《数据库概论》实验指导书.docx

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《数据库概论》实验指导书

《数据库概论》实验指导书

（2004级）

一、实验目的：

数据库系统是一门应用性很强的课程，上机实验是数据库课程的重要环节。

本实验是结合《数据库概论》课程的学习而开设的实验。

本实验目的如下：

1.通过上机实验，加深对数据库系统理论知识的理解，增强对网络环境下大型数据库的感性认识和实际操作能力；

2.通过使用具体的DBMS，了解一种实际的数据库管理系统，并掌握其操作技术。

熟悉ORACLE数据库的Net8工具，掌握ORACLE数据库的网络连接配置；

3.学习使用SQL语言，加深对SQL语言的认识和理解，提高SQL语言的实际应用能力；

4.加强对事务处理、权限管理等概念的认识和理解。

二、适应专业：

信息管理与信息系统，信息与计算机科学

三、实验学时数：

8学时

四、实验内容及学时安排：

实验准备：

各班选出10个同学，协助老师搭建试验环境。

包括：

1）安装ORACLE客户端，配置与主机的数据库连接。

2）安装软件工具PLSQL/DEVELOPER

3）负责本班用户的建立。

实验一：

数据定义/数据操纵语言

实验目的：

熟悉Oracle上机环境以及Oracle客户端的配置；熟练掌握和使用DDL语言，建立、修改和删除数据库表、主键、外键约束关系和索引；熟练掌握和使用DML语言，对数据进行增加、修改和删除操作。

学时数：

4学时

实验内容：

SQL数据定义语句，SQL数据操纵语句。

实验要求：

1.熟悉Oracle上机环境；

2.建立数据库表，修改数据库表结构，建立、删除索引；

3.对数据库表进行插入、修改和删除数据的操作。

实验二：

数据查询语言，视图定义

实验目的：

体会SQL语言数据查询功能的丰富和复杂，视图使用。

学时数：

4学时

实验内容：

SQL数据查询语句；

实验要求：

对数据库表进行各种查询操作；

五、教材及参考文献

1.《数据库系统概论》（第三版）萨师煊等编著高等教育出版社2000.2

2.《ORACLE8.xForWindowsNT实用教程》翁正科等编著清华大学出版社1998.10

六、实验环境

实验要求如下环境

服务器端：

Windows2000NTServer；

ORACLE8.xDatabaseServerForWindowsWindows2000Server

客户端：

Windows9x；Oracle8.xClient

网络协议：

TCP/IP

七、成绩考核

上机实验考核采取实验报告和上机抽查检验相结合的方式。

每次实验结束后都必须写出实验报告。

八.实验报告

实验一：

数据定义/数据操纵语言

[实验日期]年月日学号：

姓名：

[实验目的]

熟悉Oracle上机环境以及Oracle客户端的配置；熟练掌握和使用DDL语言，建立、修改和删除数据库表、主键、外键约束关系和索引；熟练掌握和使用DML语言，对数据进行增加、修改和删除操作。

[实验内容]

Oracle上机环境以及Oracle客户端的配置参见附录。

1．SQL数据定义语句：

例1-1：

（建立数据库表）建立教学数据库的四个数据库表，其中Student表中不包含SSEX（C,2）字段，Sname字段为Sname（C,8）且可为空。

例1-2：

（修改数据库表）在Student表中增加SSEX（C,2）字段。

例1-3：

（修改数据库表）将Student表中把Sname字段修改为Sname（C,10）且为非空。

例1-4：

（建立索引）为Score表按学号升序和课程号降序分别建立索引,索引名分别为SC_NDXSNO和SC_NDXCNO。

为Score表按分数降序建立索引，索引名为GRADE_NDX。

例1-5：

（删除索引）删除索引SC_NDX_SNO。

例1-6：

（建立数据库表）建立数据库表S1（SNO,SNAME,SD,SA），其字段类型定义与Student表中的相应字段（SNO,SNAME,SDEPT,SAGE）的数据类型定义相同。

