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数据库概论

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数据库概论Database请进入《数据库概论》是一门专业基础课,以介绍数据库系统的基本原理和使用方法为主.讲授数据库系统的组成,结构和功能,数据模型和数据模式,关系数据模型的数学理论、规范化理论和关系数据库系统的国际标准化语言SQL,数据库系统的安全性保护,完整性保护,并发控制和系统设计的基本知识,介绍分布式数据库,面向对象数据库等数据库领域的新技术和知识库,工程数据库,多媒体数据库等新的数据库研究方向.通过本课程的学习,使学生能够掌握数据库的基本概念,原理和方法, 学会使用数据库系统,了解数据库系统的最新发展动态、具备进行数据库系统的设计,管理和维护的初步能力、为开发数据库系统的应用提供准备.
1. 课程简介
2. 教学大纲
3. 教学周历
5. 教学用书
6. 其它资料
课程编号:16015
课内学时:80学时_______
上机实习:20学时
学___分: 4
课程目的与要求:
本课程是一门讲授数据库系统的基本概念和基本理论的课程.通过对该课程的学习使学生能够:1 掌握与数据库有关的基本概念,了解数据库的设计,应用开发和运行维护过程.2 了解关系模型的数学基础和关系数据库的规范化理论、掌握并学会使用关系数据库系统的标准语言SQL.3 了解面向对象数据库等新的数据库技术.
课程内容:
本课程讲授内容主要包括:1 数据库的基本概念和基本结构;2关系模型的数学基础和规范化理论、关系数据库系统的标准语言SQL;3数据库系统的设计和维护;4面向对象数据库新技术.
教学大纲下一页
第一章概论(6学时)
第二章数据模型(10学时)
第三章关系数据库系统(12学时)
第四章关系数据库系统标准语言SQL(10学时)
第五章数据库的物理组织( 6学时)
第六章关系数据库的查询优化( 4学时)
第七章数据库保护(8学时)
第八章关系数据库规范化理论(8学时)
第九章数据库设计与数据库管理(8学时)
第十章分布式数据库系统(自学)
第十一章面向对象数据库系统(自学)
第十二章知识库系统(自学)
第十三章多媒体数据库,工程数据库及数据仓库(自学)上一页
1.1 数据库的基本概念数据库,数据库管理系统,数据库系统,数据库管理员
1.2 数据库系统的发展
1.3 数据库系统的基本特点数据集成化,数据独立性,数据共享、数据冗余,数据的安全性,完整性和一致性,并发控制和故障恢复、系统标准化
1.4 数据库系统的基本内容数据库系统的组成数据库管理系统的功能数据库管理员的职能
1.5 数据库系统的工作过程
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
第九章
第一章教案
第一章教材
2.1 数据模型概念数据模型,逻辑数据模型,物理数据模型
2.2 数据模式概念模式,外模式,内模式模式之间的映射
2.3 四个世界
2.4 概念世界与概念模型
E-R模型:实体,属性,联系,E-R图
扩充E-R模型:实体集属性,IS-A联系
第二章教材
第二章教案
面向对象模型:对象,对象标识符,方法,封装类,继承(超类和子类),合成(聚合和分解)消息谓词模型
2.5 信息世界和逻辑模型层次模型网状模型
关系模型:关系,属性,域,元组,RDB,关键字
2.6 计算机世界与物理模型
文件的组成:项、记录,文件
提高文件操作效率的方法:索引,HASH,集簇
3.1 关系数据库系统概述
3.2 关系数据库系统的衡量准则
3.3 关系代数关系的表示
关系代数的基本运算:并,差,投影,选择,笛卡尔乘积
关系代数的扩充运算:交,除,联接,自然联接,
3.4 关系演算
一阶谓词逻辑:谓词、变元、量词、原子公式,公式
关系演算:原子公式与公式关系演算的安全限制
第三章教材
第三章教案
4.1 SQL概貌
4.2 SQL的数据定义功能基表的定义索引的定义
4.3 SQL数据操纵功能的插入,删除与修改
数据查询:映像语句分组统计查询数据
4.4 视图视图的定义视图上的数据操纵
第四章教材
第四章教案
4.5 嵌入式SQL 嵌入式SQL的使用方法主变量(宿主变量)游标及其操作
4.6 动态SQL 动态SQL的使用方法动态SQL与嵌入式SQL的比较
4.7 SQL的特点
5.1 概论
5.2 数据库中数据分类
5.3 数据库的物理结构
文件:顺序文件,索引文件,B及B树文件,HASH文件磁盘与磁盘块记录与磁盘块
5.4 数据库存储空间组织数据分区
第五章教材
第五章教案
6.1 概述查询优化的目的
6.2 查询优化的可能性
6.3 关系代数等价变换规则
6.4 查询优化策略与算法常用的查询优化实现算法
第六章教材
7.1 数据库的安全性保护数据安全性常用的数据库安全性保护措施权限的授予与回收
7.2 数据库的完整性保护数据完整性关系数据库的三种数据完整性约束实体完整性应用完整性用户自定义完整性触发器
第七章教材
第七章教案
7.3 数据库的并发控制技术数据的不一致性并发控制、粒度,协议,死锁事务,事务的提交和放弃
基于事务的并发控制技术:两阶段协议
7.4 数据库恢复技术数据转储数据库日志数据库的故障恢复
8.1 概述规范化的目的
8.2 规范化理论
函数依赖:完全函数依赖,传递函数依赖多值依赖
