第6.1章 数据库的并发控制机制

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 数据库概述介绍数据库的基本概念、特点和作用解释数据库、数据库管理系统、数据库系统的区别与联系1.2 数据模型介绍数据模型的概念和作用讲解常见的数据模型，如实体-关系模型、关系模型等1.3 数据库设计讲解数据库设计的基本步骤和方法介绍实体-关系模型到关系模型的转换方法第二章：关系数据库2.1 关系数据库概述解释关系数据库的概念和特点讲解关系数据库的组成和结构2.2 关系操作介绍关系代数和SQL的基本操作讲解关系的插入、删除、查询等操作2.3 关系完整性讲解实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性约束的概念和作用第三章：SQL语言3.1 SQL概述解释SQL语言的概念和作用讲解SQL语言的基本语法和组成3.2 数据定义讲解使用SQL语言创建、修改和删除表的操作3.3 数据操纵讲解使用SQL语言进行数据插入、删除和查询的操作第四章：数据库查询优化4.1 查询优化概述解释查询优化的概念和作用讲解查询优化的一般方法和策略4.2 查询优化技巧讲解如何使用索引、分区等技术来优化查询性能4.3 查询优化工具和策略介绍常用的查询优化工具和策略，如查询重写、代价估计等第五章：数据库安全与保护5.1 数据库安全概述讲解数据库安全的重要性介绍数据库安全的基本概念和技术5.2 访问控制讲解用户权限管理和角色权限控制的方法和策略5.3 数据库备份与恢复讲解数据库备份、恢复的方法和策略第六章：数据库事务管理6.1 事务概述解释事务的概念、特点和作用讲解事务的四大属性：ACID6.2 事务管理讲解事务的提交、回滚和保留点等操作介绍事务管理的方法和策略6.3 并发控制讲解并发控制的概念和作用介绍并发控制的方法和技术，如锁、乐观并发控制等第七章：数据库性能调优7.1 性能调优概述讲解数据库性能调优的概念和作用介绍性能调优的一般方法和策略7.2 查询优化讲解如何通过查询优化来提高数据库性能介绍常用的查询优化技术和工具7.3 数据库参数调优讲解如何调整数据库参数来优化性能介绍常用的数据库参数调优方法和策略第八章：数据库复制8.1 复制概述解释数据库复制的作用和分类讲解主从复制、双主复制等概念8.2 复制配置与管理讲解如何配置和管理工作站复制介绍复制监控和故障排除的方法8.3 数据同步与故障转移讲解数据同步的策略和方法讲解故障转移的策略和方法第九章：数据库并发控制9.1 并发控制概述解释并发控制的概念和作用讲解并发控制的目标和挑战9.2 锁机制讲解锁的概念、类型和操作介绍锁的实现方法和策略9.3 乐观并发控制讲解乐观并发控制的概念和原理介绍乐观并发控制的方法和策略第十章：数据库一致性与故障恢复10.1 一致性概述讲解数据库一致性的概念和作用介绍一致性的实现方法和策略10.2 故障恢复概述解释故障恢复的概念和作用讲解故障恢复的方法和策略10.3 事务日志和备份讲解事务日志的概念和作用讲解数据库备份、恢复的方法和策略第十一章：数据库设计和范式理论11.1 数据库设计原则讲解数据库设计的原则和步骤介绍实体-关系模型和关系模型的设计方法11.2 范式理论解释第一范式、第二范式、第三范式以及BCNF范式的概念和作用讲解如何将关系数据库进行规范化处理11.3 数据库设计案例分析通过案例分析讲解数据库设计的过程和方法第十二章：Web数据库技术12.1 Web数据库概述讲解Web数据库的概念和特点介绍Web数据库的架构和应用场景12.2 PHP与数据库交互讲解PHP访问数据库的基本方法介绍PHP数据库连接函数和SQL语句的编写12.3 AJAX与数据库交互讲解AJAX技术的基本概念和作用介绍如何使用AJAX与数据库进行交互第十三章：XML数据库13.1 XML数据库概述讲解XML数据库的概念和特点介绍XML数据库的存储和查询方法13.2 XML数据操作讲解XML数据的插入、更新和删除操作介绍XML数据的查询和索引方法13.3 XML数据库应用案例分析通过案例分析讲解XML数据库的应用和优势第十四章：大数据与NoSQL数据库14.1 大数据概述讲解大数据的概念、特征和挑战介绍大数据技术的应用场景和解决方案14.2 NoSQL数据库概述解释NoSQL数据库的概念和分类讲解NoSQL数据库的优势和局限性14.3 NoSQL数据库技术讲解流行的NoSQL数据库技术，如MongoDB、Cassandra等第十五章：数据库未来发展趋势15.1 数据库技术发展概述讲解数据库技术的发展历程和趋势介绍新型数据库技术的特点和应用场景15.2 分布式数据库讲解分布式数据库的概念和架构介绍分布式数据库的优势和挑战15.3 云计算与数据库讲解云计算与数据库的关系和应用介绍云计算数据库的架构和特点重点和难点解析本文主要介绍了数据库原理及应用教程的内容，包括数据库基础知识、关系数据库、SQL语言、数据库查询优化、数据库安全与保护、数据库事务管理、数据库性能调优、数据库复制、数据库并发控制、数据库一致性与故障恢复、数据库设计和范式理论、Web数据库技术、XML数据库、大数据与NoSQL数据库以及数据库未来发展趋势等十五个章节。

