数据库原理及应用完整教程

数据库系统原理与应用教程数据库系统是计算机科学中非常重要的一部分，它涉及到数据的存储、管理和检索等方面。

本篇文章将介绍数据库系统的原理和应用，并帮助读者理解和应用相关的知识。

一、数据库系统的基本概念数据库系统是指在计算机系统中，通过一些列数据管理技术，将大量数据组织起来，以满足用户的需求。

它由数据库、数据库管理系统（DBMS）和应用程序组成。

数据库是指存储在计算机中的数据集合，它可以被多个用户共享和访问。

数据库可以分为关系数据库、层次数据库、网络数据库等不同类型。

DBMS是指用于管理数据库的软件系统，它提供了数据定义、数据操纵和数据控制等功能，使用户可以方便地对数据库进行操作。

应用程序是指利用数据库系统进行数据处理的程序，它可以实现各种功能，如数据录入、查询和报表生成等。

二、数据库系统的原理1. 数据模型数据库系统使用不同的数据模型来描述和组织数据，常见的数据模型有关系模型、层次模型和网络模型等。

其中，关系模型是最常用的数据模型，它使用表格的形式来表示数据。

2. 数据库设计数据库设计是指根据应用需求，设计数据库的结构和关系。

它包括实体-关系模型设计、关系模式设计和物理存储设计等方面。

3. 数据库语言数据库系统提供了一种特定的语言，用于用户和数据库系统之间的交互。

常见的数据库语言有结构化查询语言（SQL）和存储过程语言等。

4. 数据库操作数据库操作包括数据的插入、删除、修改和查询等。

用户可以通过数据库语言来执行这些操作，以满足自己的需求。

5. 数据库事务数据库事务是指由一系列操作组成的逻辑单位，它要么全部执行，要么全部不执行。

数据库系统通过事务管理机制来保证数据的一致性和完整性。

三、数据库系统的应用数据库系统在各个领域都有广泛的应用，下面以几个典型的应用为例进行介绍。

1. 银行系统银行系统是数据库系统的重要应用之一。

银行需要管理大量的客户信息、账户信息和交易记录等。

数据库系统能够帮助银行实现快速、准确和安全的数据管理和查询。

数据库原理及应用实验教程一、什么是数据库原理？数据库原理是数据库技术的基础，它是关于数据库的设计、组织、存储、检索和管理的规则、原则和方法的研究。

数据库原理主要包括以下几个方面：1. 数据库基本概念：包括数据、实体、属性、关系、约束、范式等。

2. 数据库设计方法：包括概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计等。

3. 数据库管理与操作：包括数据存储结构、数据检索技术、数据更新技术、数据安全和完整性、数据备份和恢复等。

二、什么是数据库应用实验？数据库应用实验是一种以解决具体问题为导向的，具有实践性的数据库教学方法。

它可以通过实验操作、实际应用等形式，帮助学生理解数据库技术的内涵和实际运用，提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。

数据库应用实验的内容包括概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据检索、数据更新、数据安全和完整性等方面。

通过实验，学生可以掌握数据库的基本概念和设计方法，了解数据库的管理和操作技术，培养应用数据库解决实际问题的能力。

三、数据库应用实验的教学目标1.掌握基本的数据库原理和概念，包括数据库的类型、数据的结构、实体关系模型、范式理论等。

2.熟悉数据库的设计和实现方法，包括概念设计、逻辑设计和物理设计等。

3.掌握基本的数据库管理和操作技术，包括数据的查询、更新、插入、删除、安全性控制等。

4.培养学生的实践操作能力，提高学生对数据库技术的兴趣，积极参与到数据库应用实验中。

四、数据库应用实验的具体内容数据库应用实验一般包括以下几个方面：1. 概念模型的设计和转换：通过设计数据的ER图、范式理论、关系代数等方法，建立数据库的概念模型，并将其转换为关系模型。

2. 数据库系统的设计和实现：基于MySQL或Oracle等数据库管理系统，通过SQL语言实现关系模型的物理结构设计，包括表的创建、索引的建立、视图、存储过程和触发器等。

