数据库原理课程北京工业大学.docx
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数据库原理课程北京工业大学
上机文件之二:
“数据库系统原理”课程
实验指导书
(AGuideforPractice
inPrinciplesofDatabaseSystems)
北京工业大学计算机学院
(2007.4.1)
目录
Contents
第一部分数据库设计(DatabaseDesign)
一、问题描述(DescribeProblem)
二、概念模型设计(DesignofConceptualschema)
三、数据库逻辑设计(DesignofLogicDatabase)
第二部分数据库实施与应用(ImplementationandApplicationofDatabase)
实验一:
数据库实施:
创建数据库及其对象(ImplementationofDatabase:
CreateDatabaseanditsObjects)
实验二:
数据的增删改(Insert,DeleteandUpdate)
实验三:
数据库查询(Query)
实验四:
创建和删除视图(CreateandDropViews)
第三部分上机报告与上机考核(ReportandCheck)
一、上机报告内容(ReportContent)
二、上机考核(Check)
备注
第一部分数据库设计
DatabaseDesign
数据库设计包括以下内容:
一、问题描述。
1.可供选择的问题有:
(1)客户管理系统
(2)图书管理系统
(3)人力资源管理系统
(4)运动会管理系统
(5)医院服务管理系统
(6)产品购销管理系统
(7)交通违章管理系统
(8)售房服务系统
(9)超市库存销售管理系统
注意:
鼓励另选有意义、有深度的其它实际问题。
2.问题描述要点:
(1)用自然语言描述问题。
对一个问题的所有描述将是今后设计、实施数据库的依据。
(2)全面、细致地描述问题。
包括问题域界定的客观对象,对象属性,对象之间的联系,对象约束,等。
(3)设定应用需求。
例如,可以设定用户将从数据库中进行哪些查询?
打印哪些报表?
进行哪些数据库更新操作?
等等。
二、概念模型设计。
给出设计的E-R图表示。
E-R图上只画出实体集的主码属性,其余属性由数据字典列出。
联系的属性也画在E-R图上。
三、创建数据字典。
内容包括:
实体集、实体属性及属性数据类型、长度、取值限制等,用表格的形式列出来;实体数量(估算);实体及其联系的约束。
四、数据库逻辑设计。
1.给出关系数据模式设计。
包括:
关系模式名称、属性名及其取值域,实体完整性约束、参照完整性约束和用户定义完整性约束。
2.关系数据模型的优化设计。
3.数据表设计,主要确定每个关系表中字段的类型,字段的大小,以及各种约束。
第二部分数据库实施与应用
ImplementationandApplicationofDatababe
实验一:
数据库实施:
创建数据库及其对象
ImplementationofDatabase:
CreateaDatabaseandItsObjects
实验学时:
2
实验类型:
学习SQL语句的使用
一、实验目的
1.学习MSSQLSERVER2000的特点。
2.学习并掌握创建一个关系数据库的方法和相关SQL语句的使用。
3.学习并掌握在数据库中创建基本表、修改表结构、删除基本表的方法和相关SQL语句的使用。
4.学习并掌握在数据库中创建、删除索引文件的方法和相关SQL语句的使用。
5.掌握实体完整性、参照完整性、用户定义完整性约束概念。
二、实验内容
根据数据库设计方案:
1.使用CREATEDATABASE语句,在数据库服务器上创建一个关系数据库。
2.使用CREATETABLE语句,以及ALTER、DROP语句创建基本表、修改表结构或删除基本表。
3.分析数据库的应用(可以模拟设定),并使用CREATEINDEX语句、DROP语句创建、删除索引文件。
三、实验要求
1.使用QUERYANALYZER(查询分析器),以交互方式完成创建数据库,创建基本表、修改基本表和删除基本表,以及创建、删除索引文件。
2.基本表的定义至少包括主码约束、外码约束、唯一性约束、检查约束、“空”约束和缺省值约束。
四、实验装置
1.服务器端:
MSSQLSERVER2000EnterpriseEdition/ProfessionalEdition.
