【数据库系统原理】数据库课内实验

• 说明：这是武汉理工大学计算机学院【数据库系统原理】课程课内实验。
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• 谨记：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

 1、实验内容：

项 目 名 称	实验内容
1数据库管理系统（DBMS）实验	（1）熟悉DBMS的界面和操作。 （2）创建数据库和查看数据库属性。 （3）创建表、确定表的主码和约束条件。 （4）查看和修改表的结构。 （5）向数据库输入数据，观察违反列级约束时出现的情况。 （6）修改数据。 （7）删除数据，观察违反表级约束时出现的情况。 （8）备份数据库到其它磁盘（如U盘），从其它磁盘恢复数据库。
2数据库的创建与修改	（1）在DBMS的交互式环境里，用SQL语句建库、建表并插入记录。 （2）修改表结构，包括修改属性列的数据类型，增加新的属性列，删除已有的属性列。 （3）使用单个元组和多元组插入。 （4）使用子查询的修改和删除。
3数据库的查询	（1）在DBMS的交互式环境里，用SQL语句建库、建表并插入记录。 （2）简单查询操作，包括投影、选择、数据排序、模糊匹配查询等。如果结果不正确，要进行修改，直至正确为止。 （3）连接查询操作，包括等值连接、自然连接、一般连接、自身连接、外连接。 （4）使用In、比较符和Exists操作符进行嵌套查询操作。 （5）分组查询，包括分组条件表达、选择组条件表达的方法。 （6）集合查询。 （7）使用视图创建语句建视图，通过视图查询数据
4数据库综合应用	（1）设计应用实例的数据库（如图书销售数据库）。 （2）创建新用户，设置和管理数据操作权限，实现数据库的安全性。 （3）定义数据库结构，定义数据约束条件，实现数据库的完整性。 （4）根据应用要求，使用视图完成数据操作，包括数据录入、数据维护、数据查询等工作。
5数据的导入／导出、数据库备份和恢复	（1）使用DBMS工具对表中的数据导出到其它格式的文件。 （2）将其它格式的文件数据导入到数据库中。 （3）使用DBMS工具创建一个数据库的备份（海量备份、增量备份）。 （4）使用DBMS工具及所创建的数据库备份恢复这个数据库。

2、各个实验调试过程：

2.1 数据库管理系统（DBMS）实验

调试过程（包括调试方法描述、实验数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）

• 创建SPJDB数据库

1. 单击桌面的“SQL Server Management Studio”快捷方式，启动SSMS。
2. 在“服务器名称（S）”中输入“名称”，点击“连接”，连接至数据库
3. 在“对象资源管理器”中，展开 SQL Server 20008 R2数据库引擎实例CXH。
4. 右击“数据库”，然后单击“新建数据库”。
5. 在“新建数据库”对话框中，输入数据库名称：SPJ_DB，其他选项使用默认值，单击“确定”， 完成数据库SPJ_DB的创建。

• 创建表、确定表的主码和约束条件

1. 通过分析四个表得知：S表的主码为SNO，P表的主码为PNO，J表的主码为JNO，SPJ表的主码为（SNO，PNO，JNO），所以定义这四个表的过程、SQL语句如下：
   点击“新建查询”按钮，在sql文件中输入下面SQL代码，输入一条执行一条；

   create table S(SNO char(10) primary key,SNAME char(20),STATUS char(10),CITY char(20));
   create table P(PNO char(10) primary key,PNAME char(20),COLOR char(10),WEIGHT char(10));
   create table J(JNO char(10) primary key,JNAME char(20),CITY char(20));
   create table SPJ(SNO char(10),PNO char(10),JNO char(10),QTY char(20),primary key(SNO,PNO,JNO));

    

2. 创建完成表后，右击“SPJ_DB/表”文件，点击刷新按钮，即可看到新建的四个空表；
3. 当前表中没有数据，对“SPJ表”中SNO、PNO、JNO三个主码（或者说是外码）的约束条件进行设置，被参照表依次是S、P、J表，代码如下：

   alter table SPJ add constraint SNO foreign key(SNO) references S(SNO)；
   alter table SPJ add constraint PNO foreign key(PNO) references P(PNO);
   alter table SPJ add constraint JNO foreign key(JNO) references J(JNO);

