《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》教學(xué)大綱

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1、《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》課程教學(xué)大綱 《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》課程教學(xué)大綱 【說明部份】 數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機(jī)科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，也是應(yīng)用最廣的技術(shù)之一。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機(jī)科學(xué)的重要分支，數(shù)據(jù)庫技術(shù)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已經(jīng)成為計算機(jī)信息系統(tǒng)的核心技術(shù)和重要基礎(chǔ)。 《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》是本科計算機(jī)專業(yè)和信息系統(tǒng)信息管理等相關(guān)專業(yè)的專業(yè)主干課程。 【正文部份】 一、課程內(nèi)容概述 本課程系統(tǒng)講述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)和基本方法。內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、數(shù)據(jù)模型、關(guān)系數(shù)據(jù)庫及其標(biāo)準(zhǔn)語言SQL、數(shù)據(jù)庫安全性和完整性的概念和方法、關(guān)系規(guī)范化理論、數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法和步驟，數(shù)據(jù)庫恢復(fù)和

2、并發(fā)控制等事務(wù)管理基礎(chǔ)知識，關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化等。 二、課程目標(biāo) 通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本原理和基本技術(shù)。要求在掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本概念的基礎(chǔ)上，能熟練使用SQL語言在某一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作；握數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法和步驟，具有設(shè)計數(shù)據(jù)庫模式以及開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的基本能力。 三、先修課程 * 計算機(jī)程序設(shè)計方法和語言 * 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) * 離散數(shù)學(xué) * 操作系統(tǒng) 四、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求 （一）緒論（4課時） 內(nèi)容概述： 闡述數(shù)據(jù)庫的基本概念，介紹數(shù)據(jù)管理技術(shù)的進(jìn)展情況、數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展的背景，數(shù)據(jù)模型的基本概念、組成要素和主要的數(shù)據(jù)模型，

3、概念模型的基本概念及ER方法，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的3級模式結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成。 本章目標(biāo)： 本章講解的數(shù)據(jù)庫基本概念和基本知識是學(xué)習(xí)后續(xù)各個章節(jié)的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)本章的目的在于了解基本知識，掌握基本概念，為以后的學(xué)習(xí)打好扎實的基礎(chǔ)。 重點： 牢固掌握概念模型的基本概念及其主要建模方法ER方法；掌握關(guān)系數(shù)據(jù)模型的相關(guān)概念、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式和兩層映像的體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的邏輯獨立性和物理獨立性等；對于如何通過ER方法描述現(xiàn)實世界的概念模型要做到能夠舉一反三的程度。 難點： 本章的難點是需要掌握數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域大量的基本概念。有些概念一開始接觸會感到比較抽象，但不要緊，隨著學(xué)習(xí)的逐漸推進(jìn)，在后續(xù)

4、章節(jié)中，這些抽象的概念會逐漸變得清晰具體起來。此外，數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)也是本章的難點。 教學(xué)方法： 講授法 （二）關(guān)系數(shù)據(jù)庫（重點內(nèi)容8課時） 內(nèi)容概述： 系統(tǒng)地講解關(guān)系數(shù)據(jù)庫的重要概念，并著重對關(guān)系代數(shù)以及關(guān)系模型及關(guān)系模型的三個組成部分(關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合、以及關(guān)系完整性約束)進(jìn)行講解。 本章目標(biāo): 掌握關(guān)系模型的三個組成部分及各部分所包括的主要內(nèi)容；牢固掌握關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其定義；關(guān)系的三類完整性約束的概念。為學(xué)習(xí)后面關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)打好基礎(chǔ)。 重點： 掌握關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其定義；關(guān)系的三類完整性約束的概念。需要舉一反三的是：關(guān)系代數(shù)（包括抽象的語言及具

