数据库原理课程 - 北京工业大学.doc

上机文件之二：“数据库系统原理”课程实验指导书 ( A Guide for Practice in Principles of Database Systems )北京工业大学计算机学院 ( 2007. 4. 1 ) 目 录 Contents第一部分 数据库设计(Database Design)一、问题描述(Describe Problem)二、概念模型设计(Design of Conceptual schema)三、数据库逻辑设计(Design of Logic Database)第二部分 数据库实施与应用(Implementation and Application of Database)实验一: 数据库实施：创建数据库及其对象(Implementation of Database: Create Database and its Objects)实验二: 数据的增删改(Insert , Delete and Update) 实验三: 数据库查询(Query ) 实验四: 创建和删除视图(Create and Drop Views)第三部分 上机报告与上机考核(Report and Check)一、上机报告内容(Report Content)二、上机考核(Check)备注 第一部分 数据库设计 Database Design 数据库设计包括以下内容：一、问题描述。 1可供选择的问题有：(1) 客户管理系统 （2）图书管理系统 （3）人力资源管理系统 （4）运动会管理系统 （5）医院服务管理系统 （6）产品购销管理系统 （7）交通违章管理系统 （8）售房服务系统 （9）超市库存销售管理系统 注意：鼓励另选有意义、有深度的其它实际问题。 2问题描述要点： （1）用自然语言描述问题。对一个问题的所有描述将是今后设计、实施数据库的依据。 （2）全面、细致地描述问题。包括问题域界定的客观对象，对象属性，对象之间的联系，对象约束，等。（3）设定应用需求。例如，可以设定用户将从数据库中进行哪些查询？打印哪些报表？进行哪些数据库更新操作？等等。二、概念模型设计。给出设计的E-R图表示。E-R图上只画出实体集的主码属性，其余属性由数据字典列出。联系的属性也画在E-R图上。三、创建数据字典。内容包括：实体集、实体属性及属性数据类型、长度、取值限制等，用表格的形式列出来；实体数量（估算）；实体及其联系的约束。四、数据库逻辑设计。 1给出关系数据模式设计。包括：关系模式名称、属性名及其取值域，实体完整性约束、参照完整性约束和用户定义完整性约束。 2关系数据模型的优化设计。3数据表设计，主要确定每个关系表中字段的类型，字段的大小 ，以及各种约束。 第二部分 数据库实施与应用Implementation and Application of Datababe 实验一: 数据库实施：创建数据库及其对象 Implementation of Database: Create a Database and Its Objects实验学时：2 实验类型：学习SQL语句的使用一、实验目的1学习MS SQL SERVER2000的特点。2学习并掌握创建一个关系数据库的方法和相关SQL语句的使用。3学习并掌握在数据库中创建基本表、修改表结构、删除基本表的方法和相关SQL语句的使用。4学习并掌握在数据库中创建、删除索引文件的方法和相关SQL语句的使用。5掌握实体完整性、参照完整性、用户定义完整性约束概念。二、实验内容 根据数据库设计方案：1使用CREATE DATABASE语句，在数据库服务器上创建一个关系数据库。2使用CREATE TABLE语句，以及ALTER、DROP语句创建基本表、修改表结构或删除基本表。3分析数据库的应用（可以模拟设定），并使用CREATE INDEX语句、DROP语句创建、删除索引文件。三、 实验要求1使用QUERY ANALYZER（查询分析器），以交互方式完成创建数据库，创建基本表、修改基本表和删除基本表，以及创建、删除索引文件。2基本表的定义至少包括主码约束、外码约束、唯一性约束、检查约束、“空”约束和缺省值约束。四、 实验装置1服务器端：MS SQL SERVER 2000 Enterprise Edition / Professional Edition.2. 客户器端：Windows 2000 Server / Windows XP 五、 实验步骤1根据数据库设计方案，编写创建数据库和基本表，修改、删除基本表，以及创建、删除索引文件的SQL语句。2上机编辑、调试并执行SQL语句。六、 实验数据及处理1在稳定存储介质（软盘，或U盘）上保存交互式执行的SQL语句及结果。2记录并讨论实验过程出现的问题和解决问题的办法。七、思考题 1总结基本表的定义方法，以及三种数据完整性约束。 2理解索引文件的使用目的和它对数据库系统开销的影响。理解聚簇索引的优缺点。附录 实例：使用SQL语句，在MS SQL SERVER 2008上创建数据库（包括数据文件和日志文件）USE masterCreate database db_s03070001 /用学号命名自己的数据库 ON ( NAME = DB_student_DATA, /定义数据文件 FILENAME =D:DB0307db0001.mdf, /用户指定数据文件名及其存取路径。其中，/四位红色数字必须是上机同学自己学号的后四位。 SIZE = 1, /用户指定数据文件初始空间大小。 MAXSIZE = 3, /用户指定数据文件最大空间大小。 FILEGROWTH = 1 ) LOG ON ( NAME = DB_student_LOG, /定义日志文件 FILENAME = D:DB0307db0001.Ldf,/用户指定日志文件名及其存取路径。