范式
8.3 规范化所引起的一些问题Armstrong公理系统无损联接性依赖保持性模式分解算法
第八章教材
第八章教案
第九章数据库设计(8学时)
9.1 数据库设计概述数据库设计
数据库设计的内容:结构特性设计,行为特性设计
数据库设计的阶段划分:数据库的生命周期
9.2 数据库设计的需求分析需求分析的步骤需求分析说明书
9.3 数据库概念设计概念设计方法概念设计过程用户分解视图设计视图集成
第九章教材
第九章教案
9.4 数据库逻辑设计逻辑设计的基本方法E-R模型及扩充E-R模型向关系模型的转换关系视图的设计
9.5 数据库物理设计存储结构,存取路径索引设计,集簇设计,分区设计
9.6 数据库管理数据库的建立,调整,重组安全性控制,完整性控制,故障恢复性能监控
9.7 数据库管理员(DBA)数据库管理员的任务
第一章概论数据库系统的定义、组成,系统结构数据库系统的发展历史数据的集成化,数据独立性,安全性,完整性,一致性,并发控制,故障恢复数据库系统与文件系统的区别
第1 周教学周历
第2 周
第3 周
第4 周
第5 周
第6 周
第7 周
第8 周
第9 周
第10 周
第11 周
第12 周
第13 周
第14 周
第15 周
第16 周
第17 周
第18 周数据库管理员数据库系统的工作过
第二章数据模型
2.1 数据模型的基本概念数据模型的组成数据模型的分类数据库的三级结构
ER模型:E-R图扩充E-R模型实体集属性IS-A联系面向对象模型对象OID封装类继承合成
谓词模型:一阶谓词逻辑
2.5 信息世界与逻辑模型层次数据模型网状数据模型关系数据模型物理数据模型文件组织提高文件操作效率的方法索引集簇HASH
第三章关系数据库系统关系模型的优点关系模型的发展历史关系数据库系统的开发工具关系数据库系统的应用RDBS的十二条衡量准则RDBS的分类
3.3 关系代数0 关系模型数学理论之一关系代数数据操纵的表示关系代数的基本运算并, 差, 选择, 投影, 笛卡儿乘积关系代数的扩充运算交除法联接自然连接关系代数的应用实例
3.4 关系演算0 关系模型数学理论之二关系演算关系演算的应用实例关系代数与关系演算例题讲解(关系代数与关系演算)
第四章关系数据库系统标准语言SQL
SQL中的基本概念:基表,列,行、SQL模式SQL的功能,使用方式
4.2 SQL数据定义功能SQL中的数据类型
数据定义:模式的创建、删除
数据定义:基表的创建、修改、删除
数据定义:索引的创建、删除数据查询与统计查询
数据的更新操作:插入,删除,修改视图定义与删除视图上的操作嵌入式SQL语句的句法游标的定义与使用游标的编程示例动态SQL动态SQL的编程示例SQL的特点嵌入式SQL的编程示例习题讲解
第五章数据库的物理组织数据库中数据的分类数据库的三层存储结构磁盘的组织结构磁盘块在磁盘中的分配方式存储记录的组织存储记录在数据块中的分配方式索引文件稠密索引稀疏索引多级索引BB树结构搜索,插入,删除算法HASH文件的组织方式数据库的物理空间组织
第六章关系数据库的查询优化常用实现方法利用关系代数表达式的等价变换进行查询优化的可能性查询优化的策略查询优化的算法
第七章数据库保护常用的保护措施SQL授权命令关系数据库系统的三类数据完整性约束
事务:ACID准则
:协议,死锁活锁事务控制命令
7.4 数据库的故障恢复故障恢复转储日志数据库并发控制子系统的实现基于事务的并发控制技术
第八章关系数据库规范化理论规范化的目的与手段函数依赖平凡非平凡函数依赖完全部分函数依赖传递函数依赖关键字的定义
算法1:关键字的计算
范式与多值依赖有关的Armstrong公理系统函数依赖集的等价最小函数依赖集计算最小函数依赖集的算法模式分解的特性无损连接性依赖保持分解到3NF且具有无损连接性的算法分解到BCNF且保持函数依赖的算法分解到BCNF并具有无损连接性和保持函数依赖的算法
第九章数据库设计与数据库管理数据库设计的任务与方法数据库的生命周期数据库的设计步骤以及每个阶段的设计结果
需求分析:任务,设计步骤
数据库概念设计:任务及设计步骤
数据库逻辑设计:任务及设计步骤EE-R模型向关系模式的转换例题讲解
9.5 数据库的物理设计数据库物理设计的设计内容索引设计集簇设计分区设计
数据库管理:建立,调整,重组安全性控制与完整性控制系统性能监控数据库管理员的职责《数据库系统原理》,徐洁磐,上海科学技术文献出版社《Fundamentals of Database Systems》,Ramez B.Navathe《Database System Implementation》,Hector Widom(斯坦福大学)
《数据库系统实现》,《Database System Implementation》的中译本,杨冬青,唐世渭、徐其钧等译,机械工业出版社《Database System Concepts(Third Edition)》, Abraham 《数据库系统概念》,《Database System Concepts (Third Edition)》的中译本,杨冬青,唐世渭、徐其钧等译,机械工业出版社教材中的习题及其答案自测试卷其它阅读材料及网络资源试卷一试卷二试卷三试卷四试卷五试卷六
数据仓库:面向对象数据库网络与数据库
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