数据库原理及应用完整教程

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。

第五章一、试说明使用视图的好处。

答：1、简化数据查询语句2、使用户能从多角度看待同一数据3、提高了数据的安全性4、提供了一定程度的逻辑独立性二、使用视图可以加快数据的查询速度，这句话对吗？为什么？答：不对。

因为数据库管理系统在对视图进行查询时，首先检查要查询的视图是否存在，如果存在，则从数据字典中提取视图的定义，把视图的定义语句对视图语句结合起来，转换成等价的对基本表的查询，然后再执行转换后的查询，所以使用视图不可以加快数据的查询速度。

三、利用第3章建立的Student、Course和SC表，写出创建满足下述要求的视图的SQL语句。

（1）查询学生的学号、姓名、所在系、课程号、课程名、课程学分。

答：CREATE VIEW IS_S_CASSELECT Sno，Sname，Sdept，Cno，Cname，CreditFROM Student S JOIN SC ON S.Sno=SC.SnoJOIN Course C ON o=o四、利用第三题建立的视图，完成如下查询：（1）查询考试成绩大于等于90分的学生的姓名、课程号和成绩。

答：SELECT Sname，Cno，GradeFROM IS_SCWHERE Grade>=90五、修改第三题（4）定义的视图，使其查询每个学生的学号，总学分以及总的选课门数。

答：ALTER VIEW IS_CCASSELECT Sno，COUNT（Credit），COUNT(Cno)FROM SC JOIN Course C ON o=oGROUP BY Sno第六章一、关系规范化中的操作异常有哪些？它是由什么引起的？解决的方法是什么？答：操作异常：数据冗余问题、数据更新问题、数据插入问题和数据删除问题。

它是由关系模式中某些属性之间存在的“不良”的函数依赖关系一起的。

解决的方法是进行模式分解，即把一个关系模式分解成两个或多个关系模式，在分解的过程中消除那些“不良”的函数依赖，从而获得良好的关系模式。

数据库原理及应用教程数据库是计算机科学领域中的重要概念，它是用来存储和管理数据的系统。

数据库管理系统（DBMS）是用来管理数据库的软件，它允许用户对数据进行增删改查操作，并提供了数据安全、完整性和一致性的保障。

在现代信息化社会中，数据库已经成为各种应用系统的核心，包括企业资源管理系统、客户关系管理系统、电子商务系统等。

因此，了解数据库原理及其应用是非常重要的。

数据库的原理主要包括数据模型、数据结构、数据操作和数据安全等方面。

数据模型是描述数据的方式，常见的数据模型包括层次模型、网状模型和关系模型。

在这些模型中，关系模型是应用最广泛的，它使用表格来组织数据，并通过关系代数和关系演算来进行数据操作。

数据结构是数据库中数据的组织方式，包括表、索引、视图等。

数据操作是对数据库中数据进行增删改查的操作，它包括数据查询语言（SQL）、事务管理和并发控制等。

数据安全是保护数据库中数据不被未经授权的访问和篡改，它包括用户认证、权限管理、备份和恢复等。

在数据库的应用方面，数据库被广泛应用于各种信息系统中。

企业资源管理系统（ERP）是利用数据库来集成企业内部的各种业务数据，实现企业资源的统一管理和优化配置。

客户关系管理系统（CRM）是利用数据库来存储客户信息，并通过分析客户行为来实现精准营销和客户服务。

电子商务系统是利用数据库来存储商品信息和用户订单，实现在线购物和支付。

此外，数据库还被应用于医疗健康、教育科研、政府管理等各个领域。

对于数据库的学习和应用，我们需要掌握数据库的基本原理和常见的数据库管理系统，如Oracle、MySQL、SQL Server等。

此外，我们还需要了解数据库设计和优化的方法，以及数据库的安全管理和性能调优。

在实际应用中，我们需要根据具体的业务需求来设计数据库模型、编写SQL语句，并进行数据库的监控和维护。

总的来说，数据库是信息系统的基础，它对于实现数据的存储、管理和应用起着至关重要的作用。

数据库原理与应用教程―SQL Server习题解答1.5 习题1．数据库的发展历史分哪几个阶段？各有什么特点？答：数据库技术经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统三个阶段。

