数据库系统原理及应用教程的课件及上机指导(苗雪兰)

数据库系统是计算机科学中的核心课程之一，主要研究如何有效地存储、管理和检索数据。《数据库系统原理及应用教程》由苗雪兰编著的第三版，是深入理解和掌握数据库理论与实践的重要教材。本教程结合课件和上机指导，旨在帮助学生全面了解数据库系统的概念、设计、实现以及在实际中的应用。 1. 数据库系统基础： - 数据库定义：数据库是一个组织和存储数据的系统，提供数据的统一管理和访问。 - 数据模型：包括关系模型、层次模型、网络模型等，其中关系模型是最常见且广泛使用的，由E.F.科德提出，基于二维表格结构。 2. 关系数据库理论： - SQL语言：结构化查询语言，用于创建、查询、更新和管理关系数据库。 - 数据完整性：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性，保证数据的准确性和一致性。 - ACID特性：原子性、一致性、隔离性和持久性，确保数据库事务处理的可靠性。 3. 数据库设计： - 需求分析：确定数据需求，理解业务逻辑，形成数据实体和关系。 - 概念设计：用ER（实体-关系）图描绘数据模型，体现实体、属性和联系。 - 逻辑设计：将ER图转换为关系模式，遵循范式理论，如第一范式、第二范式和第三范式。 - 物理设计：考虑存储和访问效率，进行索引设计、分区等优化策略。 4. 数据库查询优化： - 查询计划：数据库管理系统根据SQL语句生成执行策略，包括扫描、连接、排序、投影等操作。 - 索引：提高数据检索速度，B树、哈希索引等不同类型的索引有其适用场景。 - 查询优化器：选择最佳执行计划，考虑成本、资源消耗等因素。 5. 数据库事务与并发控制： - 事务：一组操作的逻辑单元，要么全部成功，要么全部失败。 - 并发控制：解决多个事务同时执行时可能出现的问题，如死锁、丢失更新等，通过锁定机制、两阶段提交等方法实现。 6. 数据库恢复技术： - 日志记录：跟踪数据库的所有修改，用于错误恢复和系统崩溃后的数据恢复。 - 检查点：定期保存系统状态，简化恢复过程。 7. 分布式数据库与云数据库： - 分布式数据库：数据分布在多个地理位置的节点上，通过网络互联，实现数据的一致性、可用性和容错性。 - 云数据库：运行在云计算平台上的数据库服务，具有弹性扩展、高可用和低成本等特点。 苗雪兰老师的上机指导部分，会包含具体的实例操作，帮助学生熟悉数据库管理系统如MySQL、Oracle或SQL Server的使用，实践SQL语句的编写，进行数据库设计和优化，以及体验数据库事务处理和故障恢复等环节。通过这些实践，学生可以更好地掌握理论知识，并提升解决实际问题的能力。