例1-7：

（修改数据库表）删除成绩表Score的参照完整性约束关系。

例1-8：

（修改数据库表）添加成绩表Score的参照完整性约束关系。

例1-7，8：

为选作题

2．SQL数据操纵语句：

例2-1：

（插入数据）按前面各表中的部分数据分别插入到教学数据库的四个数据库表中。

例2-2：

（多行插入）将表Student中在计算机系（‘CS’）的学生数据插入到表S1中。

例2-3：

（利用查询来实现表的定义与数据插入）求每一个学生的平均成绩，把结果存入数据库表Student_Gr中。

例2-4：

（修改数据）将S1表中所有学生的年龄加2。

例2-5：

（修改数据）将Course表中‘程序设计’课时数修改成与‘数据结构’的课时数相同。

例2-6：

（插入数据）向Score表中插入数据（‘98001’,‘001’,95），根据返回信息解释其原因。

例2-7：

（插入数据）向Score表中插入数据（‘97001’,‘010’,80），根据返回信息解释其原因。

例2-10：

（删除数据）删除学生表S1中学号以96打头的学生信息。

例2-11：

（删除数据）删除数据库表S1中所有学生的数据。

例2-12：

（删除表）删除数据库表S1和Student_Gr。

[实验要求]

①熟悉Oracle上机环境，掌握Oracle客户端的配置；

②建立数据库表，修改数据库表结构，建立、删除索引；

③对数据库表进行插入、修改和删除数据的操作。

[实验方法]

①按照附录中的操作步骤进行客户端的配置；

②将实验需求用SQL语句表示；

③执行SQL语句；

④查看执行结果，如果结果不正确，进行修改，直到正确为止

。

[实验总结]

①SQL语句以及执行结果；

②对重点实验结果进行分析；

③实验中的问题和提高；

④收获与体会。

实验二：

数据查询语言

[实验日期]年月日学号：

姓名：

[实验目的]

体会SQL语言数据查询功能的丰富和复杂。

[实验内容]

3．SQL数据查询语句：

例3-1：

（选择表中的若干列）求全体学生的学号、姓名、性别和年龄。

例3-2：

（不选择重复行）求选修了课程的学生学号。

例3-3：

（选择表中的所有列）求全体学生的详细信息。

例3-4：

（使用表达式）求全体学生的学号、姓名和出生年份。

例3-5：

（使用列的别名）求学生的学号和出生年份，显示时使用别名“学号”和“出生年份”。

例3-6：

（比较大小条件）求年龄大于19岁的学生的姓名和年龄。

例3-7：

（比较大小条件）求计算机系或信息系年龄大于18岁的学生的姓名、系和年龄。

例3-8：

（确定范围条件）求年龄在19岁与22岁（含20岁和22岁）之间的学生的学号和年龄。

例3-9：

（确定范围条件）求年龄不在19岁与22岁之间的学生的学号和年龄。

例3-10：

（确定集合条件）求在下列各系的学生信息：

数学系、计算机系。

例3-11：

（确定集合条件）求不是数学系、计算机系的学生信息。

例3-12：

（匹配查询）求姓名是以“李”打头的学生。

例3-13：

（匹配查询）求姓名中含有“志”的学生。

例3-14：

（匹配查询）求姓名长度至少是三个汉字且倒数第三个汉字必须是“马”的学生。

例3-15：

（匹配查询）求选修课程001或003，成绩在80至90之间，学号为96xxx的学生的学号、课程号和成绩。

例3-16：

（涉及空值查询）求缺少学习成绩的学生的学号和课程号。

例3-17：

（控制行的显示顺序）求选修003课程或004课程的学生的学号、课程号和分数。

例3-18：

（组函数）求学生总人数。

例3-19：

（组函数）求选修了课程的学生人数。

例3-20：

（组函数）求计算机系学生的平均年龄。

例3-21：

（组函数）求选修了课程001的最高、最低与平均成绩。

例3-22：

（分组查询）求各门课程的平均成绩与总成绩。

例3-23：

（分组查询）求各系、各班级的人数和平均年龄。

例3-24：

（分组查询）输入以下查询语句并执行，观察出现的其结果并分析其原因。

SELECTSNAME，SDEPT，COUNT（*）FROMSTUDENT

WHERESDEPT=’CS’GROUPBYSDEPT;

