我的数据库实验指导书2005.doc

数据库原理实验指导书一、实验目的与任务通过实验教学，使学生进一步加深理解数据库系统的基本理论，学会数据库设计方法、DBMS的使用，数据库系统的管理和维护，熟悉数据库技术的应用。二、实验项目与要求序号实验项目名称时数必开选开每套仪器人数目的要求实验类型1基本表的定义、删除与修改2必开1掌握基本表的定义、删除与修改验证2建立与删除索引2必开1掌握索引的建立与删除验证3SQL的数据查询2必开1掌握SQL的数据各种查询综合4连接、嵌套和集合查询2必开1掌握连接、嵌套和集合查询综合5SQL的数据更新2必开1掌握SQL的数据更新验证6SQL的视图2必开1掌握SQL视图的建立、修改与删除验证7数据库管理系统8必开1提高学生数据库系统的综合开发能力，解决实际工作的问题设计实 验1实验项目名称 基本表的定义、删除与修改（2课时，验证）实验主要内容及方法 数据表的定义、删除及修改实验要求：（1） 了解并掌握SSMS的使用;（2） 掌握基本表的定义、删除与修改。实验目的：熟练掌握基本表的定义、删除与修改，为后继学习作准备。实验设备：装有SQLSERVER2005的电脑实验步骤：(1)启动SSMS；(2)选择SQLSERVER后，按确认；(3) 选择数据库；(4) 验证如下例题：表3.3 关系StudentsSnoSnameSsexSageSdeptS01S02S03S04S05S06王建平刘华范林军李伟黄河长江男女女男男男211918191820自动化自动化计算机数学数学数学表3.4 关系CoursesCnoCnamePre_CnoCreditsC01C02C03C04C05C06C07英语数据结构数据库DB_设计C+网络原理操作系统C05C02C03C07C054223333表3.5 关系ReportsSnoCnoGradeS01S01S02S02S02S03S03S04C01C03C01C02C03C01C02C0392849094827290751 定义基本表例3.1 建立表3.3所示的学生表Students，每个属性名的意义为Sno-学号、Sname-姓名、Ssex-性别、Sage-年龄、Sdept-所在系。这里要求Sno和Sname不能为空值，且取值唯一。CREATE TABLE Students /*列级完整性约束条件*/ (Sno CHAR(5) NOT NULL, /* Sno不能为空值*/ Sname CHAR(20) NOT NULL, /*Sname不能为空值*/ Ssex CHAR(2), Sage INT, Sdept CHAR(15), CONSTRAINT un_Sno UNIQUE(Sno), /* Sno取值唯一的约束*/ CONSTRAINT un_Sname UNIQUE(Sname); /* Sname取值唯一的约束*/例3.1-1 建立表3.4所示的课程表Courses，其属性名意义分别为Cno-课程号, Cname-课程名, Pre_Cno-先修课程号, Credits-学分。CREATE TABLE Courses (Cno CHAR(5) NOT NULL, /* Cno不能为空值*/ Cname CHAR(20) NOT NULL, /*Cname不能为空值*/ Pre_Cno CHAR(5), Credits INT, CONSTRAINT un_Cno UNIQUE(Cno); /*Cno取值唯一的约束*/例3.1-2 建立表3.5所示的成绩表Reports。其中的属性名意义分别为Sno-学号，Cno-课程号和Grade-考试成绩。 CREATE TABLE Reports ( Sno CHAR(5) NOT NULL, /* Sno不能为空值*/ Cno CHAR(5) NOT NULL, /* Cno不能为空值*/ Grade INT, CONSTRAINT Sno_Cno UNIQUE(Sno,Cno); /*Sno+Cno取值唯一的约束*/2 修改基本表例3.2 向基本表Students中增加“入学时间”属性列，其属性名为Sentrancedate，数据类型为DATETIME型。ALTER TABLE Students ADD Sentrancedate DATETIME; 例3.3 将Sage(年龄)的数据类型改为SMALLINT型。ALTER TABLE Students ALTER COLUMN Sage SMALLINT;例3.4 删除Sname(姓名)必须取唯一值的约束。ALTER TABLE Students DROP CONSTRAINT un_Sname;注意：SQL Server 2000 增加了删除属性的命令。比如，删除属性列Sentrancedate的命令为：ALTER TABLE Students DROP COLUMN Sentrancedate;说明： 为了保证后面例子能够顺利运行，请大家一定将属性列Sentrancedate从Students表中删除。 为了调试SQL语句方便，这里没有在表Reports中增加参照完整性约束，甚至没有定义主键。在后面的实验中如需要要把这些约束全部加上。3 删除基本表例3.5 删除Students表。DROP TABLE Students;说明：此表删除后，请立即用例3.1将其建立起来，以便后面的例子使用。4 向表中添加元组例3.6 将一个学生元组(S01，王建平，男，21，计算机)添加到基本表Students中。INSERTINTO StudentsVALUES (S01,王建平,男,21,自动化);说明： 请读者用这个命令将其余5个学生的元组也添加到基本表Students中。 