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可编辑修改精选全文完整版《数据库技术及应用》课程教学大纲一、课程简介本课程是计算机类专业必修的专业课程。
关系数据库是当今数据库技术的主流，本课程以关系数据库为核心，全面概述了数据库系统的基本概念、基本原理和基本技术。
内容覆盖了数据管理技术的进展和特点、数据库系统的组成、数据库的三级模式结构、数据模型的组成和分类、关系模型、SQL语言（含数据库完整性的实现）、索引和视图、数据库安全性、事务的并发控制和恢复、规范化设计理论、ER模型和数据库设计等。
面对21世纪互联网应用所产生的海量数据和巨大点击量，关系型数据库技术显得有些力不从心，这助推了更注重大数据存储和高并发交互响应的NoSQL数据库技术的诞生。
本课程概要介绍NoSQL数据库技术的概念与特点、存储模式、基本操作和应用场景。
数据库技术是信息处理技术中的核心和关键技术，也是一切信息系统的基础。
本课程采用基本理论与实际应用相结合的原则，在注重理论性、系统性和科学性的同时，结合目前最流行的数据库管理系统（SQL Server 2014和MongoDB）对照讲述数据库的基本技术与应用。
通过Python数据处理技术的学习，训练运用数据库技术解决实际应用问题的知识、素质和能力，为后继课程的学习和今后的工作奠定重要基础。
二、课程目标1、掌握数据库技术的基本概念、原理、方法和技术；2、掌握SQL语言查询和编程的基本技术，具备SQL语言编程能力；3、掌握一个典型的RDBMS（如SQL Server）数据库安全性管理、事务并发控制以及数据库备份和恢复的基本技能；4、掌握关系数据库规范化设计理论和ER模型基本方法，具备独立思考设计数据库的能力；5、初步掌握使用Python语言连接SQL Server数据库的方法，培养学生应用数据库技术解决实际问题的思维方法与基本能力；6、初步掌握自主学习方法，能够阅读并理解数据库相关文献，不断拓展知识面，更新知识结构，从而了解数据库技术的最新发展。
数据库规范化理论数据库规范化理论是关系数据库设计中重要的理论基础之一。
它旨在通过分解关系数据库的表，消除冗余数据以及确保数据一致性和完整性，从而提高数据库的性能和可维护性。
数据库规范化理论的基本概念包括函数依赖、正则化和范式等。
函数依赖是数据库中的一个关键概念，它描述了一个属性对于另一个属性的依赖关系。
如果一个属性的值取决于另一个属性的值，我们说这两个属性之间存在函数依赖关系。
函数依赖又可以分为完全函数依赖和部分函数依赖。
完全函数依赖是指一个属性对于关系中的任何一个候选键都是完全函数依赖的，而部分函数依赖是指一个属性对于关系中的某个候选键是部分函数依赖的。
基于函数依赖的概念，数据库规范化理论提出了正则化的概念，旨在将关系数据库分解成更小的、更简单的关系，以减少数据冗余和提高数据一致性。
正则化的过程可以通过不同的范式来描述，如第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）等。
第一范式要求关系数据库中的所有属性都是原子的，即不可再分的。
第二范式要求关系中的每个非主属性完全依赖于主属性，而不是局部依赖于主属性。
第三范式要求关系中的每个非主属性不依赖于其他非主属性。
通过数据库规范化，可以消除数据冗余，减少数据存储空间的使用，并提高数据的一致性和完整性。
规范化还可以简化数据库的设计和维护过程，并提高数据库的性能。
但是，过度规范化可能会导致查询变得复杂，影响查询性能。
因此，在进行数据库规范化时，需要综合考虑数据的使用情况和查询优化的需求。
总之，数据库规范化理论是关系数据库设计中的重要理论基础，通过消除冗余数据、确保数据一致性和完整性，提高数据库的性能和可维护性。
正确应用数据库规范化理论可以设计出高效、可扩展和易于维护的关系数据库。
数据库的概述1. 是存储在计算机内有结构的数据的集合。
Ａ.数据库系统Ｂ.数据库Ｃ.数据库管理系统Ｄ.数据结构2.在数据库中存储的是。
Ａ.数据库中存储的是。
Ｂ.数据模型Ｃ.数据以及数据之间的联系Ｄ.信息3.数据库中,数据的物理独立性是指。