数据库系统概论教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概念介绍数据库的定义、发展历程和分类解释数据、信息、知识与数据之间的关系1.2 数据模型介绍实体-联系模型、关系模型、层次模型和网状模型等解释数据模型的概念和作用1.3 数据库系统的结构介绍数据库系统的三级模式结构：外模式、模式和内模式解释数据库管理系统(DBMS)的概念和功能第二章：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、元组和域解释关系代数和元组关系演算的概念2.2 关系的完整性约束介绍实体完整性、参照完整性和用户定义完整性解释完整性约束的作用和意义2.3 数据库设计介绍需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等阶段解释数据库设计的方法和步骤第三章：SQL语言3.1 SQL概述介绍SQL语言的概念、特点和应用范围解释SQL语言的基本语法和操作3.2 数据定义语言介绍创建表、修改表和删除表的SQL语句解释数据类型、主键、外键和索引的概念3.3 数据操纵语言介绍插入、删除、更新和查询数据的SQL语句解释聚合函数、分组和排序等概念第四章：数据库查询优化4.1 查询优化概述介绍查询优化的目的和重要性解释查询优化的方法和策略4.2 查询优化技术介绍基于规则的优化和基于成本的优化等方法解释查询优化中的代价估算和执行计划等概念4.3 索引和查询优化介绍索引的概念、分类和作用解释索引的创建、维护和优化策略第五章：事务管理5.1 事务概念介绍事务的定义、属性（ACID）和类型解释事务的作用和意义5.2 事务管理机制介绍并发控制和一致性维护的机制解释锁定、死锁和事务隔离级别等概念5.3 事务编程介绍使用编程语言实现事务的方法解释事务的提交、回滚和恢复等操作第六章：数据库安全与保护6.1 数据库安全概述介绍数据库安全的重要性解释数据库安全策略和威胁类型6.2 访问控制介绍自主访问控制（DAC）和强制访问控制（MAC）解释角色Based 访问控制（RBAC）和属性基访问控制（ABAC）6.3 加密技术介绍对称加密和非对称加密的概念解释哈希函数和数字签名在数据库安全中的应用第七章：数据库备份与恢复7.1 备份策略介绍完全备份、差异备份和增量备份等备份策略解释备份的频率和时间点选择7.2 恢复机制介绍恢复基点和恢复策略解释使用备份文件进行数据恢复的步骤和注意事项7.3 灾难恢复介绍灾难恢复计划和数据中心的地理位置选择解释镜像站点和负载均衡在灾难恢复中的应用第八章：数据库性能调优8.1 性能调优概述介绍性能调优的目标和重要性解释性能调优的方法和策略8.2 查询优化介绍查询优化的方法和工具解释如何使用查询分析器分析查询执行计划8.3 系统参数调优介绍数据库系统参数的概念和作用解释如何调整系统参数以提高数据库性能第九章：分布式数据库系统9.1 分布式数据库概念介绍分布式数据库的定义和特点解释分布式数据库系统的架构和组件9.2 数据分布策略介绍垂直分区和水平分区的概念解释数据本地化和数据复制在分布式数据库中的应用9.3 分布式查询处理介绍分布式查询处理的挑战和解决方案解释分布式查询优化和数据一致性维护的策略第十章：数据库新技术与发展趋势10.1 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解释云数据库服务的特点和优势10.2 大数据与数据库介绍大数据的概念和数据库在大数据处理中的应用解释NoSQL数据库和NewSQL数据库的特点和优势10.3 与数据库介绍的概念和数据库在中的应用解释数据库智能化和自动化查询推荐的概念重点和难点解析重点环节一：关系模型的基本概念和关系代数、元组关系演算补充和说明：关系模型是数据库理论的核心，掌握关系模型的基本概念是理解数据库操作的基础。

数据库管理系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数据库管理系统的基本概念，掌握数据库的基本结构；2. 学会使用SQL语言进行数据库的基本操作，包括数据的增、删、改、查；3. 了解数据库设计的基本原则，掌握实体-关系模型和关系模型的基本应用；4. 掌握数据库的安全性和一致性控制方法。

技能目标：1. 能够独立使用数据库管理系统建立、管理和维护数据库；2. 能够运用SQL语言进行复杂的数据查询和操作；3. 能够根据实际需求进行简单的数据库设计和优化；4. 能够分析和解决数据库应用中的一般性问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对数据库管理系统学科的兴趣和热情，激发其主动学习的动力；2. 培养学生的团队协作精神，使其在小组讨论和项目中能够互相支持、共同进步；3. 培养学生严谨、务实的学术态度，使其具备良好的数据管理和数据处理素养；4. 通过数据库管理系统在实际案例中的应用，培养学生的社会责任感和创新意识。

二、教学内容1. 数据库基本概念：数据库、数据库管理系统、数据库系统；2. 数据模型：实体-关系模型、关系模型；3. 关系数据库：关系代数、SQL语言、数据定义、数据操纵、数据查询、视图和索引；4. 数据库设计：需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施与维护；5. 数据库安全性与一致性：安全性控制、事务管理、并发控制、故障恢复；6. 数据库应用案例分析：学生信息管理系统、图书馆管理系统等。

教学内容安排与进度：第一周：数据库基本概念、数据模型；第二周：关系数据库、SQL语言；第三周：数据库设计；第四周：数据库安全性与一致性；第五周：数据库应用案例分析及小组项目实践。

