数据库原理与应用
数据库原理与应用课程设计
数据库原理与应用课程设计一、课程设计背景。
数据库原理与应用是计算机科学与技术专业的一门重要课程，它旨在培养学生对数据库系统的理论和实践应用能力。
随着信息技术的不断发展，数据库系统已经成为各行各业信息化建设的基础设施，因此，对数据库原理与应用的深入理解和实际操作能力显得尤为重要。
二、课程设计目标。
1. 理论学习与实践操作相结合，培养学生对数据库系统的全面理解和应用能力；2. 提高学生的问题分析和解决能力，培养学生的创新思维；3. 培养学生的团队协作能力和沟通能力；4. 强化学生的实际操作能力，为其未来的职业发展打下坚实基础。
三、课程设计内容。
1. 数据库原理的学习。
1.1 数据库概念与体系结构。
1.2 数据模型与数据库设计。
1.3 数据库标准语言SQL。
1.4 数据库安全与完整性。
2. 数据库应用的实践操作。
2.1 数据库的创建与管理。
2.2 数据库的查询与更新。
2.3 数据库的备份与恢复。
2.4 数据库性能优化与调整。
3. 课程设计项目。
3.1 学生可以根据所学知识，设计一个具体的数据库应用项目，如图书管理系统、学生信息管理系统等；3.2 学生需要完成项目的数据库设计、系统实现、测试与调试等工作；3.3 学生需要撰写课程设计报告，对项目进行总结与展示。
四、课程设计方法。
1. 理论学习与实践操作相结合。
通过教师讲解、案例分析、实验操作等方式，使学生既能够理解数据库原理，又能够掌握数据库应用的实际操作技能。
2. 项目驱动式学习。
通过课程设计项目，激发学生的学习兴趣，培养学生的问题分析和解决能力，提高其实际操作能力。
3. 实践能力培养。
通过大量的实验操作和课程设计项目，培养学生的实际操作能力，为其将来的工作打下坚实基础。
五、课程设计评价。
1. 学生课程设计报告的评价。
对学生的课程设计报告进行评审，评价学生对数据库原理与应用的理解和应用能力。
2. 课程设计项目的评价。
对学生的课程设计项目进行评价，评价学生的项目设计、实现、测试与调试等工作。
(2024年)数据库系统原理及应用
概念结构设计阶段
1 2
选择数据模型
根据应用需求和数据特点，选择合适的数据模型 ，如关系模型、层次模型、网状模型等。
设计概念模型
运用选定的数据模型，设计数据库的概念模型， 包括实体、属性、关系等元素的定义和描述。
验证概念模型
3
通过专家评审、用户确认等方式，对概念模型进 行验证和修改，确保其满足应用需求和设计目标 。
数据仓库与数据挖掘
03
构建数据仓库，整合多源数据，运用数据挖掘技术发现数据中
的潜在规律和趋势。
23
人工智能在数据库领域应用
智能数据库优化
利用机器学习等技术对数 据库性能进行自动优化， 提高查询效率和数据吞吐 量。
2024/3/26
数据库自治管理
实现数据库的自动配置、 监控、调优和故障恢复等 自治管理能力，降低运维 成本。
2024/3/26
SQL基本语法
SQL的基本语法包括数据定义语 句（DDL）、数据操纵语句（ DML）和数据控制语句（DCL） 。DDL用于定义数据库对象，如 创建表、修改表和删除表等； DML用于操作数据库中的数据， 如插入数据、更新数据和删除数 据等；DCL用于控制对数据库对 象的访问权限，如授权和撤销权 限等。
THANKS
感谢观看
2024/3/26
29
据库内部的表示方式。
6
02
关系数据库原理
2024/3/26
7
关系模型基本概念
2024/3/26
关系模型定义
关系模型是一种基于集合论和谓词逻辑的数学模型，用于描述和处理数据。它采用二维表 格（即关系）来表示数据，并通过一系列的关系运算来操作数据。
关系数据结构
数据库原理与应用 实验案例
数据库原理与应用实验案例数据库原理与应用是计算机科学中非常重要的一门课程，它涉及到了数据库的设计、管理、维护和应用等方面。
在学习这门课程的过程中，我们需要通过实验来加深对数据库原理的理解和应用能力的提升。
下面列举了10个数据库原理与应用的实验案例。
1. 数据库设计实验：通过设计一个简单的数据库，学习数据库的设计原理和方法，包括实体关系模型、关系模式、范式等。
2. SQL语句实验：通过编写SQL语句，学习SQL语言的基本语法和操作，包括查询、插入、更新、删除等。
3. 数据库管理实验：通过管理数据库，学习数据库的管理原理和方法，包括备份、恢复、优化、安全等。
4. 数据库应用实验：通过开发一个简单的数据库应用程序，学习数据库的应用原理和方法，包括数据访问、事务处理、并发控制等。
