数据库原理实验指导书(I)

1、数据库原理实验指导书计算机与信息工程系2013年1月文档可自由编辑打印目 录实验概述1SQL SERVER 操作简介5实验项目一 认识DBMS16实验项目二 数据定义17实验项目三 简单查询18实验项目四 复杂查询20实验项目五 数据更新及视图操作21实验项目六 数据安全性控制23实验项目七 数据完整性控制24实验项目八 查询处理与优化25实验概述一、课程实验概况数据库原理是一门需要理论和实际紧密相连的课程，上机实验是课程教学的重要环节，实验指导书中给出的方法和技术是目前使用的最新技术。通过实验，让学生巩固课堂教学内容，掌握数据库的基本概念、原理和设计方法，并将理论与实际相结合，培养学生实际动

2、手能力。数据库原理课程上机实验的目的：1加深对讲授内容的理解，尤其是一些语法规定。通过实验来掌握语法规则是行之有效的方法。2熟悉所用的SQL SERVER 2008环境。3掌握上机操作数据库及数据库对象的方法：包括图形操作方式和SQL语句操作方式；掌握根据出错信息修改语句或程序的方法。二、实验前的准备工作1了解所用的SQL Server 2008的性能和使用方法。2复习和掌握与本实验有关的教学内容。3准备好上机所需的源数据库文件，切忌不编程或抄别人的程序去上机。4对上机中出现的问题应事先估计，对程序中自己有疑问的地方应先作上记号，以便上机时给予注意。5. 准备好调试程序和运行程序所需的数据。三

3、、实验的步骤上机实验应一人一组，在规定的时间内，由学生独立完成，出现问题时，教师应引导学生独立分析和解决，所有实验为一整体，有其延续性，每一次实验必须在实验课堂上认真完成，如果不能完成将会影响下次实验，如果确实不能在课堂上完成，必须在下次实验前的课后完成，每次实验后，必须认真填写实验报告。尤其对错误提示信息，应善于分析判断，找出出错的行，然后检查该行或其上一行。上机实验一般应包括以下几个步骤：注意：初次使用SQL SERVER 2008时，要先启动SQL Server 服务。 1. 启动SQL Server服务点击开始程序Microsoft SQL SERVER 2008配置工具 SQL Se

4、rver Configuration Manager,进入图1所示窗口。 图1 启动SQL服务选择窗口左部的SQL SERVER 2008服务，在窗口右部中选择SQL Server(MSSQLSERVER),点击鼠标右键，选择启动即可。2. 运行SSMS点击开始程序Microsoft SQL SERVER 2008SQL Server Management Studio，进入图2所示界面，进行服务器的连接。 图2 连接服务器3. 连接SQL SERVER 2008服务器 设置连接服务器窗口（图2）中的参数。数据库类型选择数据库引擎，服务器名称可以输入localhost、. 、或者计算机名（可以

5、通过我的电脑/属性/计算机名获取），身份验证选择Windows身份验证，点击【连接】按钮进行连接。4进入SSMS与服务器连接成功，进入图3所示界面。 图3 进入SSMS窗口5. 打开查询编辑器点击SSMS窗口工具栏上的【新建查询】，打开查询编辑器，如图4所示，接着就可以在查询编辑器中操作交互式的SQL语言。 图4 打开查询编辑器四、实验报告实验报告应包括以下内容：实验目的、实验内容和步骤、运行结果、以及本次调试程序所取得的经验（实验总结）。五、实验任务与时间安排序号实验项目实验类型实验类别学时1认识DBMS必做验证22数据定义必做验证23简单查询必做验证24复杂查询必做验证25数据更新及视图操

6、作必做验证26数据安全性控制必做验证27数据完整性控制必做验证28查询处理与优化必做验证2六、参考教材1.王珊、萨师煊著数据库系统概论（第四版）.北京：高等教育出版社，20062.王珊.数据库系统概论（第四版）学习指导与习题解析.北京：高等教育出版社，2008 3. 闪四清.数据库系统原理与应用教程（第三版）.北京：清华大学出版社，2008 SQL SERVER 操作简介数据库原理课程上机实验选用的是Windows XP操作系统和SQL SERVER 2008数据库管理系统。上机实验有以下几个常用操作：建立数据库，备份和还原数据库，分离和附加数据库，具体步骤如下：1. 数据库的建立（1）连接数