向Courses表插入元组(C01,英语,4)的命令为：INSERTINTO CoursesVALUES (C01,英语,4);请大家将其余6门课程的信息插入Courses表中。例3.7 将学习成绩的元组(S01, C01)添加到基本表Reports中。INSERTINTO Reports(Sno, Cno)VALUES (S01,C01);说明：请大家用这个命令将其余7个选课元组也添加到基本表Reports中.实 验2实验项目名称 建立与删除索引（2课时，验证）实验主要内容及方法 索引的建立与删除实验要求：（3） 掌握建立索引的二种方法，即在基本表中建立和用命令方式建立。;（4） 掌握删除索引的方法。实验目的：熟练掌握索引的建立与删除的方法。实验设备：装有SQLSERVER2005的电脑实验步骤：(1)启动SSMS；(2)选择SQLSERVER后，按确认；(5) 选择数据库；(6) 验证如下例题：1 建立索引例3.8 为学生选课数据库中的Students，Courses，Reports三个表建立索引。其中Students表按Sno(学号)升序建唯一索引，Courses表按Cno(课程号)升序建唯一索引，Reports表按Sno(学号)升序和Cno(课程号)号降序建唯一索引。其语句为：CREATE UNIQUE INDEX Stu_Sno ON Students(Sno);CREATE UNIQUE INDEX Cou_Cno ON Courses(Cno);CREATE UNIQUE INDEX Rep_Scno ON Reports(Sno ASC, Cno DESC);例3.9 在基本表Students的Sname(姓名)和Sno(学号)列上建立一个聚簇索引，而且Students中的物理记录将按照Sname值和Sno值的升序存放。其语句为：CREATE CLUSTERED INDEX Stu_Sname_Sno ON Students(Sname, Sno);2 删除索引例3.10 删除基本表Reports上的Rep_SCno索引。DROP INDEX Reports.Rep_Scno;实 验3实验项目名称 sql 数据查询(2课时，综合)实验主要内容及方法 数据的各种查询方法实验要求：（5） 掌握查询语句的一般格式。;（6） 掌握无条件、有条件查询及查询结果排序与分组。实验目的：熟练掌握查询语句的使用。实验设备：装有SQLSERVER2005的电脑实验步骤：(1)启动SSMS；(2)选择SQLSERVER后，按确认；(7) 选择数据库；(8) 综合练习如下例题：1 无条件查询例3.11 查询全体学生的详细记录。这是一个无条件的选择查询，其命令为：SELECT * /*这里的“*”等价于ALL*/FROM Students;其结果为表3.3中的全部数据。例3.12 查询全体学生的姓名(Sname)、学号(Sno)、所在系(Sdept)。这是一个无条件的投影查询，其命令为：SELECT Sname, Sno, SdeptFROM Students;例3.13 查询全体学生的姓名(Sname)、出生年份及学号(Sno)。由于SELECT子句的不仅可以是表中的属性列，也可以是表达式，故可以查询经过计算的值。其命令为：SELECT Sno, Sname, 2001-SageFROM Students;例3.14 查询全体学生的姓名、出生年份和学号，要求用小写字母表示学号中的字母。其命令为：SELECT Sname, Birth: Title, 1996-Sage BirthYear, LOWER(Sno) LsnoFROM Students;例3.15 查询选修了课程的学生学号。其命令为：SELECT DISTINCT SnoFROM Reports;2 条件查询例3.16 查询数学系全体学生的学号(Sno)和姓名 (Sname)。其命令为：SELECT Sno, SnameFROM StudentsWHERE Sdept=数学;例3.17 查询所有年龄在1822岁(包括18岁和22岁)之间的学生姓名(Sname)及年龄(Sage)。其命令为：SELECT Sname, SageFROM StudentsWHERE Sage=18 AND Sage实 验4实验项目名称 连接、嵌套和集合查询(2课时，综合)实验主要内容及方法 各种连接、嵌套和集合查询方法实验要求：（7） 掌握连接、嵌套和集合查询语句的一般格式。;（8） 掌握连接、嵌套和集合查询的各种使用方法。实验目的：熟练掌握连接、嵌套和集合查询的使用。实验设备：装有SQLSERVER2005的电脑实验步骤：(1)启动SSMS；(2)选择SQLSERVER后，按确认；(9) 选择数据库；(10) 综合练习如下例题：一、连接查询1 不同表之间的连接查询例3.37 查询每个学生及其选修课程的情况。本查询实际上是涉及Students与Reports两个表的连接操作。这两个表之间的联系是通过公共属性Sno实现的，因此，其操作命令为：SELECT Students.*, Reports.*FROM Students, ReportsWHERE Students.Sno = Reports.Sno； 说明：若在以上等值连接中把目标列中重复的属性列去掉则为自然连接，其命令为SELECT Students.Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept, Cno, GradeFROM Students, ReportsWHERE Students.Sno= Reports.Sno;例3.38 查询每个学生的学号(Sno)、姓名(Sname)、选修的课程名(Cname)及成绩(Grade)。