教材章节及内容：第一章：数据库基本概念（1.1-1.3节）；第二章：数据模型（2.1-2.3节）；第三章：关系数据库（3.1-3.5节）；第四章：数据库设计（4.1-4.4节）；第五章：数据库安全性与一致性（5.1-5.4节）；第六章：数据库应用案例分析（6.1-6.2节）。

丁宝康数据库系统原理教材内容简介《2007年版全国高等教育自学考试指定教材：数据库系统原理》是全国高等教育自学考试指导委员会组编的计算机及应用专业（独立本科段）的教材。

《2007年版全国高等教育自学考试指定教材：数据库系统原理》详细介绍了数据库系统的基本原理、方法和应用技术。

内容包括：数据库系统基本概念、数据库设计和：ER模型、关系模式设计理论、关系运算、SQL语言、数据库管理、SQL Server2000简介及应用、Power Builder9.0简介及应用、数据库技术的发展。

《2007年版全国高等教育自学考试指定教材：数据库系统原理》内容丰富，概念阐述细致清楚。

《2007年版全国高等教育自学考试指定教材：数据库系统原理》中编写了丰富的例题和习题。

《2007年版全国高等教育自学考试指定教材：数据库系统原理》是自学考试有关专业的教材，也可作为从事信息领域工作的科技人员的参考书。

·查看全部>>目录第1章数据库系统基本概念1.1 数据管理技术的发展1.1.1 人工管理阶段1.1.2 文件系统阶段1.1.3 数据库阶段1.1.4 高级数据库阶段1.2 数据描述1.2.1 概念设计中的数据描述1.2.2 逻辑设计中的数据描述1.2.3 物理设计中的数据描述1.2.4 数据联系的描述1.3 数据抽象的级别1.3.1 数据抽象的过程1.3.2 概念模型1.3.3 逻辑模型1.3.4 外部模型1.3.5 内部模型1.3.6 三层模式和两级映像1.3.7 高度的数据独立性1.4 数据库管理系统（DBMS）、1.4.1 DBMS的工作模式1.4.2 DBMS的主要功能1.5 数据库系统（DBS）1.5.1 DBS的组成1.5.2 DBS的全局结构1.5.3 DBS的效益小结习题1第2章数据库设计和ER模型2.1 数据库系统生存期2.1.l规划阶段2.1.2 需求分析阶段2.1.3 概念设计阶段2.1.4 逻辑设计阶段2.1.5 物理设计阶段2.1.6 数据库的实现2.1.7 数据库的运行与维护2.2 ER模型的基本概念2.2.1 ER模型的基本元素2.2.2 属性的分类2.2.3 联系的设计2.2.4 ER模型的操作2.2.5 采用ER模型的数据库概念设计步骤2.3 关系模型的基本概念2.3.1 关系模型的基本术语2.3.2 关系的定义和性质2.3.3 三类完整性规则2.4 ER模型到关系模型的转换2.4.1 ER图转换成关系模式集的算法2.4.2 采用ER模型的逻辑设计步骤2.5 ER模型实例分析2.5.1 库存管理信息系统的ER模型及转换2.5.2 人事管理信息系统的ER模型2.5.3 住院管理信息系统的ER模型2.5.4 公司车队信息系统的ER模型2.6 增强的ER模型2.6.1 弱实体与强实体2.6.2 子类实体与超类实体小结习题2第3章关系模式设计理论3.1 关系模式的设计准则3.1.1 关系模式的冗余和异常问题3.1.2 关系模式的非形式化设计准则3.2 函数依赖3.2.1 函数依赖的定义3.2.2 FD的逻辑蕴涵3.2.3 FD的推理规则3.2.4 FD和关键码的联系3.2.5 属性集的闭包3.2.6 FD集的最小依赖集3.3 关系模式的分解特性3.3.1 关系模式的分解3.3.2 无损分解3.3.3 模式分解的优缺点3.3.4 无损分解的测试方法3.3.5 保持FD的分解3.3.6 模式分解与模式等价问题3.4 范式3.4.1 第一范式（1NF）3.4.2 第二范式（2NF）3.4.3 第三范式（3NF）3.4.4 BCNF3.4.5 分解成BCNF模式集的分解算法3.4.6 分解成3NF模式集的合成算法3.4.7 模式设计方法小结3.5 多值依赖和第四范式3.5.1 多值依赖3.5.2 关于FD和MVD的推理规则集3.5.3 第四范式（4NF）小结习题3第4章关系运算4.1 关系代数4.1.1 关系代数的五个基本操作4.1.2 关系代数的四个组合操作4.1.3 关系代数运算的应用实例4.1.4 关系代数的两个扩充操作4.2 关系演算4.2.1 元组关系演算4.2.2 域关系演算4.2.3 关系运算的安全约束和等价性4.3 关系代数表达式的优化4.3.1 关系代数表达式的优化问题4.3.2 关系代数表达式的启发式优化算法小结习题4第5章SQL语言5.1 SQL简介5.1.1 SQL发展史5.1.2 SQL数据库的体系结构5.1.3 SQL的组成5.1.4 SQL的特点5.2 SQL的数据定义5.2.1 SQL模式的创建和撤销5.2.2 SQL的基本数据类型5.2.3 基本表的创建和撤销5.2.4 索引的创建和撤销5.3 SQL的数据查询5.3.1 SELECT查询语句的基本结构5.3.2 SELECT语句完整的结构5.3.3 数据查询中的限制和规定5.3.4 条件表达式中的比较操作5.3.5 嵌套查询的改进写法5.3.6 基本表的连接操作，5.4.数据更新5.4.1 数据插入5.4.2 数据删除5.4.3 数据修改5.5 视图5.5.1 视图的创建和撤销5.5.2 对视图的操作5.6 嵌入式SQL5.6.1 嵌入式SQL的实现方式5.6.2 嵌入式SQL的使用规定5.6.3 嵌入式SQL的使用技术5.6.4 动态SQL语句5.7 存储过程与SQUPSM5.7.1 数据库存储过程与函数5.7.2 SQUPSM小结习题5第6章数据库管理6.1 事务6.1.1 事务的定义6.1.2 事务的ACID性质6.2 数据库的恢复6.2.1 典型的恢复策略6.2.2 故障类型和恢复方法6.2.3 检查点技术6.2.4 SQL.对事务的支持6.3 数据库的并发控制6.3.1 并发操作带来的三个问题6.3.2 封锁技术6.3.3 并发操作的调度6.3.4 SQL对并发处理的支持6.4 数据库的完整性6.4.1 完整性子系统6.4.2 SQL中的完整性约束6.4.3 SQ3L的触发器6.5 数据库的安全性6.5.1 安全性问题6.5.2 SQL中的安全性机制6.5.3 常用的安全性措施小结习题6第7章SQLserver2000简介及应用7.1 SQLServer2000概述7.1.1 SQLServel2000的结构和版本7.1.2 SQLServel2000的环境介绍7.1.3 工具介绍7.2 企业管理器7.2.1 数据库的操作7.2.2 表的操作7.2.3 索引7.2.4 视图7.2.5 存储过程7.2.6 触发器7.2.7 用户自定义函数7.2.8 备份恢复与导人导出……第8章Power Builder 9.0简介及应用第9章数据库技术的发展数据库系统原理自学考试大纲。