3. 数据的查询和更新：通过SQL语言实现数据的查询、更新、插入、删除等操作，熟练掌握SQL语言的语法和使用方法。

（完整版）数据库原理及其应⽤教程课后答案第⼀章1.2.从程序和数据之间的关系分析⽂件系统和数据库系统之间的区别和联系？（１）⽂件系统与数据库系统之间的区别⽂件系统⽤⽂件将数据长期保存在外存上，数据库系统则⽤数据库统⼀存储数据；⽂件系统中程序和数据有⼀定的联系，⼆数据库系统中程序和数据分离；⽂件系统⽤操作系统中的存取⽅法对数据进⾏管理，数据库系统则⽤DBMS 统⼀管理和控制数据；⽂件系统实现以⽂件为单位的数据共享，⼆数据库系统实现以记录和字段为单位的数据共享。

（２）⽂件系统和数据库系统之间的联系均为数据组织的管理技术；均由数据管理软件管理数据，程序与数据之间⽤存取⽅法进⾏转换；数据库系统是在⽂件系统的基础上发展起来的。

1.8.什么是数据库的数据独⽴性？它包含了哪些内容? 物理独⽴性？所谓数据的独⽴性是指数据库中的数据与应⽤程序间相互独⽴，即数据的逻辑结构、存储结构以及存取⽅式的改变不影响应⽤程序。

数据独⽴性分两级：物理独⽴性和逻辑独⽴性物理独⽴性是指当数据的物理结构改变时，通过修改映射，使数据库整体逻辑结构不受影响，进⽽⽤户的逻辑结构以及应⽤程序不⽤改变。

逻辑独⽴性是指当数据库的整体逻辑结构发⽣改变时，通过修改映射，使⽤户的逻辑结构以及应⽤程序不⽤改变。

1.11.解释实体、属性、实体键、实体集、实体型、实体联系类型、记录、数据项、字段、记录型、⽂件、实体模型、数据模型的含义。

实体：客观存在并且可以相互区别的“事物”称为实体。

属性：实体所具有的某⼀特性称为属性。

实体键：在实体型中，能唯⼀标识⼀个实体的属性或属性集称为实体的键。

实体集：同型实体的集合称为实体集。

实体型：具有相同属性的实体必然具有共同的特征，所以，⽤实体名及其属性名来抽象和描述同类实体，称为实体型。

实体联系类型：⼀对⼀联系（1：1）；⼀对多联系（1：n）；多对多联系（m：n）记录：（record）字段的有序集合称为记录。

数据项：标记实体属性的命名单位称为字段，也称为数据项。

数据库原理及应用教案第一章：数据库概述1.1 数据库基本概念介绍数据库的定义、发展历程和分类解释数据、数据项、数据结构、数据模型等基本概念1.2 数据库系统结构介绍数据库系统的三级模式结构：模式、外模式和内模式解释映像和数据库管理系统（DBMS）的作用1.3 数据库设计与管理介绍数据库设计的原则和方法讲解数据库管理的基本任务和功能第二章：关系数据库理论2.1 关系模型介绍关系模型的基本概念：关系、属性、元组、域等解释关系运算：选择、投影、连接等2.2 关系数据库的规范化讲解函数依赖、码的概念介绍范式理论：第一范式、第二范式、第三范式等2.3 数据库设计方法讲解E-R模型向关系模型的转换方法介绍数据库设计的过程和步骤第三章：SQL语言及其应用3.1 SQL基本概念介绍SQL语言的组成部分：数据定义、数据操纵、数据查询、数据控制等解释SQL中的基本操作：创建表、插入数据、查询数据等3.2 数据库的增、删、改、查操作讲解SQL语言中数据的增加、删除、修改和查询的具体语法和操作步骤3.3 数据库的高级查询介绍SQL语言中的聚合函数、分组查询、排序等操作讲解子查询、连接查询等高级查询技术第四章：数据库安全与保护4.1 数据库安全性讲解数据库安全性的概念和意义介绍SQL语言中的权限管理和角色管理4.2 数据库完整性解释完整性约束的概念和作用讲解实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性等约束的实现方法4.3 数据库备份与恢复介绍数据库备份的方法和策略讲解数据库恢复的概念、原理和实现方法第五章：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、特点和架构讲解数据库应用系统的设计原则和方法5.2 数据库应用系统的设计与实现介绍数据库应用系统的设计过程：需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计等讲解数据库应用系统的实现步骤：数据库创建、应用程序开发、系统测试等5.3 数据库应用系统的案例分析分析实际数据库应用系统的案例，讲解其设计思路和实现方法第六章：事务管理6.1 事务基本概念介绍事务的定义、属性（ACID）解释事务的作用和事务日志的重要性6.2 事务控制讲解并发控制的概念和必要性介绍封锁机制、事务隔离级别和并发调度策略6.3 事务的持久化解释事务提交和回滚的过程讲解事务的持久化机制和事务崩溃后的恢复策略第七章：数据库性能优化7.1 查询优化概述介绍查询优化的目的和基本方法解释查询优化器的作用和工作原理7.2 查询优化技术讲解索引、统计信息在查询优化中的作用介绍查询优化中的各种算法和策略，如规则优化、启发式优化等7.3 数据库性能监控与调整讲解数据库性能监控的工具和方法介绍性能调整的策略和技巧，包括索引调整、缓存管理、参数调整等第八章：分布式数据库与数据仓库8.1 分布式数据库系统介绍分布式数据库的概念、体系结构解释分布式数据库中的数据分片、复制和站点协调机制8.2 数据仓库与OLAP讲解数据仓库的概念、结构和组件介绍在线分析处理（OLAP）工具和多维数据模型8.3 数据挖掘与知识发现解释数据挖掘的概念、任务和过程介绍数据挖掘中常用的算法和技术，如分类、聚类、关联规则等第九章：数据库新技术与发展9.1 云计算与数据库介绍云计算的概念和数据库在云计算中的应用讲解云数据库服务模型和数据库即服务（DBaaS）9.2 物联网与数据库解释物联网的基本架构和数据库在物联网中的作用介绍物联网数据库的设计考虑和应用案例9.3 大数据技术与数据库讲解大数据的概念、特征和处理技术介绍大数据数据库解决方案和分布式文件系统如Hadoop的运用第十章：数据库项目实践10.1 项目需求分析讲解需求分析的方法和步骤解释如何从用户角度出发，明确项目需求和预期目标10.2 数据库设计介绍数据库设计的原则和方法讲解如何根据需求分析结果设计数据库模式和表结构10.3 数据库实施与测试解释数据库实施的过程和注意事项讲解数据库测试的目的和方法，以及如何评估测试效果10.4 项目维护与升级介绍数据库项目维护的内容和策略讲解数据库升级的原因和方法，以及如何处理升级过程中的问题重点和难点解析重点一：数据库基本概念和数据库系统结构数据库基本概念的掌握是理解数据库其他知识的基础。