1）人工管理阶段这个时期数据管理的特点是：数据由计算或处理它的程序自行携带，数据和应用程序一一对应，应用程序依赖于数据的物理组织，因此数据的独立性差，数据不能被长期保存，数据的冗余度大等给数据的维护带来许多问题。

2）文件系统阶段在此阶段，数据以文件的形式进行组织，并能长期保留在外存储器上，用户能对数据文件进行查询、修改、插入和删除等操作。

程序与数据有了一定的独立性，程序和数据分开存储，然而依旧存在数据的冗余度大及数据的不一致性等缺点。

3）数据库系统阶段数据库系统的特点如下：（1）数据结构化（2）较高的数据共享性…（3）较高的数据独立性（4）数据由DBMS统一管理和控制2．简述数据、数据库、数据库管理系统、数据库应用系统的概念。

答：数据是描述事物的符号记录，是信息的载体，是信息的具体表现形式。

数据库就是存放数据的仓库，是将数据按一定的数据模型组织、描述和存储，能够自动进行查询和修改的数据集合。

数据库管理系统是数据库系统的核心，是为数据库的建立、使用和维护而配置的软件。

它建立在操作系统的基础上，位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，它为用户或应用程序提供访问数据库的方法，包括数据库的创建、查询、更新及各种数据控制等。

凡使用数据库技术管理其数据的系统都称为数据库应用系统。

3．简述数据库管理系统的功能。

答：数据库管理系统是数据库系统的核心软件，一般说来，其功能主要包括以下5个方面。

(1) 数据定义和操纵功能(2) 数据库运行控制功能(3) 数据库的组织、存储和管理(4) 建立和维护数据库(5) 数据通信接口4．简述数据库的三级模式和两级映像。

答：为了保障数据与程序之间的独立性，使用户能以简单的逻辑结构操作数据而无需考虑数据的物理结构，简化了应用程序的编制和程序员的负担，增强系统的可靠性。

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。

[优质文档]数据库系统原理及应用教程数据库系统原理及应用教程一系统设计目的、意义由于人工管理图书的手续繁索、效率低下给具有强烈时间观念的管理人员带来了诸多不便，学校图书馆缺少一套完善的图书管理软件，为了对图书的管理方便，因此必须开发图书管理系统。

随着计算机技术的不断应用和提高，计算机已经深入到社会生活的各个角落。

而采用手工管理图书的方法，不仅效率低、易出错、手续繁琐，而且耗费大量的人力。

为了满足图书馆管理人员对图书馆书籍，读者资料，借还书等进行高效的管理，在工作人员具备一定的计算机操作能力的前提下，特编此图书管理系统软件以提高图书馆的管理效率。

需求的编写是为了研究图书管理系统软件的开发途径和应用方法。

同时它也是进行项目策划、概要设计和详细设计的基础，是维护人员进行内部维护，信息更新，验收和测试的依据。

本需求的预期读者是与图书管理系统软件开发有联系的决策人，开发组成人员，扶助开发者，支持本项目的领导和公司人员，软件验证者。

本次课程设计是为了检验我们综合运用所学知识解决实际问题的能力。

通过这次课程设计，能让我们更深刻地对数据库基础理论和计算机基本知识的理解，提高运用数据库解决实际问题的能力，掌握普通程序设计的基本方法和过程。

二系统设计的需求分析本系统是为了管理好图书馆信息而设计的。

图书馆作为一种信息资源的集散地，图书和用户借阅资料繁多，包含很多的信息数据的管理。

我们通过access软件以及学校的图书管理涉及图书信息、借阅者者信息、借还书信息等多种数据管理图书管理系统数据库是为了满足图书馆管理图书的工作而设计的，它包括三个模块，分别是“图书信息管理”、“借阅者信息管理”、“借还书信息管理”。