《分布式数据库原理与应用》课程教案第一章：分布式数据库概述1.1 课程介绍介绍分布式数据库课程的基本概念、目的和意义。

1.2 分布式数据库基本概念解释分布式数据库的定义、特点和分类。

1.3 分布式数据库系统结构介绍分布式数据库系统的常见结构及其组成。

1.4 分布式数据库系统的研究和发展概述分布式数据库系统的研究背景和发展历程。

第二章：分布式数据库的体系结构2.1 分布式数据库的体系结构概述介绍分布式数据库的体系结构及其功能。

2.2 分布式数据库的体系结构类型讲解分布式数据库的体系结构类型及其特点。

2.3 分布式数据库的体系结构设计原则探讨分布式数据库的体系结构设计原则和方法。

2.4 分布式数据库的体系结构实现技术分析分布式数据库的体系结构实现技术及其应用。

第三章：分布式数据库的数据模型3.1 分布式数据库的数据模型概述解释分布式数据库的数据模型及其重要性。

3.2 分布式数据库的分布式数据模型介绍分布式数据库的分布式数据模型及其特点。

3.3 分布式数据库的分布式数据模型设计方法讲解分布式数据库的分布式数据模型设计方法及其应用。

3.4 分布式数据库的分布式数据模型实现技术分析分布式数据库的分布式数据模型实现技术及其应用。

第四章：分布式数据库的查询处理4.1 分布式数据库的查询处理概述介绍分布式数据库的查询处理及其重要性。

4.2 分布式数据库的查询处理策略讲解分布式数据库的查询处理策略及其特点。

4.3 分布式数据库的查询优化技术分析分布式数据库的查询优化技术及其应用。

4.4 分布式数据库的查询处理实现技术探讨分布式数据库的查询处理实现技术及其应用。

第五章：分布式数据库的安全性与一致性5.1 分布式数据库的安全性概述解释分布式数据库的安全性及其重要性。

5.2 分布式数据库的安全性机制介绍分布式数据库的安全性机制及其特点。

5.3 分布式数据库的一致性概述解释分布式数据库的一致性及其重要性。

5.4 分布式数据库的一致性机制讲解分布式数据库的一致性机制及其特点。

《数据库基础与应用》课程标准适用专业：计算机应用层次： ________________ 史专________________ 授课形式：____________ 全日制 ________________ 课程性质：专业必修课学时数： ________________ 64 ______________《数据库基础与应用》课程标准一、适用对象适用于全日制中专计算机应用专业学生二、课程性质与定位《数据库基础与应用》课程是计算机应用专业的一门专业必修课。

数据库系统已成为计算机科学教育中必不可少的部分，因而，牢固地掌握数据库系统知识已成为我们日常学习的核心内容。

信息时代的计算机应用人才，应当熟练掌握计算机科学技术中的数据库技术，并能够根据实际需求应用数据库系统进行数据信息管理。

数据库是数据管理的最新技术，是计算机学科的重要组成部分。

数据库技术发展迅速，其应用早已超出计算机专业的范畴，各专业领域的人们都在学习和使用数据库。

根据数据库的发展情况，本书摒弃了以往教材中不可缺少的网状数据库和层次数据库两大内容，以关系型数据库管理系统作为实例。

三、课程教学目标通过本课程的理论学习和上机实验，使学生了解现在数据库的流行趋势和先进的知识；初步掌握数据库管理系统的基本原理，数据库的基本设计方法；掌握一种流行数据库系统的基本操作方法和编程技术；重点培养学生数据库应用系统软件开发的技术和能力。