Ａ.数据库与数据库管理系统的相互独立Ｂ.用户程序与DBMS的独立Ｃ.用户的应用程序与存储在磁盘上数据库中的数据是相互独立的Ｄ.应用程序与数据库中数据的逻辑结构相互独立4.下述关于数据库系统的正确叙述是。
Ａ.数据库系统减少了冗余Ｂ.数据库系统避免了一切冗余Ｃ.数据库系统中数据的一致性是指数据类型一致Ｄ.数据库系统比文件系统能管理更多的数据5.数据库技术中采用分级方法将数据库的结构划分成多个层次,是为了提高数据库的Ａ.数独立性Ｂ.逻辑独立性Ｃ.数据的共享Ｄ.物理独立性6.在数据库技术中,为了提高数据库的逻辑独立性和物理独立性,数据库的结构被划分成用户及级、和存存储级三个层次。
Ａ.管理员级Ｂ.外部级Ｃ.概念级Ｄ.内部级7.在数据库中,产生不致的原因是。
Ａ.数据存储量太大Ｂ.没有严格保护数据Ｃ.未对数据进行完整性控制Ｄ.数据冗余8.数据库管理系统中用于定义和描述数据库逻辑结构的语言称为。
Ａ.数据库描述语言Ｂ.数据库子语言Ｃ.数据操纵语言Ｄ.数据结构语言9.数据库系统的核心是。
Ａ.编译系统Ｂ.数据库Ｃ.操作系统Ｄ.数据库管理系统10.数据库管理系统能实现对数据库数据的查询、插入修改和删除等操作，这种功能称为。
Ａ.数据定义功能Ｂ.数据管理功能Ｃ.数据操纵功能Ｄ.数据控制功能11.在数据库的三级模式结构中,描述数据库中全体数据的全局逻辑结构和特征的是Ａ.外模式Ｂ.内模式Ｃ.存储模式Ｄ.模式12.数据库系统的独立性是指。
Ａ.不会因为数据的变化而影响应用程序Ｂ.不会因为系统数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序Ｃ.不会因为存储策略的变化而影响存储结构Ｄ.不会因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构13.实体是信息世界中的术语,与之对应的数据术语为。
关系数据库的规范化理论与数据库设计在当今数字化的时代，数据成为了企业和组织的重要资产，而关系数据库作为存储和管理数据的重要手段，其设计的合理性直接影响着数据的质量、完整性和可用性。
关系数据库的规范化理论是指导数据库设计的重要原则，它能够帮助我们避免数据冗余、更新异常等问题，从而提高数据库的性能和可靠性。
首先，我们来了解一下关系数据库的基本概念。
关系数据库是由一组二维表组成的，每张表都有一个唯一的表名，表中的每一行称为一个元组，代表一个实体；每一列称为一个属性，代表实体的一个特征。
通过在不同的表之间建立关联，我们可以实现数据的查询和操作。
那么，什么是规范化理论呢？规范化理论是一种用于设计关系数据库的方法和原则，其目的是通过对关系模式进行分解和优化，消除数据冗余和更新异常，确保数据的一致性和完整性。
规范化理论主要包括第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）等。
第一范式要求表中的每个属性都是不可再分的原子值。
例如，如果有一个“联系人信息”表，其中包含“地址”这个属性，如果地址又分为“省”“市”“区”“详细地址”等子属性，那么就不满足第一范式，需要将其拆分成多个属性。
第二范式要求在满足第一范式的基础上，每个非主属性都完全依赖于主键。
举个例子，如果有一个“订单”表，主键是“订单号”，而“客户姓名”和“客户地址”等非主属性只依赖于“客户编号”，而不是“订单号”，那么就不满足第二范式，需要将其拆分成两个表，一个是“订单”表，一个是“客户”表。
第三范式要求在满足第二范式的基础上，每个非主属性都不传递依赖于主键。
比如说，有一个“员工”表，主键是“员工编号”，“部门名称”依赖于“部门编号”，而“部门编号”又依赖于“员工编号”，这就不满足第三范式，需要将“部门名称”这个属性移到“部门”表中。
规范化理论在数据库设计中具有重要的意义。
通过规范化设计，可以减少数据冗余，节省存储空间。
想象一下，如果一个客户的信息在多个表中重复存储，不仅浪费空间，而且当客户信息发生变化时，需要在多个地方进行更新，容易导致数据不一致。
《数据库原理与应用》复习题及参考答案完整版————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2第一章：绪论一、选择题：1．在数据管理技术的发展过程中，经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
