实验3 物理数据库设计
数据库原理实验
数据库原理实验一、概述数据库原理实验是计算机科学与技术专业中一门重要的实践课程，旨在通过实验操作和实际案例的学习，深入理解数据库原理及其应用。
本文将从数据库的基本概念、数据库设计、SQL语言、索引与优化、事务与并发控制等方面进行探讨。
二、数据库的基本概念2.1 数据库的定义与特点数据库是指按照数据模型组织、存储和管理数据的集合。
它具有以下特点：•数据共享性：数据库中的数据可以被多个用户共享，实现数据的集中管理和统一控制。
•数据独立性：数据库中的数据与应用程序相互独立，数据的结构和存储方式可以独立于应用程序进行修改。
•数据持久性：数据库中的数据是永久性存储的，即使系统崩溃或断电，数据也不会丢失。
•数据一致性：数据库中的数据必须满足一致性约束，保证数据的完整性和有效性。
2.2 数据库管理系统（DBMS）数据库管理系统是指用于管理数据库的软件系统，它提供了数据定义、数据操纵、数据控制和数据查询等功能。
常见的数据库管理系统有Oracle、MySQL、SQL Server等。
三、数据库设计3.1 概念设计概念设计是数据库设计的第一步，它主要包括确定数据模型和实体、属性、关系的定义。
常用的数据模型有关系模型、层次模型和网状模型。
3.2 逻辑设计逻辑设计是在概念设计的基础上，将概念模型转换为逻辑模型。
逻辑设计的主要任务是确定关系模式、关系之间的联系、主键和外键等。
3.3 物理设计物理设计是在逻辑设计的基础上，将逻辑模型转换为物理模型。
物理设计的主要任务是确定存储结构、索引策略、物理存储设备等。
四、SQL语言SQL（Structured Query Language）是用于数据库管理系统的查询和操作的标准语言。
它包括数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）、数据控制语言（DCL）和数据查询语言（DQL）等。
4.1 数据定义语言（DDL）DDL用于定义数据库的结构和存储方式，包括创建表、修改表结构、删除表等操作。
物理数据库管理实训报告
一、实训背景随着信息技术的飞速发展，数据库技术已成为现代信息技术的重要组成部分。
为了提高我国数据库管理人员的专业水平，培养具有实际操作能力的数据库管理人员，我们学校开展了物理数据库管理实训。
本次实训旨在让学生了解数据库的基本原理，掌握数据库的设计、实施、维护和优化等技能，为今后从事数据库管理工作打下坚实基础。
二、实训目标1. 掌握数据库的基本概念、原理和设计方法；2. 学会使用数据库管理系统（DBMS）进行数据库的创建、修改、查询、维护和优化；3. 熟悉数据库的安全性和完整性控制方法；4. 提高数据库管理员的实际操作能力和团队协作能力。
三、实训内容1. 数据库基本概念和原理（1）数据库的定义、发展和特点；（2）数据库系统的组成和功能；（3）数据库设计的基本方法，如E-R图、关系模型等；（4）数据库管理系统（DBMS）的类型和功能。
2. 数据库设计（1）需求分析：了解用户需求，确定数据库的功能和性能指标；（2）概念结构设计：利用E-R图等方法设计数据库的概念模型；（3）逻辑结构设计：将概念模型转化为关系模型，设计数据库的逻辑结构；（4）物理结构设计：根据数据库管理系统和硬件环境，确定数据库的物理结构。
3. 数据库创建与维护（1）创建数据库：使用DBMS创建数据库，设置用户权限；（2）数据导入与导出：实现数据的导入和导出，保证数据的完整性和一致性；（3）数据备份与恢复：定期备份数据库，确保数据安全；（4）数据清理与优化：清理无效数据，优化数据库性能。
4. 数据库安全性与完整性控制（1）用户权限管理：设置用户权限，控制用户对数据库的访问；（2）数据加密：对敏感数据进行加密，保护数据安全；（3）数据完整性约束：设置数据完整性约束，确保数据正确性；（4）数据备份与恢复：定期备份数据库，确保数据安全。
5. 团队协作与沟通（1）明确团队分工，提高工作效率；（2）加强沟通，确保项目顺利进行；（3）培养团队协作精神，提高团队凝聚力。
数据库的设计实验报告
一、实验目的1. 理解数据库设计的概念、过程和步骤。
2. 掌握数据库概念结构、逻辑结构和物理结构的设计方法。
3. 能够运用E-R图进行数据库概念结构设计。
4. 能够运用SQL语句进行数据库逻辑结构和物理结构设计。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 数据库管理系统：MySQL 5.73. 开发工具：MySQL Workbench三、实验内容1. 数据库概念结构设计2. 数据库逻辑结构设计3. 数据库物理结构设计四、实验步骤1. 数据库概念结构设计（1）分析需求，确定实体和属性以“图书管理系统”为例，确定实体和属性如下：实体：图书、读者、借阅信息属性：- 图书：书名、作者、出版社、ISBN、出版日期、分类号、库存数量- 读者：读者编号、姓名、性别、出生日期、联系电话、邮箱、住址- 借阅信息：借阅编号、图书编号、读者编号、借阅日期、归还日期、状态（2）绘制E-R图根据实体和属性，绘制E-R图如下：```图书(书名，作者，出版社，ISBN，出版日期，分类号，库存数量)读者(读者编号，姓名，性别，出生日期，联系电话，邮箱，住址)借阅信息(借阅编号，图书编号，读者编号，借阅日期，归还日期，状态) ```2. 