四、本课程学时安排五、课程教学内容和基本要求（按章节详细阐述）第一章：数据库概述（一）教学重点和难点1.教学重点：数据库和数据模型的基本概念数据模型的三要素概念模型的表示方法数据库技术的发展过程与研究领域数据库系统的模式结构与体系结构DBMS的功能与组成2.教学难点：数据库和数据模型的有关概念、数据库技术的发展与研究领域以及数据库系统的结构。

（二）教学内容和基本要求1.教学内容：1.1引言1.1.1数据、数据库、数据库系统和数据库管理系统的基本概念1.1.2数据管理的进展1.1.3数据库技术的研究领域1.2数据模型1.2.1数据模型的三要素1.2.2概念模型1.2.3三种主要的数据模型1.3数据库系统的结构1.3.1数据库系统的模式结构1.3.2数据库系统的体系结构1.3.3数据库管理系统2.教学目的及要求：本章主要讲述了数据库的有关概念，通过本章的学习，读者应该理解数据库的基本概念、数据库的三级模式结构和二级映像功能；知道数据模型的三要素，会画E-R图。

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、信息、知识的概念及其关系1.2 数据库系统介绍数据库系统的组成及作用讲解数据库管理系统（DBMS）的功能和特点1.3 数据库设计与管理讲解数据库设计的原则和方法介绍数据库管理的基本任务和内容第二章：数据模型2.1 数据模型的概念解释数据模型的定义和作用介绍常见的数据模型分类2.2 关系模型讲解关系模型的基本概念和特点介绍关系代数和SQL语言的基本操作2.3 实体-关系模型讲解实体-关系模型的基本概念和表示方法介绍实体-关系模型的转换方法和步骤第三章：数据库的创建与管理3.1 数据库的创建讲解数据库创建的基本步骤和注意事项介绍常用的数据库设计工具和方法3.2 数据库的打开、关闭和删除讲解如何打开、关闭和删除数据库解释相关操作的含义和作用3.3 数据库表的管理讲解数据库表的创建、修改和删除介绍表结构的设计和优化方法第四章：数据操作与查询4.1 数据的基本操作讲解数据的添加、修改和删除操作介绍相关SQL语句的编写方法4.2 数据库查询讲解查询的基本概念和分类介绍SQL查询语句的编写方法和技巧4.3 高级查询技术讲解联接、子查询、聚合函数等高级查询技术介绍如何在实际应用中运用高级查询技术第五章：数据库的安全性与完整性5.1 数据库安全性讲解数据库安全性的概念和重要性介绍SQL Server和MySQL等数据库的安全机制5.2 数据库完整性讲解数据库完整性的概念和作用介绍完整性约束的种类和实现方法5.3 数据库备份与恢复讲解数据库备份和恢复的概念和方法介绍常见的数据库备份策略和恢复场景第六章：事务管理6.1 事务的基本概念解释事务的定义、特点和重要性讲解事务的ACID属性6.2 事务控制讲解事务的控制方法，包括提交、回滚和终止介绍事务管理器的作用和事务隔离级别6.3 并发控制讲解并发控制的概念和必要性介绍常用的并发控制技术，如锁、乐观并发控制等第七章：数据库性能优化7.1 性能优化的基本概念解释数据库性能优化的目标和方法介绍性能监测和评估的工具和技术7.2 索引优化讲解索引的作用和分类介绍索引的设计和优化策略7.3 查询优化讲解查询优化的方法和技巧介绍查询优化器的工作原理和策略第八章：数据库Replication 和Partitioning 8.1 数据库复制讲解数据库复制的作用和类型介绍复制设置和维护的基本步骤8.2 数据库分区解释分区的作用和类型介绍分区表的设计和维护方法8.3 数据分区和复制的综合应用讲解如何在实际应用中结合使用数据复制和分区介绍相关的最佳实践和性能考量第九章：数据库触发器和存储过程9.1 触发器的基本概念解释触发器的定义和作用介绍触发器的类型和触发时机9.2 创建和使用触发器讲解如何创建、编辑和删除触发器介绍触发器的应用场景和示例9.3 存储过程的基本概念解释存储过程的定义和优点介绍存储过程的语法和调用方式第十章：数据库设计和范式理论10.1 数据库设计的基本原则讲解数据库设计的目标和原则介绍需求分析和逻辑设计的方法10.2 范式理论解释第一范式、第二范式和第三范式的概念讲解范式之间的关系和转换方法10.3 数据库设计实例分析分析实际数据库设计案例讲解如何应用范式理论进行数据库设计第十一章：数据库维护和备份策略11.1 数据库维护概述解释数据库维护的重要性介绍数据库维护的主要任务11.2 数据库备份策略讲解备份的类型和备份策略的选择介绍备份操作的执行和管理11.3 数据库恢复解释数据库恢复的概念和重要性讲解使用备份进行数据库恢复的步骤第十二章：数据库管理和维护的工具12.1 数据库管理工具介绍数据库管理工具的功能和种类讲解如何使用这些工具进行数据库管理和监控12.2 SQL Server Management Studio (SSMS) 讲解SSMS 的安装和界面布局介绍使用SSMS 进行数据库对象管理和维护的操作12.3 MySQL 命令行工具和图形界面工具讲解MySQL 的命令行操作介绍MySQL Workbench 等图形界面工具的使用第十三章：数据库性能监控和调优13.1 数据库性能监控解释性能监控的目标和重要性介绍性能监控的关键指标和工具13.2 数据库性能调优讲解性能调优的方法和技巧介绍使用查询优化器和其他工具进行性能调优的步骤13.3 性能调优案例分析分析实际的数据库性能问题讲解如何针对这些问题进行性能调优第十四章：数据库迁移和扩展14.1 数据库迁移讲解数据库迁移的概念和原因介绍数据库迁移的步骤和方法14.2 数据库扩展策略解释数据库扩展的目的和需求讲解数据库的水平扩展和垂直扩展方法14.3 云数据库服务介绍云数据库服务的概念和优势讲解如何使用云数据库服务进行数据库迁移和扩展第十五章：数据库安全性和合规性15.1 数据库安全性讲解数据库安全性的概念和重要性介绍数据库安全策略的制定和实施15.2 用户权限和角色管理解释用户权限和角色的概念讲解如何设置和管理用户权限和角色15.3 数据合规性解释数据合规性的含义和重要性介绍数据合规性的实现方法和最佳实践重点和难点解析重点：数据库的基本概念、数据模型的理解、数据库的创建与管理、数据操作与查询、数据库的安全性与完整性、事务管理、数据库性能优化、数据库Replication 和Partitioning、数据库触发器和存储过程、数据库设计和范式理论、数据库维护和备份策略、数据库管理和维护的工具、数据库性能监控和调优、数据库迁移和扩展、数据库安全性和合规性。