在这几个阶段中，数据独立性最高的是 A 阶段。
A．数据库系统 B．文件系统 C．人工管理 D．数据项管理2．数据库的概念模型独立于A 。
A．具体的机器和DBMS B．E-R图 C．信息世界 D．现实世界3．数据库的基本特点是 B 。
A．(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据独立性 (3)数据冗余大，易移植 (4)统一管理和控制 B．(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据独立性 (3)数据冗余小，易扩充 (4)统一管理和控制 C．(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据互换性 (3)数据冗余小，易扩充 (4)统一管理和控制D．(1)数据非结构化 (2)数据独立性 (3)数据冗余小，易扩充 (4)统一管理和控制4.B 是存储在计算机内有结构的数据的集合。
A．数据库系统 B．数据库 C．数据库管理系统 D．数据结构5．数据库中存储的是 C 。
A．数据 B．数据模型 C．数据以及数据之间的联系 D．信息6. 数据库中，数据的物理独立性是指 C 。
A．数据库与数据库管理系统的相互独立 B．用户程序与DBMS的相互独立C．用户的应用程序与存储在磁盘上数据库中的数据是相互独立的D．应用程序与数据库中数据的逻辑结构相互独立7. ．数据库的特点之一是数据的共享，严格地讲，这里的数据共享是指 D 。
A．同一个应用中的多个程序共享一个数据集合 B．多个用户、同一种语言共享数据C．多个用户共享一个数据文件D．多种应用、多种语言、多个用户相互覆盖地使用数据集合8.数据库系统的核心是 B 。
A．数据库B．数据库管理系统C．数据模型D．软件工具9. 下述关于数据库系统的正确叙述是 A 。
第4章关系数据库规范化理论数据库设计的一个最基本的问题是怎样建立一个合理的数据库模式，使数据库系统无论是在数据存储方面，还是在数据操作方面都具有较好的性能。
什么样的模型是合理的模型，什么样的模型是不合理的模型，应该通过什么标准去鉴别和采取什么方法来改进，这是在进行数据库设计之前必须明确的问题。
为使数据库设计合理可靠、简单实用，长期以来，形成了关系数据库设计理论，即规范化理论。
它是根据现实世界存在的数据依赖而进行的关系模式的规范化处理，从而得到一个合理的数据库设计效果。
本章首先说明关系规范化的作用，接着引入函数依赖和范式等基本概念，然后介绍关系模式等价性判定和模式分解的方法，最后简要介绍两种数据依赖的概念。
4.1 关系规范化的作用4.1.1问题的提出从前面的有关章节可知，关系是一张二维表，它是涉及属性的笛卡尔积的一个子集。
从笛卡尔积中选取哪些元组构成该关系，通常是由现实世界赋予该关系的元组语义来确定的。
元组语义实质上是一个n目谓词（n是属性集中属性的个数）。
使该n目谓词为真的笛卡尔积中的元素（或者说凡符合元组语义的元素）的全体就构成了该关系。
但由上述关系所组成的数据库还存在某些问题。
为了说明的方便，我们先看一个实例。
【例4.1】设有一个关于教学管理的关系模式R(U)，其中U由属性Sno、Sname、Ssex、Dname、Cname、Tname、Grade组成的属性集合，其中Sno的含义为学生学号，Sname为学生姓名，Ssex为学生性别，Dname为学生所在系别，Cname为学生所选的课程名称，Tname 为任课教师姓名，Grade为学生选修该门课程的成绩。
若将这些信息设计成一个关系，则关系模式为：教学（Sno，Sname，Ssex，Dname，Cname，Tname，Grade）选定此关系的主键为（Sno,Cname）。
由该关系的部分数据（如表4-1所示），我们不难看出，该关系存在着如下问题：1. 数据冗余（Data Redundancy）●每一个系名对该系的学生人数乘以每个学生选修的课程门数重复存储。