7、据库服务器，进入Microsoft SQL Server Management Studio主界面，如图5所示。 图5 新建数据库（2）用鼠标右键单击“对象资源管理器”中的“数据库”对象。选择“新建数据库”，打开“新建数据库”对话框，默认进入“常规”页设置窗口，如图6所示。选项页可输入数据库名数据库文件设置选项连接状态图6 新建数据库窗口（3）在“常规”页窗口中，可以创建数据库的名称、数据库的所有者、数据文件（包括主数据文件和辅助数据文件）、事务日志文件以及是否使用全文索引等。用鼠标选中数据库文件的“逻辑名称”可以修改主数据文件和事务日志文件的逻辑名，如图7所示。修改逻辑文件名图7 文件设置添

8、加/删除辅助文件修改文件类型修改设置文件组选择“添加”或“删除”命令按钮，可以像数据库添加或删除辅助数据文件和事务日志文件。用鼠标选中数据库文件所对应的“文件类型”和“文件组”，可以修改文件类型和文件组，如图8所示。图8 修改文件类型在初始状态下，数据库只有一个主文件组（PRIMARY）。主数据文件只能属于主文件组，事务日志文件不适用于文件组，所以不能设置。辅助数据文件可以属于任何文件组。用鼠标选中数据库文件“初始大小（MB）列”，可以修改文件的初始大小。用鼠标选中“自动增长”列中的设置按钮，可以设置文件的增长方式。如图9所示。设置自动增长图9 设置文件增长方式用鼠标选中数据库文件“路径”，可

9、以设定文件存储的物理位置。如图10所示。设置文件路径 图10 设置文件物理存储位置当创建一个数据库完毕，选择“确定”按钮，SQL Server数据库引擎会创建所定义的数据库。在SQL Server Management Studio的“对象资源管理器”窗口中，出现一个新建的数据库stu，如图11所示。新建的数据库 图11 stu数据库创建成功默认情况下，数据库文件物理位置在本机“C:Program FilesMicrosoft SQL ServerMSSQL.1MSSQLData”下存储。如图12所示。 图12 数据库文件存储位置2数据库的备份和还原(1) 在要备份的数据库上点击右键，选择任务

10、-备份，如图13所示。图13 备份（2）在弹出的备份窗口中，设置备份属性，如图14所示。选择备份类型可备份源数据库中的指定文件若不使用默认，则可选删除默认，然后再添加目标文件要备份的数据库名若不使用默认，则可选删除默认，然后再添加目标文件图14 备份属性设置（3）单击“确定”按钮，完成备份。（4）在要还原的数据库上点击右键，选择任务-还原。可通过选项“数据库” 和“文件和文件组”明确要还原整个数据库，还是数据库中的某个或某几个文件。如图15所示。图15 还原类型还原数据库图16所示。还原整个数据库图16 还原数据库还原文件和文件组如图17所示。可通过选择，还原部分文件图17 还原数据库文件可通

11、过选择，还原部分文件3数据库的分离和附加（1）在要分离的数据库上点击右键，选择任务-分离，如图18所示。图18 选择分离操作（2）在弹出的分离窗口中，检查数据库的状态，进行分离，如图19所示。只有数据库状态为“就绪”才可实现分离。即没有其他用户在使用该数据库。图19 分离数据库（3）单击“确定”按钮，完成分离，对象浏览器中看不到该数据库。但是该数据库相关文件仍然在“C:Program FilesMicrosoft SQL ServerMSSQL.1MSSQLData”下。将该数据库相关文件拷走，以备“附加”使用。如图20所示。不存在stu数据库图20 分离后数据库列表（4）在控制台中，“数据库

12、”项上点击右键，选择“附加”选项。如图21所示。图21 附加数据库选项（5）附加窗口，如图22所示。添加要附加的数据库的主数据文件图22 附加数据库添加窗口中找到主数据库文件，然后点击“确定”按钮。如图23所示。找到主数据库文件图23 选择要附加的数据库“确定”后，附加窗口如图24所示。和主数据库文件在同一文件夹下的其他相关文件。图24 附加数据库点击“确定”完成附加,对象浏览器中，又出现了附加的数据库。如图25所示。看这里图25 附加成功数据库实验项目一 认识DBMS一、实验目的1. 通过安装和使用某个商用数据库管理系统，初步了解DBMS的工作环境和系统架构。推荐使用SQL SERVER 2