本查询涉及到三个表的连接操作，完成该查询的SQL语句如下：SELECT Students.Sno, Sname, Cname, GradeFROM Students, Reports, CoursesWHERE Students.Sno= Reports.Sno AND Reports.Cno=Courses.Cno;2 自身连接例3.39 查询每一门课的间接先修课(即先修课的先修课)。在Courses表关系中，只有每门课的直接先修课信息，而没有先修课的先修课。要得到这个信息，必须先对一门课找到其先修课，再按此先修课的课程号，查找它的先修课程。这就需要要将Courses表与其自身连接。为方便连接运算，这里为Courses表取两个别名分别为A，B。则完成该查询的SQL语句为：SELECT A.Cno, A.Cname, B.Pre_CnoFROM Courses A, Courses BWHERE A.Pre_Cno =B.Cno;3 外连接例3.40把例3.37中的等值连接改为左连接。该左连接操作在SQL Server 2000中的命令格式为：SELECT Students.Sno, Sname, Ssex, Sdept, Cno, GradeFROM StudentsLEFT JOIN Reports ONStudents.Sno= Reports.Sno;说明：以上左连接操作也可以用如下的右连接操作代替，其结果完全一样。SELECT Students.Sno, Sname, Ssex, Sdept, Cno, GradeFROM ReportsRIGHT JOIN Students ONReports.Sno=Students.Sno;二、嵌套查询1 带谓词IN的嵌套查询例3.41 查询选修了编号为“C02”的课程的学生姓名(Sname)和所在系(Sdept)。SELECT Sname, SdeptFROM StudentsWHERE Sno IN (SELECT Sno FROM Reports WHERE Cno=C02);例3.42 查询与“李伟”在同一个系学习的学生学号(Sno)、姓名(Sname)和系名(Sdept)。该查询可构造嵌套查询实现，其SQL语句如下：SELECT Sno, Sname, SdeptFROM StudentsWHERE Sdept IN (SELECT Sdept FROM Students WHERE Sname=李伟);说明：本例中的查询也可以用自身连接来完成，其SQL语句如下：SELECT A.Sno , A.Sname , A.SdeptFROM Students A , Students BWHERE A.Sdept=B.Sdept AND B.Sname=李伟;例3.43 查询选修了课程名为“数据结构”的学生学号(Sno)和姓名(Sname)。本查询涉及学号、姓名和课程名(Cname)三个属性。学号和姓名存放在Students表中，课程名的存放在Courses表中，但Students与Courses两个表之间没有公共属性，必须通过Reports表建立它们之间的联系。所以本查询实际上涉及三个关系的连接操作。SELECT Sno, Sname /* 最后在Studenst关系中 */FROM Students /* 取出Sno和Sname */WHERE Sno IN (SELECT Sno /* 然后在SC关系中找出 */ FROM Reports /*选修了3号课程的学生学号*/ WHERE Cno IN (SELECT Cno /* 首先在Courses关系中 */ FROM Courses /*找出“数据结构”的课程号，*/ WHERE Cname = 数据结构)； /*结果为C02号 */说明：本查询同样可以用连接查询实现：SELECT S.Sno, SnameFROM Students S, Reports R, Courses CWHERE S.Sno=R.Sno AND R.Cno=C.Cno AND C.Cname=数据结构;2 带有比较运算符的嵌套查询例3.44 将例3.42改为带有比较运算符的嵌套查询。由于一个学生只可能在一个系学习，因此子查询的结果是一个值，因此可以用=代替IN，其SQL语句如下：SELECT Sno , Sname, SdeptFROM StudentsWHERE Sdept = (SELECT Sdept FROM Students WHERE Sname=李伟);3 带谓词ANY或ALL的嵌套查询例3.45 查询非自动化系的不超过自动化系所有学生的年龄的学生姓名(Sname)和年龄(Sage)。其查询命令为SELECT Sname, SageFROM StudentsWHERE Sdept自动化 AND Sage=ALL (SELECT Sage FROM Students WHERE Sdept= 自动化);说明：本查询也可以用集函数来实现。其SQL语句如下：SELECT Sname, SageFROM StudentsWHERE Sdept自动化 AND Sage= (SELECT MIN(Sage) FROM Students WHERE Sdept=自动化);4 带谓词EXISTS的嵌套查询例3.46 查询所有选修了编号为“C01”课程的学生姓名(Sname)和所在系(Sdept)。