练习题66.1 名词解释1)事务：事务是构成单一逻辑工作单元的操作集合。

要么完整地执行，要么完全不执行。

2)数据库的一致性：一个事务独立执行的结果，应保持数据库的一致性，即数据不会因事务的执行而遭受破坏。

3)数据库的可恢复性：系统能把数据库从被破坏、不确定的状态，恢复到最近一个正确的状态，DBMS的这种能力称为数据库的可恢复性（Recovery）4)并发操作：在多用户共享系统中，许多事务可能同时对同一数据进行操作，这种操作称为并发操作。

5)封锁：封锁是系统保证对数据项的访问以互斥方式进行的一种手段。

6)X锁：事务T对某数据加了X锁后，其他事务要等T解除X锁后，才能对这个数据进行封锁。

7)S锁：事务T对某数据加了S锁后，仍允许其他事务再对该数据加S锁，但在对该数据的所有S锁都解除之前决不允许任何事务对该数据加X锁。

8)调度：事务的执行次序称为“调度”。

9)串行调度：多个事务依次执行，称为事务的串行调度。

10)并发调度：利用分时的方法，同时处理多个事务，则称为事务的并发调度。

11)可串行化调度：如果一个并发调度的执行结果与某一串行调度的执行结果等价，那么这个并发调度称为“可串行化的调度”。

12)不可串行化调度：如果一个并发调度的执行结果不与某一串行调度的执行结果等价，那么这个并发调度称为“不可串行化调度”。

6.2事务的COMMIT语句和ROLLBACK语句各做什么事情？答：COMMIT（提交）：语句表示事务执行成功地结束，此时告诉系统，DB要进入一个新的正确状态，该事务对DB的所有更新都已交付实施（写入磁盘）。

ROLLBACK（“回退”或“回滚”）：语句表示事务执行不成功地结束，此时告诉系统，已发生错误，DB可能处在不正确的状态，该事务对DB的所有更新必须被撤消，DB应恢复该事务到初始状态。

6.3试叙述事务的四个性质，并解释每一个性质由DBMS的哪个子系统实现？每一个性质对DBS有什么益处？答：①事务的原子性：是指一个事务对DB的所有操作，是一个不可分割的工作单元。

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。

数据库系统原理教学大纲数据库系统原理'课程将从数据模型、关系代数、SQL语言、安全性控制、完整性控制、数据库设计规范化理论、数据库设计实践方法、关系数据库查询处理及优化、数据库的并发与恢复机制等全方位讲述数据库系统的核心知识和运行机制。

课程概述‘数据库系统原理’是一门知识综合性较强的课程，华中科技大学计算机学院的本慕课课程将全方位讲述数据库系统中的核心软件知识，主要内容包括数据库系统中蕴含的计算机的抽象科学方法、数据处理理论、数据操作语言、安全性与完整性控制原理、数据库管理系统的并发与恢复的原理和技术等专业知识。

在具备了数据结构、C语言、操作系统等先修课程知识的基础上，通过学习本‘数据库系统原理’慕课课程，可以开拓对于计算机系统数据管理方向的思维，加深对于先修课知识的理解，并系统、完整的形成数据库管理系统这一计算机系统中重要基础软件的抽象建模、数据的访问与控制、事务处理机制等核心内容的知识体系。

课程大纲01第1章绪论了解数据库的基本概念与发展历程，理解主要数据模型的特点，理解数据库系统的结构，理解数据库系统多层模式及数据独立性思想，了解数据库系统的组成与基本功能。

课时1.1 数据管理技术概述1.2 数据模型基本概念与概念模型1.3 层次与网状模型1.4 关系模型1.5 数据库系统结构1.6 数据库系统组成02关系数据库理解关系数据结构及其形式化定义，了解关系完整性基本思想，掌握关系代数运算。

课时2.1 关系模型2.2 关系代数集合运算与基本关系运算2.3 连接与除运算03关系数据库标准语言SQL了解SQL语言的发展与特点，理解SQL基本概念，掌握数据定义、查询、更新、视图定义及使用等基本SQL语法，能够灵活书写单表查询、聚集函数和分组查询、多表连接查询、嵌套查询等常见查询的SQL语句。