数据库逻辑结构设计（1）确定关系模式根据E-R图，确定关系模式如下：- 图书(书名，作者，出版社，ISBN，出版日期，分类号，库存数量)- 读者(读者编号，姓名，性别，出生日期，联系电话，邮箱，住址)- 借阅信息(借阅编号，图书编号，读者编号，借阅日期，归还日期，状态)（2）编写SQL语句创建表```sqlCREATE TABLE 图书 (书名 VARCHAR(100),作者 VARCHAR(50),出版社 VARCHAR(50),ISBN VARCHAR(20),出版日期 DATE,分类号 VARCHAR(10),库存数量 INT);CREATE TABLE 读者 (读者编号 VARCHAR(10),姓名 VARCHAR(50),性别 CHAR(1),出生日期 DATE,联系电话 VARCHAR(20),邮箱 VARCHAR(50),住址 VARCHAR(100));CREATE TABLE 借阅信息 (借阅编号 VARCHAR(10),图书编号 VARCHAR(10),读者编号 VARCHAR(10),借阅日期 DATE,归还日期 DATE,状态 VARCHAR(10));```3. 数据库物理结构设计（1）确定索引根据需求，确定索引如下：- 图书表：ISBN、分类号- 读者表：读者编号- 借阅信息表：借阅编号、图书编号、读者编号（2）编写SQL语句创建索引```sqlCREATE INDEX idx_isbn ON 图书(ISBN);CREATE INDEX idx_分类号 ON 图书(分类号);CREATE INDEX idx_读者编号 ON 读者(读者编号);CREATE INDEX idx_借阅编号 ON 借阅信息(借阅编号);CREATE INDEX idx_图书编号 ON 借阅信息(图书编号);CREATE INDEX idx_读者编号 ON 借阅信息(读者编号);```五、实验结果与分析1. 通过实验，掌握了数据库设计的概念、过程和步骤。
数据库原理实验报告（3）实验三数据表的创建与管理实验
数据库原理实验报告（3）实验三数据表的创建与管理实验南京晓庄学院《数据库原理与应⽤》课程实验报告实验三数据表的创建与管理实验所在院(系):数学与信息技术学院班级：学号：：1.实验⽬的(1)理解SQL Server 2005常⽤数据类型和表结构的设计⽅法。
理解主键、外键含义，掌握建⽴各表相关属性间参照关系的⽅法。
(2)熟练掌握使⽤SQL Server Management Studio图形⼯具创建表，删除表，修改表结构，插⼊及更新数据的⽅法。
(3)熟练掌握使⽤Transact-SQL语句创建表，删除表，修改表结构，插⼊及更新数据的⽅法。
2.实验要求基本实验：(1)在实验⼆所创建的“TM”数据库中合理设计以下各表逻辑结构：学⽣信息（学号，，性别，籍贯，出⽣⽇期，民族，学院/系别号，班级号）课程信息（课程号，课程名称，课程所属模块，课程类别，学分，学时）学习信息（学号，课程号，考试成绩，平时成绩）院系信息（院系号，院系名称）要求确定各个字段的名称、类型、是否有默认值，是否主键等信息。
(2)依据你所设计的表结构，使⽤SQL Server Management Studio图形⼯具在“TM”数据库中创建学⽣信息表和课程信息表，并试验在图形界⾯中修改表结构，删除数据表，输⼊并更新数据的⽅法。
(3)依据你所设计表结构，使⽤Transact-SQL语句创建学习信息表和院系信息表，并试验使⽤T-SQL语句修改表结构，删除数据表，插⼊和更新数据的⽅法。
(4)找出已创建各表之间相关属性的参照关系，并在相关表中增加引⽤完整性约束。
(5)按要求完成实验报告。
扩展实验：(1)在“TM”数据库中补充设计以下各表结构：教师信息（教师号，，性别，出⽣⽇期，学历，学位，⼊职时间，职称，院系号）授课信息（教师号，课程号，学期）班级信息（班级号，班级名称，专业号）专业信息（专业号，专业名称，学制，学位）图书信息(图书号，书名，作者，，出版⽇期，册数，价格，分类)借书偏息（学号，图书号，借出时间，归还时间）奖励信息（学号，奖励类型，奖励⾦额）(2)设计并实现各表之间相关属性的参照关系。
数据库的物理设计
(NAME=css_Data3, FILENAME= 'E:\css\data\cssecd2.ndf ')
LOG ON
(NAME=css_Log, FILENAME= 'F:\css\data\cslog.ldf ')
1.3 各个数据表(视图)的建立
-创建系基本信息表Depart CREATE TABLE Depart (
Dnum varchar(6) PRIMARY KEY, Dname nvarchar(10)not null, Director varchar(10) )
--创建班级基本信息表Classes CREATE TABLE Classes (