2.客户器端:
Windows2000Server/WindowsXP
五、实验步骤
1.根据数据库设计方案,编写创建数据库和基本表,修改、删除基本表,以及创建、删除索引文件的SQL语句。
2.上机编辑、调试并执行SQL语句。
六、实验数据及处理
1.在稳定存储介质(软盘,或U盘)上保存交互式执行的SQL语句及结果。
2.记录并讨论实验过程出现的问题和解决问题的办法。
七、思考题
1.总结基本表的定义方法,以及三种数据完整性约束。
2.理解索引文件的使用目的和它对数据库系统开销的影响。
理解聚簇索引的优缺点。
附录实例:
使用SQL语句,在MSSQLSERVER2008上创建数据库(包括数据文件和日志文件)
USEmaster
Createdatabasedb_s0*******//用学号命名自己的数据库
ON
(NAME=DB_student_DATA,//定义数据文件
FILENAME=‘D:
\DB0307\db0001.mdf’,
//用户指定数据文件名及其存取路径。
其中,
//四位红色数字必须是上机同学自己学号的后四位。
SIZE=1,//用户指定数据文件初始空间大小。
MAXSIZE=3,//用户指定数据文件最大空间大小。
FILEGROWTH=1)
LOGON
(NAME=DB_student_LOG,//定义日志文件
FILENAME=‘D:
\DB0307\db0001.Ldf’,
//用户指定日志文件名及其存取路径。
其中,
//四位红色数字必须是上机同学自己学号的后四位。
SIZE=1,//用户指定日志文件初始空间大小。
MAXSIZE=3,//用户指定日志文件最大空间大小。
FILEGROWTH=1)
实验二:
数据的增删改
Insert,DeleteandUpdate
实验学时:
2
实验类型:
SQL语句的使用
一、实验目的
1.学习基本表数据更新(含:
增、删、改)的方法及其SQL语句的使用。
2.为后续实验准备数据。
二、实验内容
1.使用INSERT语句,向数据库插入数据。
2.使用UPDATE语句,修改数据库中已有数据的取值。
3.使用DELETE语句,从数据库中删去一些数据。
三、实验要求
1.使用QUERYANALYZER(查询分析器),编写SQL语句,以交互方式完成数据库数据的更新操作。
2.设计INSERT、UPDATE或DELETE语句时,要求用户能够观察到当插入或修改操作符合或者违背主码约束、外码约束、唯一性约束、检查约束、“空”约束或缺省值约束时,DBMS对数据约束的维护、监督作用。
3.一个UPDATE语句可以对两个以上的属性值,或者对多个元组进行修改。
4.数据库中必须保留足够的数据,以供后续实验使用。
四、实验装置
与实验一相同。
五、实验步骤
1.根据实验一创建数据库及其对象,编写SQL语句,用于数据库数据的插入、修改、删除操作。
2.上机编辑、调试并执行SQL语句。
六、实验数据及处理
1.根据实验内容和要求,自行组织待插入、修改数据库的数据。
为了使你设计的数据库有足够的数据供后续实验使用,可以采用MSSQLSERVER2000的图形工具,成批插入数据。
2.在稳定存储介质上保存用户编写的SQL语句。
3.记录并讨论实验过程出现的问题和解决问题的办法。
七、思考题
1.在更新数据库数据过程中,RDBMS如何发挥数据库数据约束作用?
2.DELETE语句与DROPTABLE语句的区别是什么?
UPDATE语句与ALTERTABLE语句的区别什么?
注意:
在对数据库对象(例如,基本表)进行操作之前,必须打开数据库。
例如,
Usedb_s0*******;
Select*FromStuudents
实验三:
数据库查询
Query
实验学时:
3
实验类型:
SQL语句的使用
一、实验目的
1.学习SELECT语句的使用。
二、实验内容
1.在实验一、二的基础上,使用QUERYANALYZER,从数据库中查询并显示数据。
三、实验要求
1.所设计的SELECT语句应当具有以下语句成分:
(1)SELECT子句包含*,表达式,DISTINCT,或者具体指定的属性名,并引入聚集函数(SUM、COUNT、AVG、MAX、MIN)运算。
(2)FROM子句包含单个或多个表。
(3)WHERE子句的条件表达式应包含字符串、日期等类型变量或常量,可以实现多表的自然连接和一般条件连接。
(4)使用GROUPBYHAVING子句。
(5)使用ORDERBY子句。
2.设计具有以下结构的SELECT语句:
(1)嵌套查询。
包括引入IN、ALL、ANY(some)和EXISTS用法。
(2)集合查询。
四、实验装置
与实验一相同。
五、实验步骤
1.根据实验内容和要求,设计并编写SQL查询语句。
2.上机编辑、调试并执行交互式SQL语句,获取查询结果。
六、实验数据及处理
1.在稳定存储介质上保存交互式SQL查询语句。
2.记录并讨论实验过程出现的问题和解决问题的办法。
七、思考题
1.聚合函数的作用是什么?