5. 数据库性能实验：通过测试数据库的性能，学习数据库的性能优化原理和方法，包括索引、分区、缓存等。
6. 数据库安全实验：通过测试数据库的安全性，学习数据库的安全原理和方法，包括用户管理、权限控制、加密等。
7. 数据库备份与恢复实验：通过备份和恢复数据库，学习数据库的备份与恢复原理和方法，包括全量备份、增量备份、日志备份等。
8. 数据库复制实验：通过复制数据库，学习数据库的复制原理和方法，包括主从复制、多主复制等。
9. 数据库集群实验：通过搭建数据库集群，学习数据库的集群原理和方法，包括负载均衡、故障转移等。
10. 数据库分布式实验：通过搭建分布式数据库，学习数据库的分布式原理和方法，包括分片、分区、数据同步等。
以上是10个数据库原理与应用的实验案例，通过这些实验，我们可以更加深入地了解数据库的原理和应用，提高我们的数据库技能和应用能力。
数据库原理及其应用.ppt
数据库管理系统 （DBMS）
数据定义功能
供用户建立、修改或删除数据库的二维表结构 Create table /index
供用户定义或删除数据库的索引(index)
alter table
向用户提供数据定义语言DDL
drop table/index……
数据操作功能
Select <查询的字段名>
进行数据进行检索和查询，是数据库的主要应用 向用户提供数据定义语言DDL
返回
1.5.2 VFP的两类工作方式
一、交互式工作方式 通过命令窗口和应用界面操作
二、程序执行方式 命令程序文件执行，批运行方式。
1.6 VFP的辅助设计工具
向导
表向导 报表向导
设计器
表设计器 表单设计器
生成器：它规定只对满足条件的记录进行操作 。
WHILE <条件>：从当前记录开始，按记录顺序从上向下处理， 一旦遇到不满足条件的记录，就停止搜索并结束该命令的执行。 TO子句：它控制操作结果的输出去向。
ALL [LIKE/EXCEPT <通配符>]：它指出包括或不包括与通配 符相匹配的文件、字段或内存变量。 IN <别名/工作区>： 它允许在当前工作区操作指定工作区。
数据库系统的特点
数据共享 可控冗余度 数据独立性 数据的结构化
数据库系统与一般文件应用系统性能对照
序号 文 件 应 用 系 统
数据库系统
1
文件中的数据由特定 库内数据由多个用
的用户专用
户共享
每个用户拥有自己的 原则上可消除重复。
2
数据，导致数据重复 为方便查询允许少
存储
量数据重复存储，
但冗余度可以控制
数据库原理及应用实验报告
数据库原理及应用实验报告一、实验目的通过本次实验，深入理解数据库的原理与应用，掌握数据库的基本操作和常见应用场景。
二、实验内容1.数据库的基本概念与原理：关系型数据库与非关系型数据库的区别，数据库的组成要素，关键概念解释等。
2. 数据库的设计与建模：根据需求设计数据库的ER图，熟悉数据库建模工具的使用，如Eclipse、PowerDesigner等。
3.数据库语言与操作：学习SQL语言，包括数据定义语言（DDL），数据操作语言（DML），数据控制语言（DCL）等，通过SQL语句对数据库进行增删改查操作。
4.索引的使用与优化：了解数据库索引的原理和作用，学习索引的创建、使用和优化技巧，提高数据库查询性能。
5.数据库的备份与恢复：掌握数据库的备份与恢复的方法，学会使用数据库备份工具进行数据的完整备份和恢复操作。
三、实验步骤1.确定数据库需求，设计ER图。
2.使用数据库建模工具创建数据库表，定义字段和关系。
3.使用SQL语句创建数据库和表结构。
4.插入数据并进行增删改查操作，验证数据库的正常使用。
5.创建索引并对查询语句进行优化，提高查询性能。
6.使用数据库备份工具进行数据备份，测试数据的完整恢复。
四、实验结果与分析本次实验中，我选择了一个简单的学生管理系统作为实验的对象。
首先，根据需求设计了ER图，确定了数据库表的结构和关系。
然后使用数据库建模工具创建了对应的数据库表。
接下来，使用SQL语句对数据库进行了初始化和插入数据，并通过增删改查操作验证了数据库的正常使用。
在插入大量数据后，使用索引对查询语句进行了优化，提高了查询性能。
最后，使用数据库备份工具对数据进行了完整备份，并进行了测试恢复操作，确保数据的可靠性和完整性。
通过本次实验，我深入了解了数据库的基本概念与原理，掌握了数据库的设计与建模技巧。
同时，我也学会了使用SQL语言进行数据库的增删改查操作，并掌握了索引的使用和优化方法。
数据库的备份与恢复操作也让我加深了对数据库安全性的认识。
数据库原理与应用
数据库原理与应用在信息技术高速发展的今天，数据库已经成为各行各业中不可或缺的一部分。