5、體的語言）；關(guān)系代數(shù)中的各種運算（包括并、交、差、選擇、投影、連接、除、及廣義笛卡爾積等）。 難點： 由于關(guān)系代數(shù)較為抽象，因此在學(xué)習(xí)的過程中一定要結(jié)合具體的實例進(jìn)行學(xué)習(xí)。 教學(xué)方法： 講授法+上機(jī)實驗 實驗內(nèi)容： 實驗1：學(xué)習(xí)安裝某一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，通過對某個商用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的安裝使用，初步了解DBMS的工作環(huán)境和系統(tǒng)構(gòu)架，熟悉對DBMS的安裝，為后面的實驗做準(zhǔn)備。 （三）關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL（重點內(nèi)容 8課時） 內(nèi)容概述： 詳細(xì)介紹關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言SQL。SQL是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言，它內(nèi)容十分豐富，功能非常強(qiáng)大。因為關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要功能是通過SQL來實現(xiàn)的，因

6、此講解SQL的同時要進(jìn)一步講述關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念。 本章目標(biāo): 牢固掌握SQL的功能。同時通過實踐，體會面向過程的語言和SQL的區(qū)別和優(yōu)點。體會關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)提供良好環(huán)境，減輕用戶負(fù)擔(dān)的原因。 重點： 關(guān)系模型和關(guān)系數(shù)據(jù)庫是本課程的重點，第3章又是重點中的重點。要熟練正確的使用SQL完成對數(shù)據(jù)庫的查詢、插入、刪除、更新操作。 難點： 用SQL語言正確完成復(fù)雜查詢，掌握SQL語言強(qiáng)大的查詢功能。只有通過大量練習(xí)才能真正達(dá)到舉一反三的熟練程度。 教學(xué)方法： 講授法+上機(jī)實驗 實驗內(nèi)容： 實驗2 、在安裝好的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)下創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、創(chuàng)建表、創(chuàng)建索引；使用S

7、QL對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行各類查詢操作（單表查詢，連接查詢，嵌套查詢，集合查詢）和更新操作（插入數(shù)據(jù)，修改數(shù)據(jù)，刪除數(shù)據(jù)）。練習(xí)數(shù)據(jù)定義操作，包括基本表的創(chuàng)建、修改及刪除；索引的創(chuàng)建和刪除；視圖的創(chuàng)建和刪除。對視圖的查詢，更新（注意更新的條件）。完成書后作業(yè)的SQL練習(xí)。 （四）數(shù)據(jù)庫安全性（4課時） 內(nèi)容概述： 介紹計算機(jī)以及信息安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展。詳細(xì)講解數(shù)據(jù)庫安全性問題和實現(xiàn)技術(shù)。RDBMS實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全性的技術(shù)和方法有多種，本章講解最重要的存取控制技術(shù)、視圖技術(shù)和審計技術(shù)。講解存取控制機(jī)制中用戶權(quán)限的授權(quán)與回收，合法權(quán)限檢查。數(shù)據(jù)庫角色的概念和定義等。 本章目標(biāo): 掌握什么是數(shù)據(jù)

8、庫的安全性問題，牢固掌握數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫安全性控制的常用方法和技術(shù)。 重點： 使用SQL中的GRANT 語句和 REVOKE 語句來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)自主存取控制功能。使用SQL中CREATE ROLE語句創(chuàng)建角色，用GRANT 語句給角色授權(quán)。掌握視圖機(jī)制在數(shù)據(jù)庫安全保護(hù)中的作用。 難點： 強(qiáng)制存取控制（MAC）機(jī)制中確定主體能否存取客體的存取規(guī)則，要求同學(xué)們理解并掌握存取規(guī)則為什么要這樣規(guī)定。 教學(xué)方法： 講授法+上機(jī)實驗 實驗內(nèi)容： 實驗3 在安裝好的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)下對已經(jīng)建立的數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建用戶、角色、視圖；使用SQL對數(shù)據(jù)進(jìn)行安全性控制，包括：授權(quán)和權(quán)力回收。操作完成