例3-25：

（分组查询）分析以下语句为什么会出现错误。

并给出正确的查询语句。

SELECTSAGEFROMSTUDENTGROUPBYSNO;

例3-26：

（分组查询）求学生人数不足3人的系及其相应的学生数。

例3-27：

（分组查询）求各系中除01班之外的各班的学生人数。

例3-28：

（涉及空值的查询）分别观察各组函数、行的显示顺序以及分组查询与空值的关系。

例3-29：

（自然连接查询）求学生号以及其选修课程的课程号和成绩，但查询结果中只能有一个SNO字段。

例3-30：

（连接查询）求选修了课程001且成绩在70分以下或成绩在90分以上的学生的姓名、课程名称和成绩。

例3-31：

（连接查询与表的别名）求选修了课程的学生的学生姓名、课程号和成绩。

例3-32：

（自身连接查询）求年龄大于’李丽’的所有学生的姓名、系和年龄。

例3-33：

（外部连接查询）求选修了课程002或003的学生的学号、课程号、课程名和成绩。

例3-34：

（子查询）求与‘李丽’年龄相同的学生的姓名和系。

例3-35：

（子查询）求选修了课程名为’数据结构’的学生的学号和姓名。

例3-36：

（子查询ANY）求比数学系中某一学生年龄大的学生的姓名和系。

例3-37：

（子查询ALL）求比数学系中全体学生年龄大的学生的姓名和系。

[实验要求]

对数据库表进行各种查询操作。

[实验方法]

①将实验需求用SQL语句表示；

②执行SQL语句；

③查看执行结果，如果结果不正确，进行修改，直到正确为止

。

[实验总结]

①SQL语句以及执行结果；

②对重点实验结果进行分析；

③实验中的问题和提高；

④收获与体会。

附录：

《数据库概论》操作指导

一.客户端配置

为了使得Oracle和WindowsNT连接起来，必须建立数据库别名（一种连接名称），提供一个和Oracle数据库连接的通路。

操作如下：

1.选择Windows95&98开始->程序->OracleforWindows95->Oraclenet8easyconfig

得到如下图所示画面：

选择“Yes”按扭，得到下面的画面：

在这个画面上，左边的一组单选按扭是功能选择，含义如下：

AddNewService添加服务名

Modify修改存在的连接

Delete删除存在的连接

Test测试存在的连接

如果选择添加新服务名，需要在右上文本框中输入新服务名（NewServiceNami）。

如果是其他三种操作，则需要在右下列表框选择其存在的服务名（ExstingServices）。

2.添加新服务名。

在右上文本框中输入一个服务名（如ORA5），然后按“Next”按扭进入下一步。

3.选择通信协议。

Oracle数据库与网络是通过指定的协议进行连接的。

可选择的画面如下图所示，通常选择TCP/IP协议，单击“Next”按扭，进入下一步。

4.输入IP地址和端口号。

使用TCP/IP协议需要输入IP地址。

在HostName文本框中输入IP地址

（注意：

输入哪个服务器地址，需要询问实验指导老师或数据库管理员）。

系统提供一个缺省的端口号，如是1251，可以直接使用它。

单击“Next”按扭，进入下一步。

5.系统标识。

典型安装的数据库使用的系统标识符号是ORCL，因此可在出现如下图所示的画面之后直接单击“Next”按扭，进入下一步。

6.测试。

可跳过此步，直接单击“Next”按扭，进入下一步。

再单击“Finish”按扭，完成配置操作。

说明：

由于实验室机器加有保护卡，因此每次重新启动机器，使用ORACLE时，都必须按上述步骤配置服务名（ServiceName）。

二.用户管理

1．建立用户：

以数据库管理员身份登录Oracle系统（参见<四.登录Oracle>）

按UserName=DXP，PassWord=DXP，Service=ORA5，登录Oracle系统后，输入命令：

CREATEUSERUxxxxxxxxIDENTIFIEDBYKxxxxxxxx

DEFAULTTABLESPACEDXPDATASPACE

TEMPORARYTABLESPACEDXPTEMPSPACE;