数据库原理与应⽤实验指导书完整（快速切换页码⽅法：按住ctrl键再单击相关项⽬）实验⼀创建数据库与表1. 新建数据库(1) 利⽤向导创建数据库（新建⽂件/本机上的模板）(2) 创建空数据库2. 表的基本操作(1) 使⽤向导创建表(2) 复制表(3) 利⽤设计视图建⽴表（参考教材P25-P29）①设置查阅向导②设置标题属性（P42）③设置默认值（P44）④设置字段的“有效性规则”与“有效性⽂本”（P42）⑤设置掩码（P43）⑥设置⽇期格式：（P40）⑦设置主键（P49）⑧增加字段，在“姓名”字段后增加⼀个“年龄”字段（P48）⑨删除字段，将刚增加的字段删除。

（P49）(4) 表操作①在数据表视图和设计视图之间进⾏切换，熟悉切换的⽅法。

②在数据表视图中输⼊记录。

③隐藏/取消隐藏列（P53）——格式菜单④冻结（P64）——格式菜单⑤排序（P58）——记录菜单⑥筛选（P60）——记录菜单⑦调整表外观——格式菜单3. 表间关系（P64）4. 导⼊、链接、导出（P34）实验⼆查询⑴使⽤设计视图建⽴查询⑵使⽤设计视图建⽴查询⑶设置查询排序及准则⑷汇总查询⑸交叉表查询⑹参数查询⑺动作查询①删除查询②更新查询③追加查询④⽣成表查询：⑻利⽤SQL语句建⽴查询实验三窗体1. 掌握⾃动创建窗体、使⽤向导创建窗体的⽅法(1) 建⽴基于单表的窗体①纵栏式窗体②“表格式”窗体(2) 建⽴基于多表的“学⽣信息和成绩”窗体2. 在设计视图创建窗体⑴建⽴“学⽣信息简表”窗体⑵使⽤设计视图1⑶使⽤设计视图2实验四报表1. 建⽴“学⽣成绩单”报表2. 建⽴“学⽣档案”报表3. 建⽴“分数段统计”报表4. 建⽴“排名次”统计报表实验五宏实验六数据库设计理论实践《数据库原理与应⽤》实验指导书⼀、实验的性质与学习⽬的《数据库原理与应⽤》为⾮计算机专业的公共课程。