• 在一定配置基础上，SQL Server通常有一定的动管理可用的硬件资源的特点，从 而减少对大量的系统级手动调节任务的需求（以及从中所得的收益）。
数据库原理与应用
Clnum varchar(6) PRIMARY KEY, Clname nvarchar(10) not null, Dnum varchar(6), Bdate datetime, Description nvarchar(100), Constraint ClDnumFK foreign key(Dnum) References Depart(Dnum) ) ……….
1.4 索引设计
• 本系统主要的业务目的是学生的选课，此过程访问最频繁的功能是集中在教学计划 的查询和选课信息表的查询上以及学生的学籍信息查询上。教学计划的制定基本上 是一次为主，基本查询功能是基于学年、学期和班级联合条件进行的，所以可以考 虑在Schedule表上建立聚簇索引： • Create Clustered Index StuCourseIndex on StuCourse(Clnum,Ynum,Term)
数据库设计物理设计
数据库设计物理设计（原创实用版）目录1.物理设计的概念和目的2.物理设计的主要步骤3.物理设计的关键技术4.物理设计的实际应用案例5.物理设计的发展趋势和未来展望正文数据库设计物理设计是指在逻辑设计的基础上，通过对数据存储结构、存储方式、存取路径、存储空间分配等方面的具体设计，使数据库能够在物理设备上实现高效、安全、可靠的存储和访问。
物理设计的目的是为了提高数据库的性能，包括查询速度、数据存储效率和系统可扩展性。
物理设计的主要步骤包括：数据存储选择、存储结构设计、存取路径设计、存储空间分配和物理优化。
数据存储选择需要根据数据的性质和访问模式，选择合适的存储设备和介质。
存储结构设计则是根据数据的存储需求和访问模式，设计合适的存储结构，如顺序存储、链式存储、索引存储等。
存取路径设计是为了优化数据的存取路径，提高数据的访问速度，通常采用 B 树、索引等技术。
存储空间分配需要合理分配数据存储空间，以提高存储效率和系统性能。
物理优化则是在物理设计的基础上，通过调整存储结构、存取路径等，进一步提高数据库的性能。
物理设计的关键技术包括：存储管理技术、索引技术、缓存技术、数据压缩技术等。
存储管理技术用于管理数据库的存储空间，包括存储分配、存储回收和存储优化等。
索引技术用于提高数据库的查询速度，包括 B 树、哈希索引、全文索引等。
缓存技术用于提高数据库的访问速度，包括页缓存、行缓存、列缓存等。
数据压缩技术用于减小数据库的存储空间，提高存储效率，包括数据压缩、编码技术等。
物理设计的实际应用案例包括：金融行业的客户数据存储、电商行业的订单数据存储、医疗行业的病历数据存储等。
以金融行业的客户数据存储为例，需要设计合适的存储结构和存取路径，以满足频繁的客户信息查询和修改需求。
同时，还需要采用数据压缩和加密技术，保证数据的安全性和隐私性。
物理设计的发展趋势和未来展望包括：大数据时代的存储挑战、云计算环境下的数据存储需求、人工智能和机器学习对数据库物理设计的影响等。
数据库设计物理设计
数据库设计物理设计
数据库的物理设计主要包括以下几方面：
1. 硬件选择：选择适合数据库应用的硬件平台，包括服务器和存储设备。
考虑数据库的规模、性能要求和可靠性需求，选择合适的硬件配置。
2. 存储设备布局：根据数据库的大小和访问模式，确定数据存储的布局。
常见的存储布局包括磁盘阵列(RAID)、分区和表空间划分等。
3. 数据库文件组织方式：确定数据在物理磁盘上的组织方式，包括表空间、数据文件和日志文件等。
可以选择不同的组织方式来满足不同的访问需求，如堆文件组织方式、索引文件组织方式和哈希文件组织方式等。
4. 数据库缓存管理：通过设置数据库缓冲区大小和缓存调度策略来提高数据库的性能。
合理设置缓冲区大小可以避免频繁的磁盘读写，提高查询性能。
5. 数据库备份和恢复策略：制定数据库的备份和恢复策略，包括全量备份、增量备份和差异备份等。
根据业务需求和数据重要性确定备份频率和保留时间。
6. 数据库性能调优：通过对数据库的物理设计进行优化，提高数据库的性能。
可以通过建立合适的索引、优化查询语句和调整参数等方式来达到性能优化的目的。
7. 数据库安全性考虑：通过合理的物理设计来保护数据库的安全性，包括访问控制、权限管理和加密等。
确保只有授权用户可以访问数据库，并且数据在传输和存储过程中得到保护。
综上所述，数据库的物理设计是对数据库进行硬件选择、存储设备布局、文件组织方式、缓存管理、备份和恢复策略、性能调优和安全性考虑等方面的设计和优化。
这些设计和优化可以提高数据库的性能、可靠性和安全性，满足业务需求。
数据库设计 实验报告
数据库设计实验报告数据库设计实验报告一、引言数据库设计是计算机科学中至关重要的一环，它涉及到数据的组织、存储和管理。
本实验报告旨在介绍数据库设计的基本原理和实践经验，以及本次实验的设计过程和结果。
二、数据库设计原理1. 数据库设计的目标数据库设计的主要目标是满足用户需求，提供高效、可靠、安全的数据存储和访问方式。