本查询的SQL语句是：SELECT Sname, SdeptFROM StudentsWHERE EXISTS (SELECT * FROM Reports WHERE Sno=Students.Sno AND Cno=C01);例3.47 将例3.42改为带谓词EXISTS的查询，其SQL语句如下SELECT Sno, Sname, SdeptFROM Students AWHERE EXISTS (SELECT * FROM Students B WHERE B.Sdept=A.Sdept AND B.Sname=李伟);例3.48 查询选修了所有课程的学生姓名(Sname)和所在系。由于没有全称量词，可将题目的意思转换成等价的用存在量词的形式：查询这样的学生，没有一门课程是他不选修的。其SQL语句为：SELECT Sname, SdeptFROM StudentsWHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM Courses WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM Reports WHERE Sno=Students.Sno AND Cno=Courses.Cno);三、集合查询例3.49 查询计算机科学系的学生或年龄不大于20岁的学生信息。SELECT *FROM StudentsWHERE Sdept=计算机UNIONSELECT *FROM StudentsWHERE Sage=20;例3.50 查询数学系的学生且年龄不大于20岁的学生的交集，这实际上就是查询数学系中年龄不大于20岁的学生。SELECT *FROM StudentsWHERE Sdept=数学 AND Sage20;实 验5实验项目名称 SQL的数据更新(2课时，验证)实验主要内容及方法 sql数据的插入、修改和删除实验要求：（9） 掌握sql数据插入、修改和删除语句的一般格式。;（10） 掌握sql数据插入、修改和删除使用方法。实验目的：熟练掌握sql数据插入、修改和删除的使用。实验设备：装有SQLSERVER2005的电脑实验步骤：(1)启动SSMS；(2)选择SQLSERVER后，按确认；(11) 选择数据库；(12) 验证如下例题：1 插入数据例3.52 设数据库中已有一个关系History_Student，其关系模式与Students完全一样，试将关系Students中的所有元组插入到关系History_Student中去，其SQL命令为：INSERTINTO History_StudentSELECT *FROM Students;2 修改数据例3.53 将学号为“S03”的学生年龄改为22岁，即要修改满足条件的一个元组的属性值。UPDATE StudentsSET Sage=22WHERE Sno=S03;例3.54 将所有学生的年龄增加1岁。即要修改多个元组的值。UPDATE StudentsSET Sage=1+Sage;例3.55 将数学系所有学生的成绩置零。由于学生所在系的信息在Students表中，而学习成绩在Reports表中，因此，可以将SELECT子查询作为WHERE子句的条件表达式。故该更新要求的SQL命令为：UPDATE ReportsSET Grade=0WHERE 数学=(SELECT SdeptFROM StudentsWHERE Students.Sno=Reports.Sno);3 删除数据例3.56 删除学号为“S04”的学生选修的课号为“C02”的记录。DELETEFROM ReportsWHERE Sno=S04 AND Cno=C02;例3.57 删除所有学生的选课记录。DELETEFROM Reports;这条DELETE语句将删除Reports的所有元组，使Reports成为空表。例3.58 删除数学系所有学生的选课记录。DELETEFROM Reports WHERE 数学=(SELECT SdeptFROM StudentsWHERE Students.Sno=Reports.Sno);实 验6实验项目名称 SQL的视图(2课时，验证)实验主要内容及方法 sql视图建立、修改和删除实验要求：（11） 掌握sql视图建立、修改和删除;（12） 掌握sql视图查询。实验目的：熟练掌握sql的应用。实验设备：装有SQLSERVER2005的电脑实验步骤：(1)启动SSMS；(2)选择SQLSERVER后，按确认；(13) 选择数据库；(14) 验证如下例题：一 定义视图1 建立视图例3.59 建立数学系学生的视图，并要求进行修改和插入操作时仍需保证该视图只有数学系的学生，视图的属性名为Sno，Sname，Sage，Sdept。CREATE VIEW C_StudentASSELECT Sno, Sname, Sage, Sdept FROM StudentsWHERE Sdept=数学WITH CHECK OPTION例3.60 建立学生的学号(Sno)、姓名(Sname)、选修课程名(Cname)及成绩(Grade)的视图。本视图由三个基本表的连接操作导出，其SQL语句如下：CREATE VIEW Student_CRASSELECT Students.Sno, Sname, Cname, GradeFROM Students, Reports, CoursesWHERE Students.Sno= Reports.Sno AND Reports.Cno=Courses.Cno例3.61 定义一个反映学生出生年份的视图。CREATE VIEW Student_birth(Sno,