课时3.1 SQL语言概述3.2 数据定义概述3.3 基本表定义3.4 查询概述3.5 单表查询（上）3.6 单表查询（下）3.7 聚集函数和分组3.8 多表连接查询3.9 嵌套查询（上）3.10 嵌套查询（下）3.11 数据更新3.12 视图04数据库安全性理解数据库系统安全性控制的内涵，了解相关现状，理解自主存取控制、强制存取控制等数据库系统的主要安全性控制机制。

《数据库与信息管理技术》教学大纲（适用于本科层次）一、课程的性质、目的与任务《数据库与信息管理技术》是计算机科学与技术、信息管理与信息系统专业课程体系中的核心课程，在人才培养中具有十分重要的意义。

在2004年教育部《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见》精神中明确指出，要在目前大学教育中，给予计算机基础教育高度重视，在对当代大学生计算机知识与能力的要求中，“具备利用数据库技术对信息进行管理、加工和处理的意识与能力，用以解决本专业领域中的问题”就是其中的一条。

数据库技术是当今世界高新技术潮流中的主流技术之一，它的发展对其它技术学科的发展具有极为重要的意义。

数据库技术在现代工业、现代金融、现代商贸等领域有着广阔发展应用前景，运用数据库技术与多媒体技术、计算机网络技术、Internet和Intranet技术手段，与经济和管理理论相结合，对本科学生进行信息管理、商业自动化、电子商务的研究、分析、设计、开发和应用等诸方面的培养，是发展学生的工程素质和能力，使学生掌握系统分析、系统设计与开发技术，具备完整知识体统的重要手段。

本课程着重介绍数据库系统的基本原理和设计方法，特别是目前应用最为广泛的关系数据库系统的原理和相关技术，使学员在掌握数据库基本原理的基础上，学会关系数据库应用系统的设计技术，培养应用数据库技术解决计算机应用中实际问题的能力，并为今后从事数据库理论教学和应用系统的开发工作打下良好的基础，成为我国从事数据库理论研究、教学和应用系统开发的专门人才。

二、课程的内容和基本要求本课程在教学中要求学生达到以下基本要求：1、理解数据库技术的基本原理，特别是关系数据库原理和相关知识；2、掌握数据库的设计理论和方法；3、掌握数据库创建、更新和查询等实际操作命令，重点是数据查询语言SQL；4、掌握数据库应用系统设计的基本步骤和方法，能进行普通数据库应用系统的设计；5、了解数据库技术的发展现况和发展趋势；三、学时分配课程的基本内容及学时分配第1章关系数据库标准语言一SQL（6学时）1.1SQL概述1.2SQL的数据定义1.3SQL的数据查询1.4SQL的数据更新1.5SQL的视图1.6SQL的数据控制1.7嵌入式SQL第2章数据管理与数据库（4学时）2.1数据库的常用术语2.2计算机数据管理技术的产生和发展2.3数据模型2.4数据库系统的模式结构2.5 DBMS的功能2.6数据库系统的组成第3章关系数据库模型（4学时）3.1关系模型的基本概念3.2关系代数3.3关系演算3.4查询优化第4章关系模式的规范化设计理论（6学时）4.1问题的提出4.2关系模式的函数依赖4.3关系模式的规范化4.4关系模式的分解特性第5章数据库的安全与保护（6学时）5.1安全与保护概述5.2数据库的安全性保护5.3数据库的完整性保护5.4数据库的并发控制技术5.5数据库的恢复技术5.6数据库的复制与相关技术第6章数据库设计与实施（6学时）6.1数据库设计概述6.2数据库规划6.3需求分析6.4概念结构设计6.5逻辑结构设计6.6物理结构设计6.7数据库的实施和维护第7章数据库应用系统开发（4学时）7.1数据库应用系统的结构7.2.1 SQL Server的主要特点7.2.3SQL Server 的基本丁具7.2.4SQL Server的安全性管理7.2.5SQL Server的完整性策略7.2.6SQL Server的恢复技术7.2.7SQL Server的并发控制7.2.8数据库编程第8章数据库技术新发展（4学时）8.1数据库家族概述8.2面向对象数据库技术8.3分布式数据库8.4数据仓库与数据挖掘四、课内实验安排根据课程性质，课内安排14个课时的上机实验。

