《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》實驗指導書.doc

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理實驗指導書數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理實驗指導書課程名稱：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理/ Principle of Database System實驗總學時數(shù)：8適用專業(yè)：計算機科學與技術(shù)、軟件工程、其它院（系）輔修第二專業(yè)承擔實驗室：計算機學院實驗中心一、 實驗教學的目的與要求數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程具有較強的理論性和實用性，認真完成上機實驗，可加深理解數(shù)據(jù)庫的概念、原理和技術(shù)，深入了解數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的功能和關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標準語言SQL的語法。本實驗要求學生在特定的軟硬件環(huán)境里，完成數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱、完整性約束等功能。上機前應(yīng)認真做好各種準備工作，熟悉SQL的使用環(huán)境，獨立完成數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計，準備足夠的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)較復雜的應(yīng)用要求。本課程的每次實驗應(yīng)提交一份實驗報告。 實驗報告的內(nèi)容：(1) 實驗題目、班級、學號、姓名、完成日期；(2) 簡要的需求分析與數(shù)據(jù)庫設(shè)計；(3) 實施過程與運行結(jié)果；(4) 收獲與體會。 實驗環(huán)境(1) Pentium 166 MHz 或更高的PC機或兼容機(2) 內(nèi)存 (RAM)：標準版：至少 64 MB，個人版：Windows 2000 上至少 64 MB，其它所有操作系統(tǒng)上至少 32 MB。硬盤：至少250 MB。(3) Windows 98/Me/NT/2000/XP(4) Microsoft Internet Explorer 5.0 或更高。(5) Ms SQL Server 2000 (個人版，標準版) 考核 實驗成績占數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)業(yè)成績的10%。二、 實驗項目名稱和學時分配序 號實 驗 項 目 名 稱學時數(shù)必/選開1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）實驗2必做2數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建與修改2必做3數(shù)據(jù)庫的查詢2必做4數(shù)據(jù)庫綜合應(yīng)用2必做5數(shù)據(jù)導入/導出、數(shù)據(jù)備份和恢復2選做三、 單項實驗的內(nèi)容和要求每次實驗應(yīng)保證每個學生一臺微機。 上機實驗一般應(yīng)包括以下幾個步驟：(1) 確認數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（Ms SQL Server）處于運行狀態(tài)。否則，應(yīng)首先啟動Ms SQL Server：單擊【程序Microsoft SQL Server服務(wù)管理器】，出現(xiàn)以下界面：單擊【開始/繼續(xù)】后，Ms SQL Server處于運行狀態(tài)：(2) 進入SQL語句的集成環(huán)境，單擊【程序Microsoft SQL Server查詢分析器】，出現(xiàn)登錄界面：以數(shù)據(jù)庫用戶（如sa）登錄后，出現(xiàn)如下界面：查詢分析器的中央位置依次是“查詢”窗口和“結(jié)果”窗口。(3) 在“查詢”窗口，輸入一條或多條SQL語句。應(yīng)認真檢查所輸入語句的語法，如發(fā)現(xiàn)有錯，應(yīng)及時改正。(4) 按Ctrl+E鍵，提交SQL語句，“結(jié)果”窗口顯示SQL語句的運行結(jié)果。 實驗一 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）實驗(1) 目的和要求了解DBMS（如Ms SQL Server、Oracle等）的功能及組成，熟練掌握利用DBMS工具創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、表、索引和修改表結(jié)構(gòu)及向數(shù)據(jù)庫輸入數(shù)據(jù)、修給數(shù)據(jù)和刪除數(shù)據(jù)的操作方法和步驟，掌握定義數(shù)據(jù)約束條件的操作，掌握數(shù)據(jù)庫備份和恢復的方法。(2) 內(nèi)容1）熟悉DBMS的界面和操作。2）創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和查看數(shù)據(jù)庫屬性。3）創(chuàng)建表、確定表的主碼和約束條件。4）查看和修改表的結(jié)構(gòu)。5）向數(shù)據(jù)庫輸入數(shù)據(jù)，觀察違反列級約束時出現(xiàn)的情況。6）修改數(shù)據(jù)。7）刪除數(shù)據(jù)，觀察違反表級約束時出現(xiàn)的情況。8）備份數(shù)據(jù)庫到其它磁盤（如U盤），從其它磁盤恢復數(shù)據(jù)庫。 實驗二：數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建與修改(1) 目的和要求了解SQL語句的數(shù)據(jù)定義與數(shù)據(jù)更新功能，掌握SQL中的數(shù)據(jù)定義語句的用法，熟練掌握SQL中的插入、修改和刪除語句的操作。學生設(shè)計一個較小規(guī)模的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫的基本表不少于三個，每個基本表應(yīng)定義主碼，基本表的字段不少于10個，記錄不少于50條，表之間存在聯(lián)系的應(yīng)定義外碼。