使用聚合函数应注意什么问题?
2.总结EXISTS的用法特点。
3.总结查询语句的使用要点。
实验四:
创建和删除视图
CreateandDropViews
实验学时:
1
实验类型:
SQL语句的使用
一、实验目的
1.学习创建、删除视图的方法和相关SQL语句的使用。
2.学习查询视图的方法和相关SQL语句的使用,理解查询视图的执行过程。
3.理解使用视图的意义。
二、实验内容
1.在实验一、二的基础上,使用CREATEVIEW语句和DROPVIEW语句,创建、删除视图表。
2.使用SELECT语句,从视图表和基本表中查询并显示数据。
三、实验要求
1.CREATEVIEW语句中的查询子句必须包含聚集函数。
2.使用QUERYANALYZER,创建、删除、查询视图表。
四、实验装置
与实验一相同。
五、实验步骤
1.根据你模拟设定的数据库应用,为一些特定用户设计视图,并编写相应的SQL语句。
2.上机编辑、调试并执行SQL语句,实现视图的创建、删除和查询。
六、实验数据及处理
1.在稳定存储介质上保存用于创建、删除、查询的SQL语句。
2.记录并讨论实验过程出现的问题和解决问题的办法。
七、思考题
1.试比较视图与基本表的异同点。
2.你做过修改一个视图数据的试验吗?
其结果是什么?
注:
本实验的内容也可以与实验一、二、三相结合,一起完成。
第三部分上机报告和上机考核
ReportandCheck
一、上机报告内容
1.所选择问题的描述。
2.概念模型设计(设计E-R图),含:
数据字典。
3.数据库逻辑设计。
(1)关系数据模式设计。
包括数据约束设计,视图设计。
(2)关系数据库优化。
4.数据库实施及应用。
有代表性、主要SQL操作语句及其执行结果。
(自己筛选)。
5.上机小结。
包括上机实验选题和数据库设计特色,实验过程发现的问题及其解决方法,对实验的总体评价和体会。
二、上机考核
1.数据库设计第一阶段考核。
考核内容:
所选择问题的描述和概念模型设计。
考核方式:
提交书面设计文档。
考核标准:
问题描述的确定性和概念模型设计的合理性。
2.数据库设计考核。
考核内容:
数据库逻辑结构设计。
考核方式:
以存储介质形式提交设计文档,并在实验室上机现场实施检查考核。
考核标准:
逻辑结构设计的正确性和设计内容的完整性。
3.数据库实施与数据库应用上机实验考核。
考核内容:
SQL语句的使用。
考核方式:
实验室上机现场检查。
要求被考核者简述上机实验总体情况,完成SQL语句即时编写、执行演示,并回答问题。
考核标准:
实验完成情况总体评价、实验方式的选择、实际动手操作数据库的能力和综合运用知识的能力。
4.上机报告质量考核。
考核内容:
数据库设计、实施、应用和上机实验小结报告。
考核方式:
提交书面报告。
考核标准:
报告所涵盖的内容和报告完成的质量。
补充:
鼓励学生使用学过的编程语言如java等,进行数据库应用系统特别是客户端面界面的开发,做这方面工作的同学将会在最后的成绩上给予加分奖励。
备注
1.上机前,请阅读文件“Sql简介”及“数据库的备份与恢复”。
*2.有关其它语言程序中连接MSSQLSERVER数据库的方法,请阅读相关资料”。
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