设计师需要深入了解用户的需求，并根据需求制定合理的设计方案。
2. 数据库设计过程数据库设计通常包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计四个阶段。
需求分析阶段需要明确用户需求和系统功能，概念设计阶段将需求转化为概念模型，逻辑设计阶段将概念模型转化为逻辑模型，物理设计阶段将逻辑模型映射到具体的数据库管理系统。
3. 实体关系模型实体关系模型是数据库设计中常用的概念模型，它通过实体、属性和关系描述现实世界的数据结构。
实体表示现实世界中的对象，属性表示实体的特性，关系表示实体之间的联系。
4. 范式理论范式理论是数据库设计中的重要概念，它描述了数据的结构和依赖关系。
常用的范式包括第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）。
设计师需要根据需求和数据特点选择合适的范式，并遵循范式理论进行设计。
三、实验设计过程本次实验的数据库设计目标是创建一个图书管理系统。
根据需求分析，我们确定了以下实体和关系：1. 实体：- 书籍（书名、作者、出版社、出版日期、价格等属性）- 读者（姓名、年龄、性别、联系方式等属性）- 图书馆（名称、地址、管理员等属性）2. 关系：- 借阅关系（读者ID、书籍ID、借阅日期、归还日期等属性）根据实体关系模型和范式理论，我们进行了如下设计过程：1. 概念设计：根据需求分析，我们创建了实体-属性关系图，明确了实体和属性之间的关系。
2. 逻辑设计：根据概念设计的结果，我们将实体关系图转化为关系模式，并进行了范式分析。
通过分析，我们确定了每个关系模式的主键和外键，并消除了冗余和不合理的依赖关系。
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实验3 物理数据库设计-步骤3-关系数据库设计3.1实验目标:熟悉并实践数据表方法3.2实验内容:结合实验题目,按照实验要求,选择DBMS，创建并检查关系数据库。
3.3 实验角色写清楚姓名，学号，实验角色。
3.4实验要求1）选择DBMS从SQLSERVER，ORACLE，MYSQL中选择一个，写明DBMS版本。
Microsoft Sql Server Management Studio2）设计数据库和基本表要求●使用DBMS支持的DDL分别创建数据库和数据表，数据表需要包含主外键约束、NULL约束等。
●数据库名称为DB+班级+分组顺序编号。
分组顺序编号由班级内部自己确定。
●使用insert语句为每个数据表增加至少5条实际数据；●所有sql语句能在选定的DBMS中正确运行。
创建数据库（DBjw）：create database DBjwon primary(name=DBjw_dat,filename='d:\data\DBjw_dat.mdf',size=5mb,MAXSIZE=500mb,FILEGROWTH=10%)log on(name=DBjw_log,filename='d:\data\DBjw_log.ldf',size=2mb,MAXSIZE=300mb,FILEGROWTH=10%)创建数据表：create table xx(xxid int primary key not null, xxname char(8)not null,xxdz char(8)not null,jzid char(8)not null)create table jz(jzid int primary key not null, jzname char(8)not null,jzdz char(8)not null,xxname char(8)not null)create table fj(fjid int primary key not null,fjname char(8)not null,fjdz char(8)not null,fjcount char(8)not null,fjdx char(8)not null)create table db(dbid int primary key not null, dbname char(8)not null,dblx char(8)not null,dbsz char(8)not null,fjname char(8)not null,)create table sb(sbid int primary key not null, sbname char(8)not null,sblx char(8)not null,sbsz char(8)not null,fjname char(8)not null,)create table user1(user1id int primary key not null, user1name char(8)not null,user1dh char(8)not null,use1age char(8)not null,use1mm char(8)not