注意：

①Uxxxxxxxx，用户名；Kxxxxxxxx，口令，是以字母打头的字母数字字符串。

②ORA5为服务名，即是你所创建的服务名。

2．用户授权。

输入命令：

GRANTCONNECT,RESOURCETOUxxxxxxxx;

退出Oracle（参见<四.退出Oracle>）。

再以新建的用户帐号（用户名和密码）重新登录Oracle。

3．修改用户密码。

进入Oracle系统后，可以随时修改自己帐户的密码。

ALTERUSERUxxxxxxxxIDENTIFIEDBY新口令；

三.登录Oracle

方法一:

（1）在MS-DOS提示符下,执行SQL*PLUS命令

C:

>SQLPLUS[RETURN]

SQL*PLUS将显示它的版本号、日期和版权信息，并提示你输入用户名。

（2）按提示要求输入用户名后按[RETURN]，SQL*PLUS提示你输入口令。

（3）如果口令输入正确，SQL*PLUS将宣布你已经与ORACLE连接上了，然后提示：

连接到：

Oracle8Release8.0.5.0.0–Production

PL/SQLRelease8.0.5.0.0-Production

SQL>

说明现在你已经进入SQL*PLUS中，并等待你的指示。

如下图所示：

SQL提示符

输入口令：

K99094180

输入用户名：

U99094180

另外，在进入SQL*PLUS时，也可以在命令行上直接输入用户名和口令，中间以“/”分隔。

方法二:

（1）选择Windows95&98开始->程序->OracleforWindows95->SQLPLUS8.0

出现Oracle登录窗口。

（2）按提示要求输入：

Username：

Uxxxxxxxx

Password:

Kxxxxxxxx

Service:

ORA5

其中：

Uxxxxxxxx，Kxxxxxxxx，ORA5同前说明。

例如：

某一学生学号为99094180，则其用户名为U99094180，口令为K99094180，数据库别名设为ORA6。

（3）按[确定]按钮。

如果输入正确，SQL*PLUS将显示它的版本号、日期和版权信息以及已与ORACLE连接上的信息，然后显示：

连接到：

Oracle8Release8.0.5.0.0-Production

PL/SQLRelease8.0.5.0.0-Production

SQL>SQL提示符

说明现在你已经进入SQL*PLUS中，并等待你的指示。

注意：

在方法一或方法二中，如果口令输入不正确，系统提示出错信息，并要求你重新输入。

在向ORACLE三次注册失败后，屏幕上将出现终止服务信息，并退出SQL*PLUS。

四.退出Oracle

当想停止工作并离开SQL*PLUS，则可以在SQL*PLUS命令提示符下输入EXIT或QUIT命令。

SQL>EXIT[RETURN]或SQL>QUIT[RETURN]

五.提示信息

1.建议使用方法二登录ORACLE。

在此方式下，SQL*PLUS有一种缓冲区编辑器，可以用来在SQL>提示符下交互式地输入命令和修改命令。

（1）在SQL>提示符下，可直接进行拷贝和粘贴操作。

（2）在SQL>提示符下，可直接对命令缓冲区内容进行编辑。

SQL>ED[RETURN]

出现缓冲区编辑器窗口，自动显示刚刚执行的命令语句。

修改编辑，保存退出，返回SQL>命令提示符状态。

SQL>/[RETURN]

自动执行缓冲区编辑器中的命令语句。

2.一个事务从执行一条SQL更新语句（INSERT、UPDATE、DELETE）开始，当出现如下任一情况时，就结束该事务：

●执行COMMIT或ROLLBACK命令（这是一种显式划分事务的方式）；

●发出DDL命令（如执行CREATETABLE命令等）；

●LOGOFF；

●程序异常结束。

如果在SQL*PLUS中没有上述四种情况，当退出系统时，系统会自动提交最后一个事务。

3.查询本用户账号下的所有数据库表的名称：

SELECT*FROMTAB；

4.查看一个数据库表的表结构：

DESC表名；

5.ORACLE常用的数据类型：

数据类型

表示方式

说明

数字型

NUMBER（n）

NUMBER（n,d）

可包括数字0-9、正负号（+、-）和十进制小数点

n:

总有效位数（范围1-38）

s:

小数点后面的位数

字符型

CHAR（n）

VARCHAR（n）

VARCHAR2（n1）

可包含字母、数字和特殊字符（+、-、%、$）

n<=255；n1<=2000

日期型

DATE

日期和时间。

存储方式为：

世纪、年、月、日、时、分、秒。

缺省日期格式：

中文版为09-10月-99，英文版为09-OCT-99。

利用ORACLE提供的日期掩码格式，可按需要显示日期与时间。

例如显示系统日期或显示系统日期、时间：

SELECTTO_CHAR（SYSDATE,'YYYY-MM-DD'）FROMDUAL；

或SELECTTO_CHAR（SYSDATE,'YYYY-MM-DDHH:

MM:

SS'）FROMDUAL；

6.几个常用的ORACLE函数

（1）LTRIM（）、RTRIM（）、TRIM（）：

去除前导、后缀的空格或字符。

（2）UPPER（）、LOWER（）：

字符大小写转换。

（3）SUBSTR（str，m，n）：

截取子串。

其中，str：

字符串；m：

开始位置；n：

长度。

7.在Oracle中，可以使用SETAUTOCOMMIT命令来设置事务自动提交环境。

一旦设置了自动提交，则在每个SQL操作INSERT、UPDATE或DELETE语句之后，系统就自动进行了提交。

一般情况下，最好不要使用自动提交方式。

设置自动提交的语句格式：

SETAUTOCOMMITIMMEDIATE;

SETAUTOCOMMITON;

设置非自动提交的语句格式：

SETAUTOCOMMITOFF;

Oracle以非自动提交方式为缺省方式。

8.查询其他用户的数据（必须为授权的用户），应在表名前增加用户名作为限定词。

格式为：

用户名.表名

9.查询本用户所有表上的完整性约束名称。

SELECTConstraint_name,Constraint_type,Table_name,R_constraint_name

FROMUser_constraints;

ConstraintType 

Character 

PRIMARYKEY 

P 

UNIQUEKEY 

U 

FOREIGNKEY 

R 

CHECK,NOTNULL 

C 

10.查询本用户所有表上的非空约束和CHECK约束条件。

SELECTConstraint_name,Search_condition

FROMUser_constraints;

11．查询本用户所有表上定义的完整性约束的约束列名

SELECTConstraint_name,Table_name,Column_name

FROMUser_cons_columns;

六.教学管理数据库设计

各表的数据结构和数据如下：

1．学生情况表Student

CS：

计算机系

SNO（C,5）

学号

SNAME（C,10）

姓名

SDEPT（C,2）

系

SCLASS（C,2）

班级

SSEX（C,2）

性别

SAGE（N,2）

年龄

96001

马小燕

CS

01

女

21

MA：

数学系

IS：

信息系

96002

黎明

CS

01

男

18

96003

刘东明

MA

01

男

18

96004

赵志勇

IS

02

男

20

97001

马蓉

MA

02

女

19

97002

李成功

CS

01

男

20

97003

黎明

IS

03

女

19

97004

李丽

CS

02

女

19

96005

司马志明

CS

02

男

18

主关键字：

SNO非空字段：

SNAME，SDEPT，SCLASS

2．课程名称表Course3．教师授课表Teach

CNO（C,3）

课程号

CNAME（C,16）

课程名称

CTIME（N,3）

学时数

TNAME（C,8）

教师姓名

TSEX（C,2）

性别

CNO（C,3）

课程号

TDATE

授课日期

TDEPT（C,2）

系

001

数学分析

144

王成刚

男

004

1999.9.5

CS

002

普通物理

144

李正科

男

003

1999.9.5

CS

003

微机原理

80

严敏

女

001

1999.9.5

MA

004

数据结构

72

赵高

男

004

1999.9.5

IS

005

操作系统

80

李正科

男

003

2000.2.23

MA

006

数据库原理

80

刘玉兰

女

006

2000.2.23

CS

007

编译原理

60

王成刚

男

004

2000.2.23

IS

008

程序设计

40

马悦

女

008