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数据库系统原理(教学大纲)

目录

CONTENTS

课程概述与目标

数据库基本概念与理论

数据库管理系统(DBMS)功能及组成

SQL语言编程基础与应用

数据库安全性、完整性与并发控制

数据库恢复技术、优化和新技术展望

课程概述与目标

数据库系统基本概念

01

介绍数据库、数据库管理系统、数据库系统等基本概念，以及数据库技术的发展历程和趋势。

数据模型与数据库设计

02

讲解数据模型的作用和分类，重点介绍关系数据模型及其理论基础，包括关系代数、关系演算等。同时，介绍数据库设计的方法和步骤，包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等。

数据库管理系统

03

阐述数据库管理系统的基本功能和组成，包括数据定义、数据操纵、数据控制和管理等功能模块。介绍典型的数据库管理系统产品及其特点。

掌握数据库系统的基本概念、原理和技术，了解数据库技术的发展动态和前沿技术。

知识目标

能力目标

素质目标

具备分析和设计数据库系统的能力，能够熟练使用一种数据库管理系统进行数据库操作和管理。

培养学生的创新精神和实践能力，提高学生的信息素养和综合素质。

03

02

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课程内容

本课程主要包括数据库系统概述、关系数据库、关系数据库标准语言SQL、关系数据理论、数据库设计、数据库保护、数据库技术新发展等内容。

结构安排

本课程按照“理论-实践-应用”的思路进行组织，首先介绍数据库系统的基本概念和原理，然后通过实验和实践环节加深对理论知识的理解，最后通过案例分析等方式将所学知识应用于实际问题的解决中。

数据库基本概念与理论

关系数据模型

关系代数

关系演算

关系的完整性约束

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介绍关系数据模型的基本概念，包括关系、元组、属性、域和关键字等。

详细讲解关系代数的基本操作和运算，包括选择、投影、连接、除法和聚合等。

阐述关系演算的基本概念和运算，包括元组关系演算和域关系演算。

介绍关系的完整性约束条件，包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。

简要介绍数据库设计的概念、目标和基本步骤。

数据库设计概述

讲解物理结构设计的考虑因素和方法，如存储结构的选择、索引的设计和性能优化等。

物理结构设计

详细讲解需求分析的过程和方法，包括数据收集、数据整理和数据流图等工具的应用。

需求分析

阐述概念结构设计的基本方法和工具，如E-R图的设计和应用。

概念结构设计

介绍逻辑结构设计的步骤和方法，包括E-R图向关系模型的转换、关系模式的优化和规范化等。

逻辑结构设计

02

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数据库管理系统(DBMS)功能及组成

01

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数据定义功能

提供数据定义语言(DDL)，定义数据库的三级模式结构、两级映像以及完整性约束和必威体育官网网址限制等约束。

数据操作功能

提供数据操作语言(DML)，实现对数据的追加、删除、更新和查询等操作。

数据库的运行管理和控制…

包括数据安全性、完整性控制、并发控制、数据库恢复和事务管理等。

数据组织、存储和管理

确定以何种文件结构和存取方式在存储级上组织数据，如何实现数据之间的联系。

数据字典和用户接口

提供数据字典，供用户查询和使用；提供用户接口，方便用户操作和使用数据库。

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04

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OracleDatabase

Oracle公司推出的关系数据库管理系统，支持大量并发用户和数据完整性控制，提供高性能和可靠性。

MySQL

开源的关系数据库管理系统，使用结构化查询语言(SQL)进行数据库管理，具有体积小、速度快、总体拥有成本低等优点。

PostgreSQL

开源的对象-关系数据库管理系统，支持大部分SQL标准并且提供了许多其他现代特性，如复杂查询、外键、触发器、视图、事务完整性、多版本并发控制等。

MicrosoftSQLServer

微软公司开发的关系数据库管理系统，与Windows操作系统紧密集成，提供丰富的开发工具和管理工具。

SQL语言编程基础与应用

SQL语言的历史和发展

SQL语言的特点和优势

SQL语言的标准化和兼容性

数据库、表、索引的创建和修改

数据类型的定义和使用

约束条件的设置和管理

数据的插入、更新和删除

查询语句的编写和优化

子查询、连接查询和嵌套查询等高级查询技巧

用户权限的管理和控制

事务的处理和并发控制

数据库的安全性和完整性保障

数据库安全性、完整性与并发控制

实体完整性

参照完整性

用户自定义完整性

级联操作

确保每个表的主键字段值唯一且非空，保证实体的唯一性。

根据业务需求，设置额外的约束条件，如字段值范围、格式等。

通过外键约束实现表之间的关联，保证数据的一致性和完整性。

当主表中的数据发生变化时，自动更新或删除相关联的从表数据，保持数据一致性。

数据库恢复技术、优化和新技术展望

通过事务日志进行前滚或后滚操作，确保数据库一致性。

事务故障恢复

利用检查点