null,fjid char(8)not null)create table userxxgly(userxxglyid int primary key not null,userxxglyname char(8)not null,userxxglyage char(8)not null,userxxglydh char(8)not null,userxxglymm char(8)not null,user1name char(8)not null,)create table lc(lcid int primary key not null,lcname char(8)not null,lcwz char(8)not null,lcdx char(8)not null,jzname char(8)not null,)create table userhnxxgly(userhnxxglyid int primary key not null,userhnxxglyname char(8)not null,userhnxxglymm char(8)not null,userhnxxglydh char(8)not null,userhnxxglyage char(8)not null,hnxxid char(8)not null,)create table hnxx(hnxxid int primary key not null,hnxxname char(8)not null,dbsz char(8)not null,sbsz char(8)not null,)添加外键约束：alter table jz add constraint fk_jz_jzid foreign key (jzid)references xx(jzid)alter table db add constraint fk_db_fjname foreign key (fjname) references fj(fjname)alter table sb add constraint fk_sb_fjname foreign key (fjname) references fj(fjname)alter table lc add constraint fk_lc_jzname foreign key (jxname) references jz(jzname)alter table hnxx add constraint fk_hnxx_hnxxid foreign key (hnxxid) references userhnxxgly(hnxxid)alter table db add constraint fk_db_dbsz foreign key (dbsz)references hnxx(dbsz)alter table sb add constraint fk_sb_sbsz foreign key (sbsz)references hnxx(sbsz)alter table userxxgly add constraint fk_userxxgly_user1name foreign key(user1name)references user1(user1name)Insert：insert into xx values(20180001,'北京大学信息学院''北京市',20181001) insert into xx values(20180002,'清华大学信息学院''北京市',20181002) insert into xx values(20180003,'武汉大学信息学院''武汉市',20181003) insert into xx values(20180004,'广州大学信息学院''广州市',20181004) insert into xx values(20180005,'四川大学信息学院''四川市',20181005)insert into jz values(20181111,'高楼1','北京','北京大学信息学院') insert into jz values(20181112,'高楼2','北京','清华大学信息学院') insert into jz values(20181113,'高楼3','武汉','武汉大学信息学院') insert into jz values(20181114,'高楼4','广州','广州大学信息学院') insert into jz values(20181115,'高楼5','四川','四川大学信息学院')insert into fj values(20182001,'1号','3#101','1','300平方')insert into fj values(20182002,'2号','3#102','1','400平方')insert into fj values(20182003,'3号','3#103','1','500平方')insert into fj values(20182004,'4号','3#104','1','600平方')insert