.数据库概论专科作业题参考答案第一章数据库系统导论一、选择1.C2.B3.C4.A5.A6.A7.C8.A9.D10.D11.B12.B13.B14.C15.D16.C17.A18.D19.C20.B21.A22.C23.A24.C25.D26.D27.B28.B29.A30.C31.A32.D33.A34.C35.A36. A37.C38.D39.A40.D41.D42.D43.C44.A45.D46.B二、填空1．数据2．数据库3．数据库的恢复4．概念模型5．逻辑独立性6．关系数据7．层次8．数据定义9．网状模型10．完整性约束11．关系数据12．E-R13．一对多14．信息三、名词解释1．信息：经过加工处理后具有一定含义的数据集合，它具有超出事实数据本身之外的价值。
2．数据：数据库中存储的基本对象，通常指描述事物的符号。
3．数据库：存储在计算机存储设备上，结构化的相关数据集合。
它不仅包括描述事物的数据本身，还包括相关事物之间的联系。
4．数据库管理系统：处理数据访问的软件系统，也就是位于用户与操作系统之间的一层对数据库进行管理的软件。
用户必须通过数据库管理系统来统一管理和控制数据库中的数据。
5．数据库系统：引进了数据库技术后的计算机系统，它能够有组织地、动态地存储大量数据，提供数据处理和数据共享机制，一般由硬件系统、软件系统、数据库和人员组成。
6．实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体。
7．属性：实体所具有的某一特征或性质称为属性。
8．联系：在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的，这些联系在信息世界中反映为两类：一类是实体内部的联系；另一类是实体之间的联系。
9．关键字：唯一地标识实体的属性集称为关键字。
10．实体型：用实体名及其属性名集合来抽象和描述同类实体，称为实体型。
11．实体集：同一类实体的集合称为实体集。
12．数据结构：数据结构是对数据静态特征的描述。
数据的静态特征包括数据的基本结构、数据间的联系13．数据操作：数据操作是指对数据动态特征的描述，包括对数据进行的操作及相关操作规则。
数据库章节试题及答案第二章-关系数据库理论一.名词解释：1.关系的数学定义：笛卡尔积D 1×D 2×…×Dn 的子集叫做在域D 1，D 2，…，Dn 上的关系，用R (D 1，D 2，…，Dn )表示。
2.关系模式：关系模式是对关系结构的描述和定义，表示为：R （U ，D ，DOM ，F ）。
其中，R 为关系名，U 为该关系的属性名集合，D 为U 中属性的域，DOM 为属性向域的映像集合，F 为属性间数据的依赖关系集合。
简记为：R(U)=R(A1,A2,…An)3.候选码和主码：关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码，可有多个。
主码属于候选码，1个关系只能有一个。
4、主属性和非主属性：候选码的所有属性；不包含在任何候选码中的属性，因此也理解为非码属性。
6、关系代数：一种抽象的查询语言，采用关系运算来表达查询，是支持关系数据库理论的数学工具。
关系代数的运算对象、运算结果都是关系。
7、元组关系演算：以元组变量作为谓词变元的基本对象的关系演算，典型语言是：ALP HA 语言。
ALPHA 语言语句基本格式如下：操作语句 工作空间名（表达式）：操作条件8、域关系演算：以域变量作为谓词变元的基本对象的关系演算方法。
典型：QBE.二、试述关系数据语言的特点和分类。
三.试述等值连接与自然连接的区别和联系。
答：(1)等值连接：比较运算符θ为“=”的连接运算，其结果是从笛卡儿积R ×S 中选取A 、B 属性值相等的那些元组。
(2)自然连接：一种特殊的等值连接，要求将等值连接结果中重复的属性去掉。
四、设教学数据库TeachingData 中有3个基本表。
学生表 Ｓ（ＳＮＯ，ＳＮＡＭＥ，ＳＥＸ，ＣＬＡＳＳ）选课表 ＳＣ（ＳＮＯ，ＣＮＯ，ＳＣＯＲＥ）课程表 Ｃ（ＣＮＯ，ＣＮＡＭＥ，ＴＥＡＣＨＥＲ）试写出下列查询语句的关系代数表达式。
（１）查询老师"张三"所授课程的课程号和课程名（ＣＮＯ，ＣＮＡＭＥ）。