9、后看看已授權(quán)的用戶是否真正具有授予的數(shù)據(jù)操作的權(quán)力了；權(quán)力收回操作之后的用戶是否確實喪失了收回的數(shù)據(jù)操作的權(quán)力。 （五） 數(shù)據(jù)庫完整性（4課時） 內(nèi)容概述： 詳細(xì)講解數(shù)據(jù)庫的完整性概念。包括，什么是數(shù)據(jù)庫的完整性，數(shù)據(jù)庫的完整性概念與數(shù)據(jù)庫的安全性概念的區(qū)別和聯(lián)系，RDBMS的數(shù)據(jù)庫完整性實現(xiàn)機(jī)制，包括實體完整性、參照完整性和用戶自己定義的完整性約束的定義機(jī)制、完整性檢查機(jī)制和違背完整性約束條件時RDBMS采取的預(yù)防措施。觸發(fā)器的概念和在數(shù)據(jù)庫完整性檢查中的應(yīng)用。 本章目標(biāo)： 掌握什么是數(shù)據(jù)庫的完整性，掌握用SQL語言定義關(guān)系模式的完整性約束條件。重點： 牢固掌握DBMS完整性控制

10、機(jī)制的三個方面，即完整性約束條件的定義、完整性約束條件的檢查和違約反應(yīng)。需要舉一反三的是：用SQL語言定義關(guān)系模式的完整性約束條件。包括定義每個模式的主碼；定義參照完整性；定義與應(yīng)用有關(guān)的完整性。 難點： RDBMS如何實現(xiàn)完整性的策略，即當(dāng)操作違反實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性約束條件時，RDBMS如何進(jìn)行處理，以確保數(shù)據(jù)的正確與有效。其中比較復(fù)雜的是參照完整性的實現(xiàn)機(jī)制。 教學(xué)方法： 講授法+上機(jī)實驗 實驗內(nèi)容： 實驗4 在安裝好的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)下對已經(jīng)建立的數(shù)據(jù)庫使用SQL對數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性控制（三類完整性、CHECK短語、CONSTRAIN子句、觸發(fā)器）進(jìn)行違約操作，用

11、實驗證實，當(dāng)操作違反了完整性約束條件時，系統(tǒng)是如何進(jìn)行違約處理的。 （六）關(guān)系數(shù)據(jù)理論+期中考試（8課時+4課時） 內(nèi)容概述： 詳細(xì)講解關(guān)系數(shù)據(jù)理論，主要是關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論。包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計可能出現(xiàn)的問題，數(shù)據(jù)依賴的基本概念（包括函數(shù)依賴、平凡函數(shù)依賴、非平凡的函數(shù)依賴、部分函數(shù)依賴、完全函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴的概念；碼、候選碼、外碼的概念和定義），范式的概念、1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF的概念和判定方法。數(shù)據(jù)依賴的Armstrong公理系統(tǒng)。 本章目標(biāo)： 關(guān)系數(shù)據(jù)理論既是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的重要理論基礎(chǔ)也是數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計的理論指南和有力工具。要掌握規(guī)范化理論和優(yōu)化數(shù)據(jù)

12、庫模式設(shè)計的方法。 重點： 了解什么是一個"不好"的數(shù)據(jù)庫模式。什么是模式的插入異常和刪除異常。規(guī)范化理論的重要意義。牢固掌握數(shù)據(jù)依賴的基本概念，范式的概念，從1NF到4NF的定義，規(guī)范化的含義和作用。需要舉一反三的：四個范式的理解與應(yīng)用，各個級別范式中存在的問題（插入異常、刪除異常、數(shù)據(jù)冗余）和解決方法。 難點： 能夠根據(jù)應(yīng)用語義，完整地寫出關(guān)系模式的數(shù)據(jù)依賴集合，并能根據(jù)數(shù)據(jù)依賴分析某一個關(guān)系模式屬于第幾范式及各個級別范式的關(guān)系。 本章內(nèi)容的理論性較強(qiáng)。要通過具體例子和習(xí)題練習(xí)理解和掌握理論知識。 教學(xué)方法： 講授法 （七） 數(shù)據(jù)庫設(shè)計+課程設(shè)計選題（8課時+4課時） 內(nèi)