into fj values(20182005,'5号','3#105','1','700平方')insert into db values(20183001,'1001''全自动''200度''1号')insert into db values(20183002,'1002''全自动''300度''2号')insert into db values(20183003,'1003''全自动''400度''3号')insert into db values(20183004,'1004''全自动''500度''4号')insert into db values(20183005,'1005''全自动''600度''5号')insert into sb values(20184001,'1001''自动''20度''1号')insert into sb values(20184002,'1002''自动''30度''2号')insert into sb values(20184003,'1003''自动''40度''3号')insert into sb values(20184004,'1004''自动''50度''4号')insert into sb values(20184005,'1005''自动''60度''5号')insert into User1values(20180901,'张三','17854251',21,1115,20180001) insert into User1values(20180902,'李四','17854252',22,1114,20180002) insert into User1values(20180903,'王五','17854253',23,1113,20180003) insert into User1values(20180904,'丁六','17854254',24,1112,20180004) insert into User1values(20180905,'肖七','17854255',25,1111,20180005)insert into userxxgly values(20185001,'小1',21,12345611,20181221,'张三')insert into userxxgly values(20185002,'小2',21,12345612,20181222,'李四')insert into userxxgly values(20185003,'小3',21,12345613,20181223,'王五')insert into userxxgly values(20185004,'小4',21,12345614,20181224,'丁六')insert into userxxgly values(20185005,'小5',21,12345615,20181225,'肖七')insert into userhnxxgly values(20186001,'大1',11112221,12345711,24) insert into userhnxxgly values(20186002,'大2',11112222,12345712,25) insert into userhnxxgly values(20186003,'大3',11112223,12345713,26) insert into userhnxxgly values(20186004,'大4',11112224,12345714,27) insert into userhnxxgly values(20186005,'大5',11112225,12345715,28)insert into lc values(20187001,'1层','酒店旁边','300平方','高楼1') insert into lc values(20187002,'2层','酒店旁边','300平方','高楼2') insert into lc values(20187003,'3层','酒店旁边','300平方','高楼3') insert into lc values(20187004,'4层','酒店旁边','300平方','高楼4') insert into lc values(20187005,'5层','酒店旁边','300平方','高楼5')insert into hnxx values(20188001,'水电费','200度','20度')insert into hnxx values(20188002,'水电费','200度','20度')insert into hnxx values(20188003,'水电费','200度','20度')insert into hnxx values(20188004,'水电费','200度','20度')insert into hnxx values(20188005,'水电费','200度','20度')3）设计派生数据的标识如果没有派生数据，可以不写。