    

• 查看和修改表的结构：
  右击“SPJ_DB\数据库关系图”文件，选择“新建数据库关系图”选项，在新弹出的“添加表”对话框中将“J、P、S、SPJ”四个表依次“选中”→“添加”，在界面中将显示数据库的四个表之间的关系图结构。
• 向数据库输入数据，观察违反列级约束时出现的情况：

1. 首先向S表中添加数据，右击“SPJ_DB\表\dbo.S”表，点击“编辑前200行”，即可进入编辑界面，参照课本P71的表格，依次输入数据。
2. 如果前面输入了SNO为S1的数据，后边再重复输入时，弹出错误信息对话框，提示“未提交行2中的数据……违反了PRIMARY KEY约束……请更正错误并重试……”，这是因为主码唯一的原因。
3. 对P表、J表同上。
4. 对SPJ表，同样根据课本表格依次输入数据。
5. 当SPJ表中的SNO、PNO、JNO三列中的任何一列输入一个在对应的S表、P表、J表中没有的数据时，例如在SNO列中输入“P1”，显示错误信息“未提交行2中的数据……INSERT语句与FOREIGN KEY约束“SNO”冲突……”。

• 修改数据：
  直接修改即可。
• 删除数据，观察违反表级约束时出现的情况
  对SPJ表删除数据无影响，但是对S表、P表、J表删除数据时，如删除J表中的第一行，弹出错误信息框，显示“试图删除行1时发生问题……DELETE语句与REFERENCE约束“JNO”冲突……”。
• 备份数据库到其它磁盘（如U盘），从其它磁盘恢复数据库。

1. 右击数据库“SPJ_DB”，选择“任务”→“备份”选项，备份数据库界面选择备份目标（路径），然后点击“确定”，即可完成备份，在对应目录下可见文件名为“SPJ_DB.bak”的备份文件。
2. 恢复数据库即备份数据库的逆过程，右击“CHENXIUHAO\数据库”，选择“还原数据库”，还原的源选择“源设备”，点击对应后边三个点按钮，弹出“指定备份”对话框，点击“添加”按钮，选择要还原的*.bak扩展名文件，“确定”，选择用于还原的备份集列表中勾选刚才添加的文件，点击“确定”即可。

2.2 数据库的创建与修改

调试过程（包括调试方法描述、实验数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）

• 在DBMS的交互式环境里，用SQL语句建库、建表并插入记录。

1. 点击选项菜单的“新建查询”按钮激活SQL语言输入框，输入以下SQL语句创建数据库SPJ_DB：create  database SPJ_DB;
2. 从题意知S表的主码为SNO，使用以下SQL语句创建S表：

• create table S(SNO char(10) primary key,SNAME char(20),STATUS char(10),CITY char(20));
• P表、J表和S表类似，但SPJ表的主码为（SNO，PNO，JNO），所以创建SPJ表的SQL语句如下：
• create table SPJ(SNO char(10),PNO char(10),JNO char(10),QTY char(20),primary key(SNO,PNO,JNO));

1. 首先向S表中插入数据，其中部分语句如下：

• insert into S values('S1','精益','20','天津');

insert into S values('S2','盛锡','10','北京');

其他表格类似。

• 使用子查询的修改和删除。

1. 修改：将城市为北京的供应商S供应给工程J1的零件数修改为666；

UPDATE SPJ set QTY='666' where JNO='J1' and SNO in (SELECT SNO from S where CITY='北京');

1. 删除：将城市为上海的供应商S供应给工程J4零件的供应情况删除：

delete from  SPJ where JNO='J4' and SNO in (SELECT SNO from S where CITY='上海');

1. 修改表结构，包括修改属性列的数据类型，增加新的属性列，删除已有的属性列。
2. 使用单个元组和多元组插入。
3. 使用子查询的修改和删除。

2.3 数据库查询

调试过程（包括调试方法描述、实验数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）

• 包括投影、选择、数据排序、模糊匹配查询等。

1. 简单查询操作：

1. 找出所有零件的名称、颜色和重量

select PNAME,COLOR,WEIGHT from P;