通过实验教学，使学⽣验证并掌握数据库管理系统的基本原理，具备数据库的基本设计能⼒、掌握利⽤数据库进⾏信息管理的基本技能，初步掌握数据库应⽤系统的开发⽅法，为以后更好地使⽤数据库应⽤系统打下坚实的基础。

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。

数据库原理及应用实验教案第一章：数据库基础1.1 实验目的了解数据库的基本概念掌握数据库的基本操作1.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具1.3 实验内容实验一：创建数据库和表学习使用数据库管理系统的命令行工具或图形界面工具创建数据库学习使用SQL语句创建表实验二：数据库的简单操作学习使用SQL语句进行数据的插入、查询、更新和删除操作第二章：数据库设计2.1 实验目的掌握数据库设计的基本步骤和方法学会使用实体-关系模型设计数据库2.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具2.3 实验内容实验三：实体-关系模型设计学习实体-关系模型的基本概念和表示方法根据给定的需求设计实体-关系模型实验四：将实体-关系模型转换为数据库模式学习将实体-关系模型转换为数据库模式的方法将设计的实体-关系模型转换为数据库模式第三章：SQL语言3.1 实验目的掌握SQL语言的基本操作学会使用SQL语言进行数据库的创建、查询和更新操作3.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具3.3 实验内容实验五：SQL语言的基本操作学习使用SQL语言创建数据库、表、视图和索引学习使用SQL语言进行数据的插入、查询、更新和删除操作第四章：数据库的安全与保护4.1 实验目的了解数据库的安全与保护的基本概念和方法学会使用数据库管理系统的权限管理和备份恢复功能4.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具4.3 实验内容实验六：数据库的权限管理学习使用数据库管理系统的权限管理功能，创建用户和角色，分配权限实验七：数据库的备份与恢复学习使用数据库管理系统的备份与恢复功能，进行数据库的备份和恢复操作第五章：数据库应用系统设计与实现5.1 实验目的掌握数据库应用系统的设计与实现的基本步骤和方法学会使用数据库管理系统进行应用程序的开发5.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具编程语言环境和开发工具（如Java、Python或C等）5.3 实验内容实验八：数据库应用系统的设计与实现学习使用数据库管理系统进行应用程序的连接、查询和更新操作实验九：实现简单的数据库应用功能使用编程语言环境和开发工具，实现用户登录、数据查询和数据增删改等功能实验十：测试与优化数据库应用系统对实现的数据库应用系统进行测试和优化，确保系统的稳定性和性能第六章：数据库性能优化6.1 实验目的学习数据库性能优化的基本策略和方法。