13、容概述： 講解數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法和技術(shù)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點，數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟，數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容，數(shù)據(jù)庫設(shè)計各個階段的設(shè)計目標(biāo)、具體設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計描述、設(shè)計方法等。本章內(nèi)容的實踐性較強(qiáng)，教師可以少講，讓學(xué)生多讀書并進(jìn)行實踐。 本章目標(biāo)： 了解數(shù)據(jù)庫設(shè)計的重要性和數(shù)據(jù)庫設(shè)計在信息系統(tǒng)開發(fā)和建設(shè)中的核心地位。掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法和步驟，使學(xué)生具有設(shè)計數(shù)據(jù)庫模式以及開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的基本能力，能在實際工作中運用這些知識、技術(shù)和方法，設(shè)計符合應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)。 重點： 掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟和數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中的各級模式設(shè)計方法。特別是數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計和邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計，

14、這是數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中最重要的兩個環(huán)節(jié)。牢固掌握用E-R圖來表示概念模型的方法，掌握E-R圖的設(shè)計，E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換。 難點： 技術(shù)上的難點是E-R圖的設(shè)計和數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化，包括對現(xiàn)實世界進(jìn)行抽象的能力，提取實體、屬性、實體型之間的聯(lián)系，正確劃分實體與屬性的能力。真正的難點是理論與實際的結(jié)合。同學(xué)們一般缺乏實際經(jīng)驗，缺乏對實際問題解決的能力。特別是缺乏應(yīng)用領(lǐng)域的知識。而數(shù)據(jù)庫設(shè)計需要設(shè)計人員對應(yīng)用環(huán)境、專業(yè)業(yè)務(wù)有具體深入的了解，這樣才能設(shè)計出符合具體領(lǐng)域要求的數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)。要在完成本章習(xí)題的基礎(chǔ)上認(rèn)真完成大作業(yè)。體會這些要點，從而真正掌握本章講解的知識、方法和技術(shù)。 教學(xué)方

15、法： 講1+看2+練3（即講授1個工作量，學(xué)生自己看書2個工作量，上機(jī)練習(xí)3個工作量） 課程大作業(yè)： 《數(shù)據(jù)庫設(shè)計與應(yīng)用開發(fā)》 在某個RDBMS產(chǎn)品上，選擇合適的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具為某個部門或單位開發(fā)一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。通過實踐，掌握本章介紹的數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法，同時培養(yǎng)團(tuán)隊合作精神。要求5~6位同學(xué)組成一個開發(fā)小組，每位同學(xué)承擔(dān)不同角色（例如：項目管理員、DBA、系統(tǒng)分析員、系統(tǒng)設(shè)計員、系統(tǒng)開發(fā)員、系統(tǒng)測試員）。 具體要求： 1、給出數(shù)據(jù)庫設(shè)計各個階段的詳細(xì)設(shè)計報告； 2、寫出系統(tǒng)的主要功能和使用說明； 3、提交運行的系統(tǒng)； 4、寫出收獲和體會，包括已解決和尚未解決的問題

16、，進(jìn)一步完善的設(shè)想與建議。 每個小組進(jìn)行30分鐘的報告和答辯，講解設(shè)計方案，演示系統(tǒng)運行，匯報分工與合作情況。 （八） 數(shù)據(jù)庫編程（8課時） 內(nèi)容概述： 在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)中常常使用編程方法對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操縱。本章講解這些編程技術(shù)涉及的概念和使用的方法。主要包括嵌入式SQL、游標(biāo)的概念；SQL的過程化擴(kuò)展PL/SQL和存儲過程；使用ODBC設(shè)計開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的方法。 因為JDBC編程、OLEDB編程與ODBC編程的思路基本相同，限于篇幅本章就不講解JDBC和OLEDB編程，學(xué)生可以通過上機(jī)實驗了解這些技術(shù)。本章內(nèi)容的實踐性較強(qiáng)，教師可以少講，讓學(xué)生多讀書并進(jìn)行實踐。 本章目

