openGauss数据库实验教程 课件 第3章 openGauss数据库高级数据管理实验

第三章openGauss

数据库高级数据管理实验掌握数据库高级管理功能目录实验介绍1.实验步骤3.实验讨论与总结5.实验原理2.实验结果4.1.实验介绍了解实验内容、目的与原理实验内容1用于简化查询和保护数据，是虚拟表，定义存于数据库。视图2提高查询效率，通过组织数据加速行记录查找。索引3封装复杂业务逻辑，减少SQL语句重复编写。存储过程4自动化数据操作，维护数据完整性，事件触发执行。触发器5确保数据库系统ACID特性，保障操作一致性。事务管理6保障数据库安全性，控制用户对数据的访问权限。权限管理涵盖的数据库对象实验目的掌握各类对象的使用1视图使用掌握openGauss数据库中视图的定义、查询、修改等操作。2索引使用学会在openGauss数据库中创建、使用及删除索引。3存储过程使用能够编写、调用和删除openGauss数据库的存储过程。4触发器使用了解openGauss数据库触发器的创建、使用及删除方法。5事务管理掌握openGauss数据库事务的开启、提交、回滚等操作。6权限机制熟悉openGauss数据库权限的授予、回收及角色管理。2.实验原理深入理解各数据库对象原理视图虚拟表及其作用与操作视图定义由存储在数据库中的查询定义，数据存于基本表，修改基本表数据视图数据随之变。01视图优点提供数据的逻辑独立性、简化用户操作、保护数据安全、便于数据整合。02定义视图用CREATEVIEW语句，子查询可复杂，定义时不执行，WITHCHECKOPTION限更新。03删除视图用DROPVIEW语句，有依赖视图时用CASCADE级联删除。04修改视图只允许更新单表定义且无聚合函数的视图，转为对基本表更新。05物化视图存储查询结果，依赖表数据更新时不自动更新，需手动刷新。06索引01用CREATEINDEX语句，默认用B+树数据结构，可指定索引类型。创建索引02包括B+树、哈希、GIN、GiST索引，各有适用场景。索引类型03基于B+树，维护平衡搜索树，对数时间复杂度查找更新。B+树索引04基于哈希函数，支持等值比较查找快速执行。哈希索引05用于加速多值列查找，如数组、JSON等类型数据列。GIN索引06适用于几何、地理等多维和集合数据类型。GiST索引加速查询的存储结构存储过程数据库内部的函数定义存储过程用CREATEPROCEDURE语句，有ORREPLACE选项，参数分IN、OUT、INOUT模式。1调用存储过程用CALL语句，参数用表达式，可节省通信开销。2输出参数与返回值用OUT或INOUT参数输出数据，函数用CREATEFUNCTION定义有返回值。3条件语句包括IF-THEN、IF-THEN-ELSE、IF-THEN-ELSIF语句进行条件判断。4循环语句有LOOP、WHILE-LOOP、FOR-LOOP语句实现循环操作。5异常处理用EXCEPTION捕获错误，RAISE语句输出消息或报告错误。6游标用于遍历查询结果集，有声明、打开、使用、关闭四个步骤。7存储过程游标使用流程示意图触发器事件触发执行的存储过程创建触发器先定义触发器函数，再用CREATETRIGGER语句绑定函数到表。修改触发器用ALTERTRIGGER语句修改触发器名称。删除触发器用DROPTRIGGER语句删除触发器及相关数据库对象。事务管理保障数据库操作一致性开启事务用BEGIN语句，可指定隔离级别和访问模式，默认自动开启。有READCOMMITTED和REPEATABLEREAD，不同级别读数据情况不同。事务隔离级别设置事务参数用SET语句设置隔离级别和访问模式，分LOCAL和SESSION作用范围。用COMMIT或END语句提交，事务效果反映到数据库。提交事务回滚事务用ROLLBACK语句回滚，撤销已完成的操作。权限管理保障数据库安全数据库对象分层，每层有权限控制，用户需多权限才能操作表。数据库权限层级用户和角色概念相似，权限分系统权限和对象权限，有默认权限。权限与角色用GRANT和REVOKE语句，回收时可级联，用户权限是多方面集合。权限授予与回收权限管理数据库对象层级逻辑结构3.实验步骤实践各数据库对象操作使用视图视图的定义、查询、修改等操作创建不同条件的视图，如CS系学生、带WITHCHECKOPTION等。定义视图对视图进行查询，可同时涉及视图和表连接查询。查询视图向视图插入、更新、删除数据，部分操作需注意WITHCHECKOPTION。修改视图用DROPVIEW语句删除视图，可级联删除依赖视图。删除视图创建、查询、刷新、删除物化视图，数据更新不自动刷新。物化视图使用索引索引的创建、使用与删除创建生成随机汉字的函数，设置随机数种子确保实验确定性。准备工作向student表插入大量数据，查询确认装载情况。装载数据在sname列创建索引，对比创建前后查询时间及执行计划。创建索引使用多列索引加速多条件查询，了解索引前缀使用规则。使用索引用DROPINDEX语句删除索引。删除索引在多列上创建索引，查看不同查询条件是否使用索引。多列索引使用存储过程1创建存储过程创建用于插入、删除数据的存储过程，指定参数和操作。2调用存储过程调用存储过程执行插入、删除操作，查看表数据变化。3输出参数与返回值创建有输出参数和返回值的存储过程，了解调用方式。4定义变量在存储过程中定义与表列或行类型相同的变量。5条件判断创建根据条件返回不同值的函数，使用IF语句判断。6异常处理编写处理不同异常情况的存储过程，捕获并处理异常。7游标与循环创建使用游标获取并输出数据的存储过程，遍历查询结果集。8删除存储过程删除本节创建的所有存储过程。存储过程的创建、调用与管理使用触发器触发器的创建、使用与删除1创建记录score列更新审计记录的触发器及相关表、函数。创建触发器2执行UPDATE语句，查看审计记录，验证触发器功能。使用触发器3用ALTERTRIGGER语句修改触发器名称。修改触发器名称4删除触发器、函数和表，清理相关数据库对象。删除触发器及相关数据库对象使用事务机制验证事务特性验证事务原子性开启事务插入数据，未提交退出后另一客户端查看数据未改变。验证事务隔离级别设置不同隔离级别，验证READCOMMITTED和REPEATABLEREAD的读数据情况。使用权限角色的创建、权限管理创建角色创建角色并设置密码，添加登录权限后测试登录。授予权限授予角色查询权限，允许再授权，验证权限传递。回收权限回收权限时因依赖关系报错，用CASCADE级联回收。删除角色删除创建的角色，清理数据库角色。4.实验结果完成实验操作完成实验完成实验步骤1按照要求完成实验步骤1的相关操作。完成实验步骤2按照要求完成实验步骤2的相关操作。完成实验步骤3按照要求完成实验步骤3的相关操作。完成实验步骤4按照要求完成实验步骤4的相关操作。完成实验步骤5按照要求完成实验步骤5的相关操作。完成实验步骤6按照要求完成实验步骤6的相关操作。按要求完成各实验步骤5.实验讨论与总结总结实验问题与