数据库原理及应用教案第一章：数据库概述1.1 数据库的基本概念理解数据库的定义理解数据和信息的关系理解数据模型的概念1.2 数据库系统的结构理解数据库系统的组成部分理解数据库管理系统的作用理解应用程序和数据库之间的交互过程1.3 数据库的发展历史了解数据库的起源和发展过程了解关系数据库和面向对象数据库的区别了解当前数据库技术的发展趋势第二章：关系数据库理论2.1 关系模型的基本概念理解关系表的定义和表示方法理解关系模型的特点和优势理解实体和属性的概念2.2 关系的操作理解选择、投影和连接操作的含义和应用掌握关系代数和SQL语言的使用方法理解关系的性质和操作的限制条件2.3 关系的完整性约束理解实体完整性和参照完整性的概念理解主键和外键的作用和定义掌握关系的完整性约束的实现方法第三章：数据库设计3.1 需求分析理解需求分析的目的和重要性掌握需求分析的方法和技术理解数据字典和数据流图的使用3.2 概念设计理解概念设计的概念和目的掌握实体-关系模型的表示方法理解概念设计到逻辑设计的转换方法3.3 逻辑设计理解逻辑设计的概念和目的掌握关系模型的设计方法理解关系数据库设计的原则和方法第四章：数据库管理4.1 数据库的创建和管理理解数据库的创建和管理过程掌握SQL语言创建和管理数据库的方法理解数据库的备份和恢复的概念和方法4.2 数据库的安全性和完整性理解数据库安全性的概念和重要性掌握数据库的权限管理和访问控制方法理解数据库完整性的概念和实现方法4.3 数据库性能优化理解数据库性能优化的概念和方法掌握查询优化和索引的使用方法理解数据库缓存和分区的概念和方法第五章：数据库应用系统开发5.1 数据库应用系统的设计和实现理解数据库应用系统的设计和实现过程掌握数据库应用系统的设计原则和方法理解应用程序和数据库之间的交互过程5.2 常用数据库开发工具了解常用的数据库开发工具的概念和功能掌握数据库开发工具的使用方法理解不同开发工具的优缺点和适用场景5.3 数据库应用系统的运行和维护理解数据库应用系统的运行和维护的重要性掌握数据库应用系统的运行和维护方法理解故障排除和性能监控的概念和方法第六章：SQL语言6.1 SQL语言基础理解SQL语言的作用和特点掌握SQL语言的基本语法和操作理解数据定义语言（DDL）和数据操作语言（DML）的概念6.2 SQL数据查询掌握SQL查询语句的编写和执行理解选择、投影和连接操作的SQL实现掌握子查询和联合查询的使用方法6.3 SQL数据定义和操纵掌握SQL语言创建表、视图和索引的方法掌握插入、更新和删除数据的SQL语句理解SQL语言的数据类型和约束定义第七章：数据库事务管理7.1 事务的基本概念理解事务的定义和特性掌握事务的ACID属性理解事务的作用和重要性7.2 事务管理理解事务的提交和回滚掌握事务控制语句的使用理解事务隔离级别的概念和作用7.3 事务日志和恢复理解事务日志的作用和结构掌握数据库的恢复机制理解崩溃后的数据库恢复过程第八章：数据库高级特性8.1 数据库触发器和存储过程理解触发器和存储过程的定义和作用掌握创建和调用触发器和存储过程的方法理解触发器和存储过程在数据完整性管理中的应用8.2 数据库视图和索引理解视图的概念和作用掌握创建和使用视图的方法理解索引的原理和作用掌握索引的创建和管理方法8.3 数据库分区理解分区的作用和原理掌握分区的创建和管理方法理解分区对数据库性能的影响第九章：数据库性能优化9.1 查询优化理解查询优化的目的和方法掌握查询优化技术理解查询优化器的工作原理9.2 数据库索引设计理解索引的作用和类型掌握索引的设计原则和方法理解索引维护和更新策略9.3 数据库缓存和并发控制理解数据库缓存的作用和原理掌握缓存优化策略理解并发控制的重要性掌握并发控制技术第十章：数据库应用案例分析10.1 数据库应用案例介绍分析实际数据库应用案例理解案例中数据库的设计和实现方法理解案例中数据库的应用场景和效果10.2 数据库应用案例分析分析案例中的数据库需求和设计分析案例中的数据库管理和维护方法分析案例中的数据库性能优化措施10.3 数据库应用案例实践基于案例进行数据库设计和实现实践案例中的数据库管理和维护方法实践案例中的数据库性能优化措施重点和难点解析重点环节1：关系模型的基本概念关系表的定义和表示方法关系模型的特点和优势实体和属性的概念重点环节2：关系的操作选择、投影和连接操作的含义和应用关系代数和SQL语言的使用方法关系的性质和操作的限制条件重点环节3：关系的完整性约束实体完整性和参照完整性的概念主键和外键的作用和定义关系的完整性约束的实现方法重点环节4：数据库的创建和管理数据库的创建和管理过程SQL语言创建和管理数据库的方法数据库的备份和恢复的概念和方法重点环节5：数据库的安全性和完整性数据库安全性的概念和重要性数据库的权限管理和访问控制方法数据库完整性的概念和实现方法重点环节6：数据库性能优化查询优化和索引的使用方法数据库缓存和分区的概念和方法数据库性能优化的概念和方法重点环节7：数据库事务管理事务的定义和特性事务的ACID属性事务的提交和回滚重点环节8：数据库高级特性触发器和存储过程的定义和作用视图和索引的原理和作用分区对数据库性能的影响重点环节9：数据库性能优化查询优化技术索引的设计原则和方法缓存优化策略重点环节10：数据库应用案例分析数据库应用案例的需求分析和设计数据库应用案例的管理和维护方法数据库应用案例的性能优化措施全文总结和概括：本文主要分析了数据库原理及应用教案中的重点环节，包括关系模型的基本概念、关系的操作、关系的完整性约束、数据库的创建和管理、数据库的安全性和完整性、数据库性能优化、数据库事务管理、数据库高级特性、数据库应用案例分析等。