13、008数据库管理系统；2. 搭建实验平台；3. 在实验平台上创建数据库；二、实验平台1. 操作系统：Windows XP。2. 数据库管理系统:SQL SERVER 2008。三、实验内容1. 练习用2种不同方法启动SQL SERVER服务。2. 练习数据库服务器的连接方法，熟悉SSMS工具和查询编辑器的使用。3. 安装示例数据库AdventureWorks，并附加到本机默认实例中。4. 分别用SSMS图形方式和SQL语句创建数据库test，该数据库的主数据文件完整文件名为D: testtestdata1.mdf，初始大小为5M，无限增长，每次增长1M，次要数据文件完整文件名为D:testte

14、stdata2.ndf，初始大小为3M，无限增长，每次增长1M，日志文件完整文件名为D:testtest_log.ldf，最大增长到10M，每次增长1M。5. 查看数据库test的属性。实验项目二 数据定义一、实验目的1熟悉SQL Server Management Studio界面；2掌握创建表、修改表和删除表的方法；3. 掌握建立和删除索引的方法；二、实验平台 利用所安装的SQL SERVER 2008及其交互查询工具-查询编辑器来操作SQL语言。三、实验内容1. 在TEST数据库中按下列要求建立5张表。(1) 创建学生表Student，由以下属性组成：学号SNO(整型)，姓名SNAME(

15、char型，长度为8)，性别SEX（char型，长度为2），所在系DEPTNO(整型)。(2) 创建课程表Course,由以下属性组成：课程号CNO(整型)，课程名称CNAME(char型，长度为20)，授课教师编号TNO（整型），学分CREDIT(整型)。(3) 创建学生选课表SC,由以下属性组成：学号SNO(整型),课程号CNO( 整型),成绩GRADE(整型)。(4) 创建教师表Teacher,由以下属性组成：教师编号TNO(整型),教师姓名TNAME(char型，长度为8)，所在系DEPTNO（整型）。(5) 创建系表Dept，由以下属性组成：系号DEPTNO(整型)，系名DNAME(

16、char型，长度为20)。2. 在student表中加入属性AGE（int型）,住址ADDRESS（varchar(40)）两个字段。3. 删除student表中的ADDRESS字段。4. 建立索引(1) 在Student表上建立关于属性SNO的唯一索引；(2) 在Course表上建立关于CNO的唯一索引；(3) 在SC表上建立关于SNO的聚簇索引，而且SC表中的记录将按照SNO值的升序存放。5. 删除索引删除上面所建立的三个索引。实验项目三 简单查询一、实验目的1. 掌握查询语句select中各个子句（Select、From、Where、Group、Having、Order）的用法；2. 掌

17、握通过SQL语言对数据库进行各种简单查询操作；二、实验平台利用安装的SQL SERVER 2008及其交互查询工具-查询编辑器来操作SQL语言。三、实验内容1. 数据准备(使用SSMS的图形方法操作)(1) 向Student表中插入下列数据： 学号 姓名 性别 年龄 所在系 1001，张天, 男， 20， 10 1002，李兰， 女， 21， 10 1003，陈铭， 男， 21， 10 1004，刘茜， 女， 21， 20 1005，刘朝阳，男， 22， 20(2) 向Course表中插入下列数据： 课程号 课程名 授课教师编号 学分 1， 数据结构, 101, 4 2， 数据库， 102，

18、4 3， 离散数学， 103， 4 4， C语言程序设计，101， 2(3) 向SC表中插入下列数据： 学号 课程号 成绩 1001, 1, 801001, 2, 851001, 3, 781002, 1, 781002, 2, 821002, 3, 861003, 1, 921003, 3, 901004, 1, 871004, 4, 90(4) 向Teacher表中插入下列数据： 教师编号 教师姓名 所在系 101， 张星， 10 102， 李珊， 10 103， 赵天应， 10 104， 刘田， 20(5) 向Dept表中插入下列数据： 所在系号 系名 10， 计算机科学与技术 20，

19、信息2. 使用SQL语言完成下列查询要求(1) 查询所有学生的详细信息；(2) 查询所有女生的姓名；(3) 查询成绩在8089分之间的所有学生的选课记录，查询结果按照成绩降序排列；(4) 查询各个系的学生人数；(5) 查询信息系年龄在21岁以下的女生的姓名及其年龄；(6) 查询选修了以“数据”开头的课程的所有学生的姓名；(7) 查询姓名由两个汉字组成，并姓刘的学生的详细信息；(8) 查询选修了两门课程的学生的姓名；(9) 查询选修了每门功课的学生人数；(10) 查询学生表中每个学生的选课情况；(11) 查询有两门以上选修课成绩都在80分以上的学生的姓名和课程数；实验项目四 复杂查询一、实验目的