17、標(biāo)： 掌握開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的各種編程方法，具有正確選擇不同的方法和技術(shù)開發(fā)應(yīng)用程序的能力。 重點： 了解SQL編程技術(shù)可以有效克服SQL實現(xiàn)復(fù)雜應(yīng)用方面的不足，提高應(yīng)用系統(tǒng)和RDBMS間的互操作性。掌握嵌入SQL中游標(biāo)的概念和使用方法；掌握PL/SQL和存儲過程的基本概念，基本結(jié)構(gòu)，語句語法和用法。了解使用ODBC開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，掌握ODBC API和ODBC的應(yīng)用程序的工作流程。 難點： 理論聯(lián)系實際，能夠在實際安裝的RDBMS上通過編程的方式開發(fā)應(yīng)用程序，完成對數(shù)據(jù)庫的各種操作。能夠使用ODBC來進(jìn)行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的設(shè)計，使設(shè)計的應(yīng)用系統(tǒng)可移植性好，并且能同時訪問不同

18、的數(shù)據(jù)庫，共享數(shù)據(jù)資源。 教學(xué)方法： 講1+看2+練3（即老師講的內(nèi)容是1，學(xué)生下課后學(xué)習(xí)教科書參考書的閱讀量是2，實際動手設(shè)計和開發(fā)的工作量是3） 實驗內(nèi)容： 《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》第4版給出了4個實驗，教師可以根據(jù)情況選擇其中部分實驗讓學(xué)生完成。具體實驗要求請參見教科書。 實驗5 通過嵌入式SQL訪問數(shù)據(jù)庫 實驗6 使用PL/SQL編寫存儲過程訪問數(shù)據(jù)庫 實驗7 通過ODBC訪問數(shù)據(jù)庫 實驗8 通過JDBC訪問數(shù)據(jù)庫 （九） 關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化（4課時） 內(nèi)容概述： 通過實例講解關(guān)系數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化的重要性和可能性。講解RDBMS的查詢處理步驟，即查詢分析、查詢檢查、查

19、詢優(yōu)化和查詢執(zhí)行；查詢優(yōu)化的基本概念，查詢優(yōu)化包括代數(shù)優(yōu)化和物理優(yōu)化。 本章目標(biāo)： 本章并不要求學(xué)生掌握RDBMS查詢處理和查詢優(yōu)化的內(nèi)部實現(xiàn)技術(shù)，因此沒有詳細(xì)講解技術(shù)細(xì)節(jié)。 本章的目的是希望學(xué)生了解RDBMS查詢處理的基本步驟，查詢優(yōu)化的概念、基本方法和技術(shù)，為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)中利用查詢優(yōu)化技術(shù)提高查詢效率和系統(tǒng)性能打下基礎(chǔ)。 重點： 了解關(guān)系數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化的重要性。掌握查詢處理各個步驟的主要功能。 難點： 能運用本章學(xué)習(xí)的查詢優(yōu)化知識，對于比較復(fù)雜的查詢，尤其是涉及連接和嵌套的查詢，寫出適合RDBMS自動優(yōu)化的SQL語句。對于RDBMS不能優(yōu)化的查詢需要重寫查詢語句，進(jìn)行手工調(diào)