数据库原理及应用教程一、数据库概述（一）什么是数据库数据库(Database)是一种集中存储和管理系统，它是一组数据及它们之间关系的集合。

它对外提供了便利、快捷的访问接口来存储、组织和检索数据。

（二）数据库的类型数据库可分为关系数据库、XML数据库、对象数据库、模式数据库和文本数据库等，它们总的特点是具有自反性、一致性、隔离性和持久性。

（三）数据库的组成数据库由数据文件、数据字典、程序文件、数据库管理系统等组成。

其中，数据文件主要存储系统中的信息数据；数据字典记载了用户定义的所有实体及它们之间的关系；程序文件储存了用于数据库操作的所有操作系统；最后的数据库管理系统即DBMS，它的作用是管理数据库，实现各种数据库查询操作。

二、数据库系统中的主要技术（一）数据模型数据模型是计算机中的一种信息概念模型，它是一种处理数据的方式，为数据库语言提供特定的规范，用概念语言、图形表达等内容定义数据之间的逻辑关系。

（二）数据库语言数据库语言是建立和维护数据库的工具和方法，包括运算数据库元素的语句和术语，例如：DML(Data Manipulation Language）、DDL(Defintion Data Language）、DQL(Data Query Language）。

（三）事务处理事务处理是数据库管理系统中重要的技术，用以控制用户在数据库中进行存取和更新操作，保证数据库中存储的数据在遇到任何外部因素和内部错误时都能够保持一致性。

（四）安全管理安全管理是指在计算机系统中，采取有效措施，避免或者减少系统或者数据服务器受到严重损害的过程。

保护数据库安全的手段，有内部审核、用户权限控制、密码认证、家用计算机受控等。

三、数据库的应用（一）数据库的应用领域数据库在各行各业中都有广泛的应用，例如：电子商务、大型企业的会计、金融等，都要用到数据库管理系统，有效地收集和组织数据，提高系统性能和安全性。

（二）实施数据库实施数据库包括应用分析、数据设计、数据库集成等，它主要是通过应用分析、数据设计、程序设计等技术，实现数据库的模式设计、文件管理以及数据库系统的安装和维护。

数据库原理及应用教程电子教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概念数据库的定义数据库的用途数据库的发展历程1.2 数据模型概念模型关系模型面向对象模型1.3 数据库体系结构数据库三级模式结构数据库二级映像第二章：关系数据库2.1 关系数据库概述关系数据库的基本概念关系数据库的组成2.2 关系运算选择投影连接2.3 关系数据库设计关系模型规范化第三章：SQL语言3.1 SQL概述SQL的定义SQL的特点3.2 数据定义语言创建表修改表删除表3.3 数据操作语言插入数据查询数据更新数据第四章：数据库设计4.1 需求分析收集需求分析需求4.2 概念设计实体-关系模型实体属性的确定4.3 逻辑设计视图设计4.4 物理设计文件组织索引设计第五章：数据库安全与保护5.1 数据库安全用户权限管理数据加密5.2 完整性约束实体完整性参照完整性5.3 数据库备份与恢复备份策略恢复策略5.4 数据库性能优化查询优化索引优化数据库原理及应用教程电子教案第六章：数据库管理系统的使用6.1 数据库管理系统的功能数据定义数据操纵数据查询6.2 常见数据库管理系统OracleMySQLMicrosoft SQL Server6.3 数据库管理系统的使用实例Oracle SQLPlus的使用MySQL命令行的使用第七章：事务管理7.1 事务概述事务的定义事务的属性7.2 事务管理事务的并发控制事务的隔离级别7.3 事务的持久化事务日志事务恢复第八章：分布式数据库8.1 分布式数据库概述分布式数据库的概念分布式数据库的优点8.2 分布式数据库的体系结构客户机/服务器结构对等网络结构8.3 分布式数据库的数据一致性数据复制数据分片第九章：大数据技术9.1 大数据概述大数据的定义大数据的特点9.2 大数据技术架构HadoopSpark9.3 大数据处理技术数据采集数据存储数据分析第十章：数据库发展趋势10.1 数据库技术的未来新型数据库技术数据库技术与其他技术的融合10.2 数据库技术在领域的应用机器学习自然语言处理10.3 数据库技术在物联网领域的应用物联网的数据管理物联网的数据分析重点和难点解析重点环节1：数据库概念与用途数据库的定义：重点掌握数据库作为一种长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。