20、1. 掌握SELECT语句复杂查询的使用；2. 掌握多表连接查询的方法；3. 掌握非相关子查询、相关子查询的用法；4. 掌握谓词在查询中的应用；二、实验平台利用安装的SQL SERVER 2008及其交互查询工具-查询编辑器来操作SQL语言。三、实验内容使用SQL语言实现下列嵌套查询。1. 查询张星老师所教授的全部课程的课程名及其学分。2. 查询在信息系学习的全部学生的基本情况。3. 查询没有选修任何课程的学生的姓名。4. 查询选修课总学分在10学分以下的学生的姓名；5. 查询各门课程最高成绩的学生的姓名及其成绩；6. 查询选修了课程号1001的学生所选修的全部课程的学生的学号；7. 查询选修

21、了张星老师所开设的全部课程的学生的姓名；实验项目五 数据更新及视图操作 一、实验目的1. 掌握Insert、Update、Delete语句的使用；2. 理解视图的概念，掌握Create View、Drop View语句的使用；3. 掌握通过视图来操作基表；二、实验平台 利用安装的SQL SERVER 2008及其交互查询工具-查询编辑器来操作SQL语言。三、实验内容1. 插入操作 （可将之前的记录先删除，然后使用T-SQL语句完成下列操作）(1) 向Student表中插入下列数据： 1001， 张天, 男， 20， 10 1002， 李兰， 女， 21， 10 1003， 陈铭， 男， 21，

22、 10 1004， 刘茜， 女， 21， 20 1005，刘朝阳， 男， 22， 20(2) 向Course表中插入下列数据： 1， 数据结构, 101, 4 2， 数据库， 102， 4 3， 离散数学， 103， 4 4，C语言程序设计，101， 2(3) 向SC表中插入下列数据： 1001, 1, 801001, 2, 851001, 3, 781002, 1, 781002, 2, 821002, 3, 861003, 1, 921003, 3, 901004, 1, 871004, 4, 901005, 1, 851005, 4, 92(4) 向Teacher表中插入下列数据： 10

23、1， 张星， 10 102， 李珊， 10 103，赵天应，10 104， 刘田， 20(5) 向Dept表中插入下列数据： 10，计算机科学与技术 20，信息2. 修改数据将张星老师数据结构课程的学生成绩全部加2分。3. 删除数据删除刘朝阳同学的所有选课记录。4. 建立视图在插入数据的Student基本表上为计算机系学生的记录建立一个视图CS_STUDENT。5. 查询视图并通过视图插入一条记录、修改一条记录、删除一条记录，分别观察基表中数据的变化。6. 删除视图在操作结束后，删除视图CS_STUDENT。实验项目六 数据安全性控制一、实验目的1. 掌握使用SQL语句创建数据库用户；2. 掌

24、握授权与回收语句的使用；3. 掌握角色的使用；二、实验平台利用安装的SQL SERVER 2008及其交互查询工具-查询编辑器来操作SQL语言。三、实验内容1. 在TEST数据库中创建U1U7共7个数据库用户。2. 把查询Student表的权限授给用户U1,然后以U1身份登录数据库，并验证U1是否具有相应的权限；3. 把对Student表和Course表的全部操作权限授予用户U2和U3,然后以U2身份登录数据库，并验证U2是否具有相应的权限；4. 把对表SC的查询权限授予所有用户；5. 把查询Student表和修改学生学号的权限授给用户U4, 然后以U4身份登录数据库，并验证U4是否具有相应的

25、权限；6. 把对表SC的INSERT权限授予U5用户，并允许将此权限再授予用户U6；7. 回收用户U4修改学生姓名的权限；8. 收回所有用户对表SC的查询权限；9. 创建角色ROLE1；10. 为角色授权，使得角色ROLE1拥有对Student表的SELECT、UPDATE、INSERT权限；11. 将用户U1,U3和U7添加到角色ROLE1中；12. 对角色ROLE1的权限进行修改，增加对Student表的DELETE权限，并回收对Student表的INSERT权限；13. 删除角色ROLE1；实验项目七 数据完整性控制一、实验目的1. 掌握使用SQL语句对数据进行完整性控制；2. 掌握三类完整性约束的用法；3. 掌握触发器的使用；二、实验平台利用安装的SQL SERVER 2008及其交互查询工具-查询编辑器来操作SQL语言。三、实验内容1. 将Student表中的S