20、整以優(yōu)化性能。不要把優(yōu)化的任務(wù)全部放在RDBMS上。 教學(xué)方法： 講授法+上機(jī)實驗 實驗內(nèi)容： 實驗9 查詢優(yōu)化 通過本章實驗，了解你安裝使用的RDBMS的查詢優(yōu)化方法和查詢計劃表示，能夠利用它分析查詢語句的實際執(zhí)行方案和查詢代價，進(jìn)而通過建立索引或者修改SQL語句來降低查詢代價，達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)性能的目標(biāo)。 具體實驗內(nèi)容： 1. 對單表查詢 例如以下的查詢(可以自己給出查詢語句) select * from student where age>20； 2. 連接查詢，普通的兩表連接查詢或多表連接查詢 3. 嵌套查詢，自己寫幾個帶有子查詢的例子

21、，主要考慮帶有IN和EXISTS謂詞的子查詢，包括相關(guān)子查詢和不相關(guān)子查詢。也可以使用《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》書上列舉的例子。 對以上各種查詢，通過建立索引或者刪除索引（單表查詢語句）、修改連接順序（連接查詢語句）、重寫SQL語句即查詢重寫(嵌套查詢)；比較不同查詢計劃執(zhí)行的性能差異，達(dá)到降低查詢代價，優(yōu)化性能的目標(biāo)。 （十） 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)（4課時） 內(nèi)容概述： 事務(wù)處理技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)和并發(fā)控制技術(shù)。因為事務(wù)是數(shù)據(jù)庫恢復(fù)和并發(fā)控制的基本單位，所以首先講解事務(wù)的基本概念和事務(wù)的ACID性質(zhì)。 本章講解數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)。包括數(shù)據(jù)庫運行中可能發(fā)生的故障類型，數(shù)據(jù)庫恢復(fù)中最經(jīng)常使用的技

22、術(shù)—數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲和登錄日志文件。講解日志文件的內(nèi)容及作用，登記日志文件所要遵循的原則，針對事務(wù)故障、系統(tǒng)故障和介質(zhì)故障等不同故障的恢復(fù)策略和恢復(fù)方法。 本章目標(biāo)： 掌握事務(wù)的基本概念和事務(wù)的ACID性質(zhì)。了解數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)的重要性，針對不同的故障類型，掌握恢復(fù)數(shù)據(jù)庫的策略和方法。 重點： 牢固掌握事務(wù)的基本概念和事務(wù)的ACID性質(zhì)。要掌握數(shù)據(jù)庫故障恢復(fù)的策略和方法。數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的基本原理是數(shù)據(jù)備份，它貌似簡單，實際卻很復(fù)雜。數(shù)據(jù)庫的事務(wù)管理策略（不僅有數(shù)據(jù)庫恢復(fù)策略，還有并發(fā)控制策略）和DBMS緩沖區(qū)管理策略、事務(wù)一致性級別密切相關(guān)，同學(xué)們要在學(xué)習(xí)完這些知識后把這些問題聯(lián)系起來，提升對這些技

23、術(shù)的理解和掌握。 難點： 對于剛剛學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的學(xué)生來講并不能很好體會數(shù)據(jù)庫故障恢復(fù)的復(fù)雜性和重要性。掌握日志文件的使用，系統(tǒng)故障、介質(zhì)故障的恢復(fù)方法。在實際工作中，則必須正確了解所用的DBMS產(chǎn)品提供的恢復(fù)技術(shù)和恢復(fù)方法，并且能夠根據(jù)這些機(jī)制正確制定系統(tǒng)的恢復(fù)策略，以保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)每天24小時正確運行。保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在遇到故障時能及時恢復(fù)正常運行，提高抗故障抗災(zāi)難的能力。 教學(xué)方法： 講授法+自學(xué)+上機(jī)實驗 實驗內(nèi)容： 在安裝好的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)下對已經(jīng)建立的數(shù)據(jù)庫人為地制造事務(wù)內(nèi)部故障和系統(tǒng)故障，檢查系統(tǒng)是否進(jìn)行了恢復(fù)。 （十一） 并發(fā)控制（4課時） 內(nèi)容概述： 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必