其中，/四位红色数字必须是上机同学自己学号的后四位。 SIZE = 1, /用户指定日志文件初始空间大小。 MAXSIZE = 3, /用户指定日志文件最大空间大小。 FILEGROWTH = 1 ) 实验二: 数据的增删改 Insert , Delete and Update实验学时：2 实验类型：SQL语句的使用一、实验目的1学习基本表数据更新（含：增、删、改）的方法及其SQL语句的使用。2为后续实验准备数据。二、实验内容1使用INSERT语句，向数据库插入数据。2使用UPDATE语句，修改数据库中已有数据的取值。3使用DELETE语句，从数据库中删去一些数据。三、实验要求 1使用QUERY ANALYZER（查询分析器），编写SQL语句，以交互方式完成数据库数据的更新操作。2设计INSERT、UPDATE或DELETE语句时，要求用户能够观察到当插入或修改操作符合或者违背主码约束、外码约束、唯一性约束、检查约束、“空”约束或缺省值约束时，DBMS对数据约束的维护、监督作用。3一个UPDATE语句可以对两个以上的属性值，或者对多个元组进行修改。4数据库中必须保留足够的数据，以供后续实验使用。四、实验装置与实验一相同。五、实验步骤1根据实验一创建数据库及其对象，编写SQL语句，用于数据库数据的插入、修改、删除操作。2上机编辑、调试并执行SQL语句。六、实验数据及处理 1根据实验内容和要求，自行组织待插入、修改数据库的数据。为了使你设计的数据库有足够的数据供后续实验使用，可以采用MS SQL SERVER 2000的图形工具，成批插入数据。2在稳定存储介质上保存用户编写的SQL语句。3记录并讨论实验过程出现的问题和解决问题的办法。七、 思考题1在更新数据库数据过程中，RDBMS如何发挥数据库数据约束作用？2DELETE 语句与DROP TABLE语句的区别是什么？UPDATE语句与ALTER TABLE语句的区别什么？ 注意：在对数据库对象（例如，基本表）进行操作之前，必须打开数据库。例如,Use db_s03070001； Select * From Stuudents 实验三: 数据库查询Query 实验学时：3 实验类型：SQL语句的使用一、实验目的1学习SELECT语句的使用。二、实验内容1在实验一、二的基础上，使用QUERY ANALYZER，从数据库中查询并显示数据。三、实验要求 1所设计的SELECT语句应当具有以下语句成分： （1）SELECT子句包含*，表达式，DISTINCT,或者具体指定的属性名，并引入聚集函数（SUM、COUNT、AVG、MAX、MIN）运算。 （2）FROM子句包含单个或多个表。 （3）WHERE子句的条件表达式应包含字符串、日期等类型变量或常量，可以实现多表的自然连接和一般条件连接。 （4）使用GROUP BY HAVING子句。 （5）使用ORDER BY子句。2设计具有以下结构的SELECT语句： （1）嵌套查询。包括引入IN、ALL、ANY（some）和EXISTS用法。 （2）集合查询。四、实验装置与实验一相同。五、实验步骤1根据实验内容和要求，设计并编写SQL查询语句。2上机编辑、调试并执行交互式SQL语句，获取查询结果。六、实验数据及处理1在稳定存储介质上保存交互式SQL查询语句。2记录并讨论实验过程出现的问题和解决问题的办法。七、 思考题1聚合函数的作用是什么？使用聚合函数应注意什么问题？2总结EXISTS的用法特点。3总结查询语句的使用要点。 实验四: 创建和删除视图 Create and Drop Views实验学时：1 实验类型：SQL语句的使用一、实验目的1学习创建、删除视图的方法和相关SQL语句的使用。2学习查询视图的方法和相关SQL语句的使用，理解查询视图的执行过程。3理解使用视图的意义。二、实验内容1在实验一、二的基础上，使用CREATE VIEW语句和DROP VIEW语句，创建、删除视图表。2使用SELECT语句，从视图表和基本表中查询并显示数据。三、实验要求1CREATE VIEW语句中的查询子句必须包含聚集函数。2使用QUERY ANALYZER，创建、删除、查询视图表。四、实验装置与实验一相同。五、 实验步骤1根据你模拟设定的数据库应用，为一些特定用户设计视图，并编写相应的SQL语句。2上机编辑、调试并执行SQL语句，实现视图的创建、删除和查询。六、 实验数据及处理1在稳定存储介质上保存用于创建、删除、查询的SQL语句。2记录并讨论实验过程出现的问题和解决问题的办法。七、 思考题1试比较视图与基本表的异同点。2你做过修改一个视图数据的试验吗？其结果是什么？注：本实验的内容也可以与实验一、二、三相结合，一起完成。第三部分 上机报告和上机考核 Report and Check一、上机报告内容1所选择问题的描述。2概念模型设计（设计E-R图），含：数据字典。3数据库逻辑设计。（1）关系数据模式设计。包括数据约束设计，视图设计。（2）关系数据库优化。4数据库实施及应用。有代表性、主要SQL操作语句及其执行结果。（自己筛选）。5上机小结。包括上机实验选题和数据库设计特色，实验过程发现的问题及其解决方法，对实验的总体评价和体会。二、上机考核1数据库设计第一阶段考核。考核内容：所选择问题的描述和概念模型设计。考核方式：提交书面设计文档。考核标准：问题描述的确定性和概念模型设计的合理性。2数据库设计考核。考核内容：数据库逻辑结构设计。考核方式：以存储介质形式提交设计文档，并在实验室上机现场实施检查考核。考核标准：逻辑结构设计的正确性和设计内容的完整性。3数据库实施与数据库应用上机实验考核。考核内容：SQL语句的使用。考核方式：实验室上机现场检查。要求被考核者简述上机实验总体情况，完成SQL语句即时编写、执行演示，并回答问题。考核标准：实验完成情况总体评价、实验方