(2) 內(nèi)容a) 數(shù)據(jù)庫的定義、刪除：CREATE DATABASE database_name ON（ NAME = logical_file_name , FILENAME = os_file_name , SIZE = size ）LOG ON（ NAME = logical_file_name , FILENAME = os_file_name , SIZE = size ）DROP DATABASE database_nameb) 基本表的創(chuàng)建、修改、刪除：CREATE TABLE ( 列級完整性約束條件 ， 列級完整性約束條件. ,)ALTER TABLE ADD 完整性約束DROPALTER COLUMN DROP TABLEc) 數(shù)據(jù)插入、查詢、修改、刪除：INSERT INTO (,.) VALUES ( ,.) SELECT ALL|DISTINCT,. FROM , . WHERE GROUP BY HAVING ORDER BY ASC|DESCUPDATE SET =,=. WHERE DELETE FROM WHERE (3) 實例a) 在文件夾D:Data下創(chuàng)建大小為2MB的教學數(shù)據(jù)庫SDB（D:Data必須已存在）。CREATE DATABASE SDB ON ( NAME =S_Dat,FILENAME = D:DataS_data.mdf , SIZE = 1MB)LOG ON（NAME =S_Log,FILENAME = D:DataS_log.ldf, SIZE =1MB）b) 在SDB數(shù)據(jù)庫上創(chuàng)建基本表，應(yīng)首先確認當前數(shù)據(jù)庫是否為SDB，若不是，則執(zhí)行語句：Use SDB。創(chuàng)建學生表Student：CREATE TABLE Student(SNo char(5) Primary Key clustered，SName char(8) Not Null，Ssex char(2)，Sage smallint，Sdept char(20) 實驗三：數(shù)據(jù)庫的查詢(1) 目的和要求了解SQL語句的查詢功能，理解視圖的概念。熟練掌握使用SQL語句進行數(shù)據(jù)庫的簡單查詢、連接查詢、嵌套查詢及組合查詢的操作；掌握視圖創(chuàng)建語句和視圖的使用方法，加深對視圖作用的理解。學生根據(jù)實際應(yīng)用需要，完成較復雜的查詢。(2) 內(nèi)容a) 視圖的創(chuàng)建、操作CREATE VIEW (,.) AS WITH CHECK OPTION; b) 單表查詢常用的查詢條件查詢條件謂 詞比 較=、=、=、!=、!=NOT+上述比較運算符確定范圍BETWEEN AND, NOT BETWEEN AND確定集合IN, NOT IN字符匹配LIKE, NOT LIKE空 值IS NULL, IS NOT NULL多重條件AND, ORSQL集函數(shù) COUNT(DISTINCT|ALL *) 統(tǒng)計元組個數(shù)COUNT(DISTINCT|ALL ) 統(tǒng)計一列中值的個數(shù)SUM(DISTINCT|ALL ) 計算一列值的總和（此列必須是數(shù)值型）AVG(DISTINCT|ALL ) 計算一列值的平均值（此列必須是數(shù)值型）MAX(DISTINCT|ALL ) 求一列值中的最大值MIN(DISTINCT|ALL ) 求一列值中的最小值c) 連接查詢等值與非等值連接查詢，格式為：. .自身連接外連接復合條件連接d) 嵌套查詢帶有IN謂詞的子查詢帶有比較運算符的子查詢帶有ANY或ALL謂詞的子查詢，語義為： ANY 大于子查詢結(jié)果中的某個值= ANY 大于等于子查詢結(jié)果中的某個值= ANY 小于等于子查詢結(jié)果中的某個值= ANY 小于等于子查詢結(jié)果中的某個值= ANY 等于子查詢結(jié)果中的某個值!= ANY或 ANY 不等于子查詢結(jié)果中的某個值 ALL 大于子查詢結(jié)果中的所有值= ALL 大于等于子查詢結(jié)果中的所有值= ALL 小于等于子查詢結(jié)果中的所有值= ALL 小于等于子查詢結(jié)果中的所有值= ALL 等于子查詢結(jié)果中的所有值（通常沒有實際意義）!= ALL或 ALL 不等于子查詢結(jié)果中的任何一個值帶有EXISTS謂詞的子查詢e) 集合查詢并操作UNION(3) 實例a) 建立信息系學生的視圖。 CREATE VIEW IS_Student AS SELECT Sno, Sname, Sage FROM Student WHERE Sdept=IS; b) 查詢每個學生及其選修課程的情況SELECT Student.*, SC.* FROM Student, SC WHERE Student.Sno=SC.Sno; 實驗四 數(shù)據(jù)庫綜合應(yīng)用(1) 目的和要求：了解實際數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計過程，綜合運用軟件工程知識、計算機編程技術(shù)、現(xiàn)代管理知識及數(shù)據(jù)庫技術(shù)的原理及方法，基于應(yīng)用實例設(shè)計數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，完成數(shù)據(jù)庫操作，滿足數(shù)據(jù)庫安全性、完整性的要求。(2) 內(nèi)容：1）設(shè)計應(yīng)用實例的數(shù)據(jù)庫（如圖書借閱數(shù)據(jù)庫）。2）創(chuàng)建新用戶，設(shè)置和管理數(shù)據(jù)操作權(quán)限，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的安全性。（管理員、操作員、讀者等）3）定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，定義數(shù)據(jù)約束條件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的完整性。4）根據(jù)應(yīng)用要求，使用視圖完成數(shù)據(jù)操作，包括數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)維護、數(shù)據(jù)查詢等工作。（圖書入庫、圖書借閱、圖書歸還、超期催還、圖書查詢等） 實驗五 數(shù)據(jù)的導入導出、數(shù)據(jù)庫備份和恢復 (1) 目的和要求：掌握數(shù)據(jù)的導入導出，了解DBMS的數(shù)據(jù)備份和恢復機制，掌握DBMS中數(shù)據(jù)庫備份和恢復的方法。(2) 內(nèi)容：1）使用DBMS工具對表中的數(shù)據(jù)導出到其它格式的文件。2）將