数据库的原理和应用成为了专业人士必须掌握的知识。
本文将深入探讨数据库的原理以及实际应用场景，并分析数据库在现代社会中的重要性。
一、数据库的原理数据库是指有组织的、可共享的、大量数据的集合。
它可以用来存储、管理以及操纵数据。
数据库的原理主要包括数据模型、数据结构、数据操作和数据完整性。
1. 数据模型数据库的数据模型是指数据库中数据的逻辑结构和特性的抽象描述。
常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型。
其中，关系模型是最常用的数据模型，使用表格的形式来表示实体和实体之间的关系。
2. 数据结构数据库的数据结构是指数据库中数据的物理存储结构。
常见的数据结构有平面文件结构、索引文件结构和哈希文件结构。
这些数据结构可以帮助提高数据的查找和访问效率。
3. 数据操作数据库的数据操作包括数据的增加、删除、修改和查询。
通过数据库管理系统（DBMS）提供的查询语言，用户可以对数据库中的数据进行各种操作。
常见的查询语言有结构化查询语言（SQL）和多维数据操作语言（MDX）。
4. 数据完整性数据库的数据完整性是指数据库中数据的准确性和一致性。
通过数据库的约束和规则，可以保证数据的完整性。
常见的数据完整性约束有主键约束、外键约束和唯一性约束。
二、数据库的应用数据库在现实生活中有着广泛的应用。
以下是一些常见的数据库应用场景。
1. 企业管理系统企业管理系统通常需要存储大量的数据，如员工信息、商品信息等。
通过数据库，可以方便地对这些数据进行管理，并支持各种复杂的业务逻辑。
2. 电子商务平台电子商务平台需要存储大量的商品信息、订单信息等。
利用数据库可以实现用户浏览商品、下单购买等各种功能，并保证数据的安全和一致性。
3. 社交媒体平台社交媒体平台需要存储用户的个人信息、好友关系等。
数据库可以快速检索和更新这些信息，帮助用户实现即时通讯、发布动态等功能。
数据库原理与应用的目的
数据库原理与应用的目的概述数据库是一个存储和管理数据的软件系统。
在现代社会中，数据量不断增长，对数据的处理和管理成为各个组织和企业的重要任务。
数据库原理与应用的目的是帮助读者理解数据库的基本原理，并掌握数据库的设计和应用技术。
目的数据库原理与应用的目的主要包括以下几个方面： 1. 理解数据库的基本概念和原理； 2. 掌握数据库设计和规范化技术； 3. 学习数据库管理系统的搭建和维护；4. 掌握SQL语言的基本使用方法； 5. 了解数据库应用领域的发展趋势。
数据库的基本概念和原理•数据库的定义：数据库是一个有组织的、持久化的、可共享的数据集合。
•数据库管理系统（DBMS）的作用：实现对数据库的管理和操作。
•数据库的特点：数据独立性、数据共享、数据一致性、数据安全性等。
•数据模型：层次模型、网状模型、关系模型等。
数据库设计和规范化技术数据库设计是指在满足应用需求的基础上，确定数据库数据模型的过程。
规范化是指将非规范化的数据设计转化为规范化的数据设计的过程。
数据库设计和规范化技术包括以下几个方面：- 实体-关系（ER）建模方法；- 数据库范式及其应用；- 数据库设计原则和规范。
数据库管理系统的搭建和维护数据库管理系统（DBMS）的搭建和维护是数据库应用的基础工作。
DBMS的搭建和维护包括以下几个方面： - 数据库的创建和初始化； - 数据库的备份和恢复；- 数据库的安全性和权限管理； - 数据库的性能优化。
SQL语言的基本使用方法SQL（Structured Query Language）是用于与数据库进行交互的标准化语言。
SQL语言的基本使用方法包括以下几个方面： - SQL的基本语法和语句结构； - SQL的数据查询和操作命令； - SQL的数据定义命令。
数据库应用领域的发展趋势数据库应用领域的发展趋势体现在以下几个方面：- 大数据时代的挑战和机遇；- 云数据库的兴起和发展； - 数据库安全性和隐私保护的重视； - 数据库与人工智能的结合。
数据库原理及应用教案