1. 找出工程项目J2使用的各种零件的名称及其数量

select PNAME,QTY from P,SPJ where P.PNO=SPJ.PNO and JNO='J2';

1. 找出使用上海产的零件的工程号码

select JNAME from J,SPJ,S where J.JNO=SPJ.JNO and SPJ.SNO=S.SNO and S.CITY='上海';

1. 找出没有使用天津产的零件的工程号码

select JNO from J where not exists(select * from SPJ,S where SPJ.JNO=J.JNO and SPJ.SNO=S.SNO and S.CITY='天津');

1. 找出工程项目名带“厂”字的工程号码

select JNO from J where JNAME like'%厂';

1. 将P表重量大于15的所以数据，并按重量递增进行排序查询输出

select * from P where WEIGHT>'15' order by WEIGHT asc;

1. 使用视图创建语句建视图，通过视图查询数据

1. 对SPJ表构建视图，将代码换成具体的名字，供应数量前添加零件颜色和重量

create view SPJ_B as

select SNAME,JNAME,PNAME,COLOR,WEIGHT,QTY

from S,P,J,SPJ

where S.SNO=SPJ.SNO and P.PNO=SPJ.PNO and J.JNO=SPJ.JNO

1. 通过上面创建的视图，查询使用蓝色零件的工程名字

select DISTINCT JNAME from SPJ_B where COLOR='蓝';

2.4 数据库综合应用

1. 设计应用实例的数据库（如图书销售数据库）。

1. 新建某公司信息数据库，有两个关系模式：

职工（职工号，姓名，，性别，年龄，职务，工资，部门号，联系方式）

部门（部门号，名称，经理姓名，地址，电话）

1. 创建表过程可采用实验一的SSMS向导的或者实验二的SQL语句，这里不赘述。

1. 创建新用户，设置和管理数据操作权限，实现数据库的安全性。

1. 展开“CHENXIUHAO\安全性\登录名”文件，右击“登录名”弹出“登录名-新建”页面；
2. “常规”选择页输入新的登录名；
3. “服务器角色”选择页勾选该用户可拥有的权限；
4. “用户映射”选择页勾选该用户可管理的数据库，勾选后在下方“数据库角色成员身份”框里勾选可以进行的操作，如读数据（db_datareader）、写数据（db_datawriter）等；
5. 设置完成后，点击“确定”即可设置成功
6. 退出当前用户，登陆新建的用户名测试；

2.5 数据导入/导出、数据备份和恢复

1. 使用DBMS工具对表中的数据导出到其它格式的文件。
   1. 将实验二创建的SPJ表视图导出步骤：
   2. 首先右击实验二创建的SPJ_DB数据库，找到“任务”→“导出数据”，弹出“SQL Server导入和导出向导”
   3. 首页点击“下一步”，选择数据源页面选择数据库“SPJ_DB”，点击下一步，
   4. 选择目标界面，目标栏选择“平面目标文件”，点击“浏览”选择保存路径，输入文件名，文件格式选择“CSV”文件，确定后，勾选“在第一个数据行中显示列名称”，点击下一步；
   5. 指定表复制或查询页面选择第一项，点击下一步，
   6. 配置平面文件目标界面“源表或源视图”栏选择要导出的视图“SPJ_V”，点击完成即可。
   7. 然后前往保存路径即可查看导出的Excel文件，打开可查看数据。

1. 将其它格式的文件数据导入到数据库中。

1. 使用DBMS工具创建一个数据库的备份（海量备份、增量备份）。

1. 右击数据库“SPJ_DB”，选择“任务”→“备份”选项，备份数据库界面找到下方的“目标”框，勾选“磁盘”，点击“添加”按钮，弹出“选择备份目标”提示框，
2. 提示框里选择路径、输入文件名，点击“确定”；
3. 然后点击“确定”，即可完成备份，在对应备份目录下可见文件名为“SPJ_DB.bak”的备份文件。

1. 使用DBMS工具及所创建的数据库备份恢复这个数据库。