24、須提供并發(fā)控制機(jī)制來協(xié)調(diào)并發(fā)用戶的并發(fā)操作以保證并發(fā)事務(wù)的隔離性和一致性，保證數(shù)據(jù)庫的一致性。本章討論數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制的基本概念和實現(xiàn)技術(shù)，包括封鎖技術(shù)、封鎖協(xié)議、活鎖和死鎖的概念。 本章目標(biāo)： 了解的數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制技術(shù)的必要性和重要性。牢固掌握并發(fā)控制的基本概念。 重點： 掌握并發(fā)操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不一致性（丟失修改、不可重復(fù)讀、讀“臟數(shù)據(jù)”）的確切含義。 難點： 封鎖協(xié)議與數(shù)據(jù)一致性的關(guān)系。 本章內(nèi)容有一定的深度和難度，可以通過對實例的學(xué)習(xí)和習(xí)題的練習(xí)來正確理解和掌握基本概念。 教學(xué)方法： 講授法+自學(xué) 五、課程學(xué)時安排 本課程共72學(xué)時（4學(xué)時/周18周=108學(xué)時），具

25、體學(xué)時分配如下： 序號 課程內(nèi)容 理論講授 上機(jī)實驗 小　計 1 緒論 2 2 4 2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) （重點內(nèi)容） 4 4 8 3 SQL語言 （重點內(nèi)容） 4 4 8 4 數(shù)據(jù)庫安全性 2 2 4 5 數(shù)據(jù)庫完整性 2 2 4 6 關(guān)系數(shù)據(jù)理論 4 4 8 期中考試 2 2 4 7 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 4 4 8 課程設(shè)計選題 2 2 8 數(shù)據(jù)庫編程 4 4 8 9 關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化 2 2 4 10 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù) 2 2 4 11 并

26、發(fā)控制 2 2 4 合計 36 36 72 六、課程內(nèi)容組織結(jié)構(gòu) 無 七、課程實驗 《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》課程具有實踐性強(qiáng)的特點。為深化學(xué)生對書本知識的理解和認(rèn)識，提高實際應(yīng)用能力，讓實踐教學(xué)貫穿于整個課程教學(xué)的過程。 1、根據(jù)課程教材的內(nèi)容設(shè)計了數(shù)據(jù)庫安裝、交互式SQL、數(shù)據(jù)庫安全性和完整性、SQL編程、查詢優(yōu)化等9個實驗，要完成實驗并提交報告。 2、一個大作業(yè)（需要小組完成）。教學(xué)到“數(shù)據(jù)庫設(shè)計”這一章時，將學(xué)生分組協(xié)作，共同完成一個小型（模擬）的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)，并提交數(shù)據(jù)庫設(shè)計的相關(guān)文檔。幫助學(xué)生消化理論知識，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力、動手能力和團(tuán)隊合

27、作精神。 八、課程教材、參考書目和學(xué)習(xí)資源 教材： 1、 《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》王麗艷， 鄭先鋒 ，劉亮 編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2013年10月第1版。本書內(nèi)容豐富，講授時可根據(jù)學(xué)生及專業(yè)情況挑選本書不同章節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行講解。 參考書目： 2、 J.D.Ullman, J Widom，A First Course in Database Systems，Pretice Hall, 1997 本書是美國斯坦福大學(xué)（Stanford University） 計算機(jī)系本科生的第1門數(shù)據(jù)庫課程教材。 3、 《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》（第四版）王珊，薩師煊 北京：高等教育出版社，2006 學(xué)習(xí)資源： 4、 中國人民大學(xué) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論精品課程教學(xué)網(wǎng)站：http://www.chinadb.org 九、成績評定方式 1、書面作業(yè) 2、上機(jī)實驗和課程大作業(yè)（數(shù)據(jù)庫設(shè)計） 3、期中閉卷筆試 4、期末閉卷筆試 5、總成績=筆試成績（60%）+作業(yè)成績（10%）+上機(jī)實驗和大作業(yè)成績（30%） 第9頁 共9頁