数据库原理及应用教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概念介绍数据库的定义、特点和作用解释数据库管理系统（DBMS）的作用1.2 数据模型介绍实体-关系模型、关系模型和对象-关系模型解释模型中的概念，如实体、属性、关系等1.3 数据库设计介绍数据库设计的过程和方法解释需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计的关系第二章：SQL语言2.1 SQL概述介绍SQL的作用和特点解释SQL的基本语法和命令2.2 数据定义介绍数据表的创建、修改和删除命令解释字段数据类型的选择和约束条件的设置2.3 数据操作介绍数据插入、更新、删除和查询命令解释SQL语句中的条件筛选和排序功能第三章：关系数据库管理3.1 关系数据库概述介绍关系数据库的概念和特点解释关系数据库管理系统（RDBMS）的作用3.2 关系代数和元组演算介绍关系代数和元组演算的基本操作解释选择、投影、连接和除法等操作的含义和应用3.3 数据库事务管理介绍事务的概念和属性解释事务管理的基本操作，如提交、回滚和隔离级别第四章：数据库安全与性能优化4.1 数据库安全介绍数据库安全的重要性解释访问控制、用户身份验证和加密等安全措施4.2 数据库性能优化介绍数据库性能优化的目标和方法解释查询优化、索引创建和数据分区等技术的作用和应用4.3 数据库备份与恢复介绍数据库备份和恢复的概念和重要性解释备份策略、恢复模式和故障转移等操作的实现方法第五章：数据库应用系统设计与实现5.1 数据库应用系统概述介绍数据库应用系统的概念和组成部分解释系统分析、设计和实现的关系和流程5.2 数据库应用系统设计介绍数据库应用系统设计的方法和步骤解释需求分析、系统架构设计、界面设计和数据访问设计等内容5.3 数据库应用系统实现介绍数据库应用系统实现的工具和技术解释编程语言的选择、数据库连接和业务逻辑实现等步骤第六章：关系数据库高级功能6.1 函数依赖与规范化介绍函数依赖的概念和分类解释规范化理论及其应用，包括第一范式至第三范式6.2 数据库模式设计介绍模式设计的原则和方法解释如何进行模式分解和模式重构6.3 数据库触发器和存储过程介绍触发器和存储过程的概念和作用解释它们的语法和应用场景第七章：数据库编程技术7.1 数据库访问接口介绍ODBC、JDBC等数据库访问接口的概念和作用解释如何使用这些接口进行数据库编程7.2 参数化查询与预编译语句介绍参数化查询和预编译语句的概念解释它们的优点和编程实现方法7.3 事务处理与并发控制介绍事务的概念和并发控制的重要性解释事务处理和并发控制的技术，如锁定和乐观并发控制第八章：XML数据库和大数据技术8.1 XML数据库概述介绍XML数据库的概念和特点解释XML数据模型和XML查询语言8.2 大数据技术简介介绍大数据的概念、特征和挑战解释大数据处理技术，如Hadoop和Spark8.3 NoSQL数据库技术介绍NoSQL数据库的概念和分类解释非关系型数据库的优缺点和应用场景第九章：数据库系统的案例分析9.1 企业级数据库应用案例分析企业级数据库应用的典型案例解释案例中的数据库设计、性能优化和安全性考虑9.2 云计算环境下的数据库应用介绍云计算对数据库技术的影响分析云计算环境下的数据库部署和运维策略9.3 移动数据库应用案例探讨移动数据库的特点和挑战分析移动数据库在特定应用场景下的解决方案第十章：数据库发展趋势与未来10.1 数据库技术的发展趋势分析数据库技术的发展方向讨论新兴技术如NewSQL、图数据库等的发展状况10.2 数据库未来的挑战与机遇讨论数据库技术在未来的挑战探讨应对挑战的可能解决方案和发展机遇10.3 数据库教育的未来分析数据库教育在未来的发展需求讨论如何培养适应未来数据库技术发展的人才重点和难点解析重点环节1：数据库概念和特点数据库的定义和作用是理解数据库原理的基础，需要重点关注。
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数据库原理与应用实验内容：实验一：创建数据库1.使用企业管理器或sql语句创建一个名为“SM”的数据库，初始大小为3MB，最大为50MB，数据库自动增长，增长方式按10%；日志文件初始大小为2MB，最大大小不受限制，按1MB增长。
create database SMon primary(name=sm_data,filename='D:\SQL\SM_DATA.MDF',size=3，maxsize=50,filegrowth=10%)log on(name=SM_LOG,filename='D:\SQL\SM_LOG.LDF',size=2，maxsize=unlimited,filegrowth=1)实验二：创建表1. 