数据库原理与应用教程一SQL Server教学大纲一、大纲说明本课程为计算机类专业必修课，学分数3,周学时3。

先修课程包括离散数学、程序设计语言、数据结构和操作系统。

由于目前基于数据库技术的计算机应用已成为计算机应用的主流，所以该课程在计算机专业课程体系中处于非常重要的地位，不仅能使同学对数据库技术的基本原理有一个全面的把握，为设计出好的数据库应用系统打下良好的理论基础，而且使同学能够通过SQL Server 2005数据库管理系统软件进行数据库应用系统开发。

通过对数据库系统结构、数据模型、关系数据库、关系法律规范化设计理论、数据库设计、SQL Server 2005基础、T-SQL语言基础、数据库和表的基本学问和操作、数据库的查询操作、索引与视图的概念和操作、存储过程和触发器以及游标的使用、事务与并发掌握、数据库的备份与还原、数据库的平安管理、基于C#.NET的数据库应用系统开发等内容的讲解，使同学把握数据库系统的基本原理、方法和应用技术，能有效使用现有的数据库管理系统和软件开发工具,把握数据库结构的设计和数据库应用系统的开发方法。

培育同学分析、解决实际问题以及进行数据库应用系统开发的力量。

学习该课程既要留意学习好理论，又要留意运用理论学问进行数据库设计实践的熬炼，进行实际上机操作的熬炼，做到理论与实践相结合。

数据库学问很丰富，实际数据库管理系统和应用系统都比较简单，因此，要学会采用数据库开发系统，仅靠把握该课程的一点书本学问是远远不够的，它只能给出进行数据库应用所必需的入门学问或基础学问，真正把握它需要不断地学习和实际熬炼的积累。

本教学大纲要求老师教学方法以课堂教学为主，同时每周支配一次2学时让同学进行上机实践。

教学要求在每一章教学内容之后给出，由易到难大体分为三个层次：了解、把握和娴熟把握。

了解就是正确地理解概念，把握就是学会有关学问点并能够进行简洁地应用，娴熟把握就是能够运用多个学问点解决较综合的应用问题。

《数据库原理及应用》教学教案（第一部分）一、教学目标1. 让学生了解数据库的基本概念、特点和应用领域。

2. 让学生掌握数据库的基本操作，如创建、修改、删除和查询数据。

3. 让学生了解关系型数据库的基本原理，如表、视图和索引。

4. 培养学生运用数据库解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 数据库概述1.1 数据库的基本概念1.2 数据库的发展历程1.3 数据库系统的组成1.4 数据库的特点和应用领域2. 数据库基本操作2.1 创建数据库2.2 修改数据库2.3 删除数据库2.4 查询数据3. 关系型数据库原理3.1 表3.2 视图3.3 索引三、教学方法1. 讲授法：讲解数据库的基本概念、原理和操作方法。

2. 演示法：通过实际操作演示数据库的基本操作。

3. 案例分析法：分析实际案例，让学生学会运用数据库解决实际问题。

4. 小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作能力。

四、教学准备1. 教学PPT：制作涵盖教学内容的PPT。

2. 数据库软件：准备数据库软件，如MySQL、Oracle等。

3. 教学案例：准备相关案例，以便进行分析。

五、教学过程1. 引入：通过介绍数据库在现实生活中的应用，激发学生的学习兴趣。

2. 讲解：讲解数据库的基本概念、原理和操作方法。

3. 演示：通过实际操作演示数据库的基本操作。

4. 练习：让学生上机练习数据库操作。

5. 案例分析：分析实际案例，让学生学会运用数据库解决实际问题。

6. 小组讨论：分组讨论，培养学生的团队合作能力。

7. 总结：对本节课的内容进行总结，布置课后作业。

《数据库原理及应用》教学教案（第二部分）六、教学目标1. 让学生掌握数据库设计的基本步骤和方法。

2. 让学生了解实体-关系模型和关系模型。

3. 让学生学会使用SQL语言进行数据库操作。

4. 培养学生运用数据库解决实际问题的能力。

七、教学内容1. 数据库设计7.1 数据库设计的基本步骤7.2 需求分析7.3 概念设计7.4 逻辑设计7.5 物理设计2. 实体-关系模型8.1 实体-关系模型的基本概念8.2 实体-关系模型的表示方法8.3 实体-关系模型的转换3. 关系模型9.1 关系模型的基本概念9.2 关系模型的表示方法9.3 关系模型的性质4. SQL语言10.1 SQL语言的基本概念10.2 SQL语言的数据定义10.3 SQL语言的数据查询10.4 SQL语言的数据更新八、教学方法1. 讲授法：讲解数据库设计的基本步骤、实体-关系模型和关系模型的基本概念。