软件故障处理指南第1章软件故障概述 (3)1.1 软件故障的定义与分类 (3)1.2 软件故障产生的原因 (4)1.3 软件故障处理的一般流程 (4)第2章软件故障识别与诊断 (4)2.1 故障识别方法 (4)2.1.1 状态监测法 (4)2.1.2 日志分析法 (5)2.1.3 质量模型法 (5)2.1.4 健康度评估法 (5)2.2 故障诊断技术 (5)2.2.1 专家系统 (5)2.2.2 机器学习 (5)2.2.3 模式识别 (5)2.2.4 数据挖掘 (5)2.3 故障诊断工具与平台 (5)2.3.1 故障诊断工具 (5)2.3.2 故障诊断平台 (6)2.3.3 开源故障诊断工具与平台 (6)第3章操作系统故障处理 (6)3.1 系统崩溃与蓝屏故障 (6)3.1.1 故障现象 (6)3.1.2 故障原因 (6)3.1.3 处理方法 (6)3.2 系统运行缓慢故障 (6)3.2.1 故障现象 (6)3.2.2 故障原因 (6)3.2.3 处理方法 (7)3.3 驱动程序故障处理 (7)3.3.1 故障现象 (7)3.3.2 故障原因 (7)3.3.3 处理方法 (7)第4章网络故障处理 (7)4.1 网络连接故障 (7)4.1.1 故障现象 (7)4.1.2 故障原因 (7)4.1.3 故障处理 (8)4.2 网络速度慢故障 (8)4.2.1 故障现象 (8)4.2.2 故障原因 (8)4.2.3 故障处理 (8)4.3.1 故障现象 (8)4.3.2 故障原因 (8)4.3.3 故障处理 (9)第5章数据库故障处理 (9)5.1 数据库连接故障 (9)5.1.1 故障现象 (9)5.1.2 故障原因 (9)5.1.3 处理方法 (9)5.2 数据库功能故障 (9)5.2.1 故障现象 (9)5.2.2 故障原因 (9)5.2.3 处理方法 (9)5.3 数据库一致性故障 (10)5.3.1 故障现象 (10)5.3.2 故障原因 (10)5.3.3 处理方法 (10)第6章应用软件故障处理 (10)6.1 应用程序崩溃故障 (10)6.1.1 故障现象 (10)6.1.2 故障原因 (10)6.1.3 故障处理步骤 (10)6.2 应用程序错误处理 (11)6.2.1 故障现象 (11)6.2.2 故障原因 (11)6.2.3 故障处理步骤 (11)6.3 应用程序兼容性问题 (11)6.3.1 故障现象 (11)6.3.2 故障原因 (11)6.3.3 故障处理步骤 (11)第7章硬件故障处理 (11)7.1 CPU故障诊断与处理 (11)7.1.1 故障现象 (11)7.1.2 诊断方法 (12)7.1.3 处理方法 (12)7.2 内存故障诊断与处理 (12)7.2.1 故障现象 (12)7.2.2 诊断方法 (12)7.2.3 处理方法 (12)7.3 硬盘故障诊断与处理 (12)7.3.1 故障现象 (12)7.3.2 诊断方法 (13)7.3.3 处理方法 (13)第8章软件故障预防与维护 (13)8.2 软件故障预防策略 (13)8.3 软件维护与优化 (14)第9章软件故障处理案例分析 (14)9.1 操作系统故障案例分析 (14)9.1.1 案例一：系统启动故障 (14)9.1.2 案例二：系统蓝屏故障 (14)9.2 网络故障案例分析 (15)9.2.1 案例一：无法连接互联网 (15)9.2.2 案例二：网络延迟高 (15)9.3 数据库故障案例分析 (15)9.3.1 案例一：数据库连接失败 (15)9.3.2 案例二：数据库功能下降 (15)第10章软件故障处理工具与资源 (16)10.1 常用故障处理工具介绍 (16)10.1.1 诊断工具 (16)10.1.2 日志分析工具 (16)10.1.3 调试工具 (16)10.2 在线故障处理资源 (16)10.2.1 技术论坛和社区 (17)10.2.2 官方文档和技术支持 (17)10.2.3 专业书籍和在线课程 (17)10.3 故障处理技巧与经验总结 (17)10.3.1 故障排除方法 (17)10.3.2 故障处理经验 (17)第1章软件故障概述1.1 软件故障的定义与分类软件故障是指在软件运行过程中，由于各种原因导致软件未能按照预期设计执行或产生错误结果的现象。

第1章基于计算机问题的求解1.1问题描述与建模1.1.1建模类型：数学建模：用计算得到的结果来解释实际问题，并接受实际的检验数据建模：是数据特征的抽象，是数据库管理的教学形式框架UML建模：用于面向对象设计的建模语言规格说明，是表示标准可视化建模：以图形的方式描述所开发的系统的过程3D建模：通过虚拟三维空间构建出三维数据的模型业务建模：以软件模型方式描述企业管理和业务所涉及的对象和要素、以及它们的属性、行为和彼此关系，业务建模强调以体系计算机科学：·是研究计算机及其周围各种现象和规律的科学；·是一门包含各种各样与计算和信息处理相关主题的系统学科。

1.2计算机科学学科的领域计算机科学的分类：理论计算机科学：计算理论、计算机理论、计算机科学基础、计算机科学数学基础实验计算机科学：·关注于控制原理和系统实现计算机学科：·研究计算机的设计制造；利用计算机进行信息获取，表示，存储，处理控制等的理论、原则、方法和技术的学科第2章计算机信息数字化基础2.1数制及其在计算机中的表示2.1.1计算机都涉及哪些数制？·二进制>计算机·十进制>人·八进制>协调人和计算机矛盾·十六进制2.1.2二进位制的极大优势：0，1·易于物理实现·二进制运算规则简单·机器可靠性高·通用性强，可用于逻辑运算2.1.3各种数制的特征·二进制数字符号：0、1；逢二进一例：0+1=1，1+1=10·八进制数字符号：0、1、2、3、4、5、6、7；逢八进一例：7+1=10，77+1=100。

·十六进制0、1、、9、A、B、C、D、E、F；逢十六进一例：3F+1=40，AFF+1=B00。

2.1.4不同数制之间的转换十进制转二进制：不断除以基数2，倒序取余数十进制整数可以精确转换为二进制整数2.2二进制数据计算2.2.1计算机中的数据与数值的区别：数据：泛指可存储在计算机内的数字、数值、声音、文字、图片等所有信息；·数值：可计算的定量的数据2.2.2有符号数的表示：最高有效位表示符号0表示正号；1表示负号2.2.3机器数的三种编码方法原码反码补码2.2.4原码求法：·根据定义求原码·直接写出原码符号位为“0"表示正，符号位为“1”表示负，数值部分与真值相同。