在数据库SM中创建学生表student,课程表course,选课表scstudent(sid,sno,clno,sname,ssex,sage,sbir)说明：sid int identity(1,1) 序号sno 为主关系键，为字符类型学号clno 字符类型，班级号sname 字符类型，并不为空ssex 字符类型，check的值的范围为男女sbir 日期类型出生日期sage int；A: create table student(sid int identity(1,1),sno nchar(8) constraint pk_sno primary key,clno nchar(4),sname nvarchar(20) not null,ssex nchar(2) constraint ck_ssex check(ssex='男' or ssex='女'),sbir date,sage int,)course(cno,cname,ccredits,ctno,cpno,ctime)说明：cno 字符类型，主关系键cname 字符类型，唯一键ccredits 学分，精确数值型，精确长度为2，小数位为1ctno ，cpno 字符类型ctime 整型B：create table course(cno nchar(4) constraint pk_cno primary key,cname nvarchar(20) constraint uk_cn unique,ccredits decimal(2,1),ctno char(8),cpno char(8),ctime int,)sc(sno,cno,score)说明：sno+cno为主键，并且sno是student的外部键，cno是course的外部键。
score精确数值型，精确长度为4，小数位为1C： create table sc(sno nchar(8) constraint fk_sno foreign key(sno) references student(sno),cno nchar(4) constraint fk_cno foreign key(cno) references course(cno),score decimal(4,1) constraint ck_score check(score between 0 and 100),//检查约束constraint pk_sc primary key(sno,cno))实验三：表的维护(ALTER TABLE)1.用sql语句修改表course的列属性,将cname的长度改为40,且不允许空***需要先将约束删除才可设置不允许空alter table coursedrop constraint uk_cnalter table coursealter column cname nvarchar(40) not null2.用sql语句向表student中增加列email,且要求输入的电子邮件地址必须包括"@"alter table studentadd email char(50) constraint ck_email check(email='like %@%')***3.用sql语句删除表student中的列sbiralter table studentdrop column sbir4.删除sname列上的约束。
not null的直接修改不能删除***alter table studentalter column sname nvarchar(30)实验四：简单数据查询在实验二的基础上，再在sm数据库中新建表teacher，包括如下数据项teacher(tno,tname,age,sal,dno)tno为教职工编号，tname姓名，age年龄，sal为月薪，dno为部门号create table teacher(tno nchar(8) constraint pk_tno primary key,tname nvarchar(30) not null,age int,sal money,dno int,)在student，course，sc，teacher四张表中进行下列查询1，查询所有0002部门职工的信息；select *from teacherwhere dno='0002'2，查询1984年和1985年出生的女生的信息；select * from studentwhere ssex='女' and sbirbetween '1984-1-1' and '1985-12-31'3，查询0001部门、0002部门或0003部门的职工信息；select * from teacherwhere dno in('0001','0002','0003')4，查询学号为03004的同学正在学习的课程；select * from scselect cno from scwhere sno='03004' and score is null5，查询姓王的同学的信息。