习题参考答案第1章习题参考答案三、简答题1、简述数据库管理技术发展的三个阶段。

各阶段的特点是什么？答：数据库管理技术经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。

(1）、人工管理数据的特点：A、数据不保存。

B、系统没有专用的软件对数据进行管理。

C、数据不共享。

D、数据不具有独立性。

（2）、文件系统阶段的特点：A、数据以文件的形式长期保存。

B、由文件系统管理数据。

C、程序与数据之间有一定的独立性。

D、文件的形式已经多样化E、数据具有一定的共享性（3）、数据库系统管理阶段特点：A、数据结构化。

B、数据共享性高、冗余度底。

C、数据独立性高。

D、有统一的数据控制功能。

2、从程序和数据之间的关系来分析文件系统和数据库系统之间的区别和联系答：数据管理的规模日趋增大，数据量急剧增加，文件管理系统已不能适应要求，数据库管理技术为用户提供了更广泛的数据共享和更高的数据独立性，进一步减少了数据的余度，并为用户提供了方便的操作使用接口。

数据库系统对数据的管理方式与文件管理系统不同，它把所有应用程序中使用的数据汇集起来，以记录为单位存储，在数据库管理系统的监督和管理下使用，因此数据库中的数据是集成的，每个用户享用其中的一部分。

3、简述数据库、数据库管理系统、数据库系统三个概念的含义和联系。

答：数据库是指存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。

数据库管理系统是软件系统的一个重要组成部分，它通过借助操作系统完成对硬件的访问，并对数据库的数据进行存取、维护和管理。

数据库系统是指计算机系统中引入数据库后的系统构成。

它主要由数据库、数据库用户、计算机硬件系统和计算机软件系统几部分组成。

三者的联系是：数据库系统包括数据库和数据库管理系统。

数据库系统主要通过数据库管理系统对数据库进行管理的。

4、数据库系统包括哪几个主要组成部分？各部分的功能是什么？画出整个数据库系统的层次结构图。

答：数据库系统包括：数据库、数据库用户、软件系统和硬件系统。

《数据库原理及应用》教学教案（一）一、教学目标1. 让学生了解数据库的基本概念，理解数据库、数据库管理系统、数据库系统三者的关系。

2. 让学生掌握数据库的设计步骤，了解实体-联系模型，并能够将现实世界中的问题转化为实体-联系模型。

3. 让学生了解关系模型的基本概念，掌握关系运算，了解关系的完整性约束。

二、教学内容1. 数据库的基本概念1.1 数据库1.2 数据库管理系统1.3 数据库系统2. 数据库的设计步骤2.1 需求分析2.2 概念设计2.3 逻辑设计2.4 物理设计3. 实体-联系模型3.1 实体及其属性3.2 联系及其类型3.3 实体-联系模型绘制4. 关系模型的基本概念4.1 关系4.2 关系运算4.3 关系的完整性约束三、教学方法1. 讲授法：讲解数据库的基本概念，关系模型的基本概念。

2. 案例分析法：分析实际问题，引导学生掌握实体-联系模型的绘制。

3. 实践操作法：让学生通过上机操作，掌握关系运算，了解关系的完整性约束。

四、教学环境1. 教室环境：多媒体教学设备，网络连接。

2. 软件环境：数据库管理系统软件，如MySQL、Oracle等。

五、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言、提问和讨论情况，评价学生的参与度。

2. 上机操作：检查学生上机操作的结果，评价学生对关系运算和关系完整性约束的掌握程度。

3. 课后作业：布置相关题目，评价学生对课堂所学知识的理解和应用能力。

《数据库原理及应用》教学教案（二）一、教学目标1. 让学生掌握关系数据库的基本操作，包括增加、删除、修改和查询。

2. 让学生了解SQL语言的基本功能，能够使用SQL语言进行数据库操作。

3. 让学生了解数据库的备份与恢复，掌握数据库的安全性和完整性控制。

二、教学内容1. 关系数据库的基本操作1.1 增加操作1.2 删除操作1.3 修改操作1.4 查询操作2. SQL语言的基本功能2.1 数据定义2.2 数据查询2.3 数据更新2.4 数据控制3. 数据库的备份与恢复3.1 备份3.2 恢复4. 数据库的安全性和完整性控制4.1 安全性控制4.2 完整性控制1. 讲授法：讲解关系数据库的基本操作，SQL语言的基本功能。