它们的功能如下:(1)图书信息管理，包括图书信息录入，图书信息浏览和图书信息查询(2)借阅者信息管理，包括借阅者信息录入，借阅者信息浏览和借阅者信息查询(3)借还书信息管理，包括借还书信息录入和借还书信息浏览三系统设计方案3.1 硬件环境描述3.2 软件环境描述Access 是微软公司推出的基于Windows的桌面关系数据库管理系统(RDBMS，即Relational Database Management System)，是Office系列应用软件之一。

《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。

数据库原理及应用教程数据库原理及应用教程数据库是计算机系统中存储、组织和管理数据的重要组成部分。

它是一个文件或一组文件的集合，用于存储和管理大量的数据。

数据库通过结构化的方式，可以方便地存储、检索和更新数据，提供了一种高效的数据管理方式。

数据库的原理是基于关系模型的。

关系模型是使用表格来组织数据的一种数据模型。

每个表格都由行和列组成，其中每一行表示一个记录，每一列表示一个属性。

通过建立表格之间的关系，可以方便地进行数据的查询和操作。

数据库的应用非常广泛，几乎所有需要存储和管理大量数据的应用都会使用数据库。

下面将介绍数据库的几个常见应用场景及其使用方法。

1. 管理学生信息学校可以使用数据库来管理学生信息。

通过在数据库中创建一个学生表，可以方便地存储每个学生的个人信息，如姓名、年龄、性别等。

在需要查询或修改学生信息时，可以通过执行SQL语句来实现。

2. 电子商务在线商店可以使用数据库来管理商品信息和订单信息。

通过在数据库中创建一个商品表和一个订单表，可以方便地存储每个商品的属性和每个订单的详细信息。

在用户下单或查询订单时，可以通过执行SQL语句来实现。

3. 客户关系管理(CRM)企业可以使用数据库来管理客户信息和销售记录。

通过在数据库中创建一个客户表和一个销售记录表，可以方便地存储每个客户的联系信息和每个销售记录的详细信息。

在与客户互动或查询销售记录时，可以通过执行SQL语句来实现。

4. 日志管理很多应用会生成大量的日志数据，如服务器日志、应用程序日志等。

这些日志数据可以使用数据库来存储和管理。

通过在数据库中创建一个日志表，可以方便地存储每条日志的详细信息。

在需要查询或分析日志数据时，可以通过执行SQL语句来实现。

以上仅是数据库的一些常见应用场景，实际上数据库的应用还远远不止这些。

无论是大型企业还是个人开发者，都可以通过使用数据库来管理和处理大量的数据。

对于数据库的应用，需要掌握一些基本的操作和语法。

数据库原理及应用数据库技术简介数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支。

数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透。

数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。

第一章 绪论1.1 数据库系统概述1.1.1 四个基本概念数据(Data) 数据库（Database） 数据库管理系统(DBMS) 数据库系统(DBS)一、数据数据(Data)的定义数据是信息的具体表现形式描述事物的符号记录数据的表现形式——数字 文字 图形 图像 声音等各类数据必须数字化后才能加工处理。

数据与其语义是不可分的例如：93是一个数据语义1：学生某门课的成绩语义2：某人的体重语义3：计算机系2007级学生人数例如：学生档案中的一条记录：（ 李明男 1982 江苏 计算机系 2000）二、数据库(续)数据库的定义数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。

三、数据库管理系统什么是DBMS数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。

DBMS的用途组织和存储好大量的数据，并提供方便、高效地检索数据和维护数据的手段。

DBMS的主要功能:数据定义功能数据组织存储和管理数据操纵功能数据库的事务管理和运行管理数据库的建立和维护功能其它功能四、数据库系统什么是数据库系统数据库系统（Database System，简称DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统。

数据库系统的构成数据库数据库管理系统（及其开发工具）应用系统数据库管理员（DBA）1.1.2 数据管理技术的产生和发展数据管理：是指对数据的分类、组织、编码、存储、查询和维护等活动，是数据处理的 中心环节。

数据处理：是指对数据进行收集、组织、存储、加工、抽取和传播等一系列活动的总和。