sname like '王%'6，查询有多少名学生的物理课成绩不及格；select cname,COUNT(sno) 不及格人数from sc,coursewhere/doc/004485370.html,o=/doc/ 004485370.html,o andcname='物理' and score<60group by cname7，求女学生的学生总数；select COUNT(sno)from studentwhere ssex='女'8，求职工的最高工资、最低工资和平均工资；select MAX(sal),MIN(sal),AVG(sal)from teacher9，查询职工的年薪，并按年薪的升序排列；select tname 姓名,sal*12 年薪from teacherorder by sal asc10，求每个班的学生数select count(sno)from studentgroup by clno11，查询每个学生已获得的学分（成绩及格即得相应课程的学分）。
course(cno,cname,ccredits,ctno,cpno,ctime)sc(sno,cno,score)select sno,sum(ccredits)from sc,coursewhere/doc/004485370.html,o=/doc/ 004485370.html,oand score>60group by sno实验五复杂查询1. 查询体育课成绩不及格的男生名单select sname from sc,student,coursewhere sc.sno=student.sno and /doc/004485370.html,o=/doc/ 004485370.html,o and cname='体育' and ssex='男' and score<602. 将04001班全体学生的成绩置0update scset score=0where (sno=(select sno from s where clno='04001'))3. 删除04002班全体学生的选课记录delete from scwhere (sno=(select sno from s where clno='04002'))4. 查询所有选修了001号课程的学生的姓名select sname from sc,studentwhere sc.sno=student.sno and cno='001'5. 查询其他班中比04001班所有学生年龄都小的学生，并按年龄的降序输出select sname,2016-year(sbirth) agefrom studentwhere (2016-year(sbirth)< all (select sname min(sage)as minagefrom swhere clno='04001')order by sage desc6.查询没有选修数据库课程的学生的信息select * from studentwhere(not exists (select * from sc,coursewhere/doc/004485370.html,o=/doc/ 004485370.html,o and cname='数据库')实验六创建视图1.建立04002班学生的视图create view 班级0402asselect sno,snamefrom studentwhere clno=04022.建立04001班学生的视图，输出其学号、姓名、和年龄，并且更换列名create view 班级0401(id,学号,班级,姓名,性别,年龄,email)as select *from studentwhere clno=04013.将学生的学号和平均成绩建立一个视图create view 平均成绩(学号,Avg)as select sc.sno,avg(score)from scgroup by sno4. 建立04003班学生选修了0001号课程的学生的视图.create view 选修c1的0403班学生as select SNAMEfrom sc,studentwhere sc.sno=student.sno and cno='c1' and clno='0403'实验七数据安全1.在服务器中创建test数据库的用户yy和登陆账号。