淺談《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理》課程的體系結(jié)構(gòu)

范曉敏

摘 要：信息化時(shí)代離不開(kāi)計(jì)算機(jī)，而數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域占有重要的地位，所以《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理》課程一直是計(jì)算機(jī)類專業(yè)的主要課程，是學(xué)習(xí)其他很多課程的基礎(chǔ)，因此該課程的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)合理且符合實(shí)際應(yīng)用的需要，本文就此進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫(kù)；體系結(jié)構(gòu)；SQL；數(shù)據(jù)查詢

人類的腳步已經(jīng)邁進(jìn)了信息化時(shí)代，在這個(gè)時(shí)代，信息的占有和利用水平至關(guān)重要。而對(duì)信息的組織、存儲(chǔ)、加工和利用就必須用到數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，因此在高校特別是計(jì)算機(jī)專業(yè)必須開(kāi)設(shè)《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理》課程來(lái)給同學(xué)們講解數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的原理及應(yīng)用。多年的計(jì)算機(jī)教學(xué)使我對(duì)這門課程的體系結(jié)構(gòu)有了一定的認(rèn)識(shí)，并且在反復(fù)實(shí)踐中不斷探索和改進(jìn)，最終形成了一套可行的《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理》課程的體系結(jié)構(gòu)。本文對(duì)此展開(kāi)講解。

《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理》課程主要講授數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)知識(shí)以及數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)。其中基礎(chǔ)部分主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)主要包括一些查詢處理、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)編程等知識(shí)。下面按照課程的講課順序來(lái)講解本門課程的體系結(jié)構(gòu)。

首先是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論部分，主要是講述數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念。從Data開(kāi)始講起，重點(diǎn)掌握DB和DBMS的概念，這是本門課程的基礎(chǔ)；然后講述數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，主要經(jīng)歷了人工管理、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)3個(gè)階段，掌握數(shù)據(jù)庫(kù)階段的的特點(diǎn)；下一個(gè)內(nèi)容是數(shù)據(jù)模型，需要介紹數(shù)據(jù)模型的概念及三要素包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束。掌握重點(diǎn)的兩個(gè)數(shù)據(jù)模型：E-R模型和關(guān)系模型，會(huì)畫(huà)E-R圖，掌握關(guān)系模型的特點(diǎn)和相關(guān)概念以及關(guān)系的數(shù)學(xué)定義和關(guān)系代數(shù)運(yùn)算；然后講述數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三級(jí)模式和兩級(jí)映像及由此引出的的數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性；最后對(duì)整個(gè)學(xué)期都要使用的DBMS（SQL SERVER）進(jìn)行介紹。

第二部分是創(chuàng)建與管理數(shù)據(jù)庫(kù)。首先介紹數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，邏輯存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)分別講解，接下來(lái)介紹組成數(shù)據(jù)庫(kù)的各類文件（數(shù)據(jù)文件和日志文件）及文件組的概念；然后重點(diǎn)講解數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建方法，包括界面化的方式（SSMS）和使用DDL語(yǔ)句創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)，接下來(lái)講解數(shù)據(jù)庫(kù)的修改、刪除、擴(kuò)展與收縮、附加和分離數(shù)據(jù)庫(kù)。

第三部分是表的創(chuàng)建與管理。這是基礎(chǔ)和重點(diǎn)部分，主要講解表的創(chuàng)建、修改和刪除，重點(diǎn)掌握Create table語(yǔ)句建表，包括主鍵和外鍵的使用，表格建立完成后只是一個(gè)空表，需要向表中添加數(shù)據(jù)，所以下一步介紹數(shù)據(jù)的增刪改，即insert、update和delete語(yǔ)句的使用。

第四部分是數(shù)據(jù)查詢。數(shù)據(jù)查詢是數(shù)據(jù)庫(kù)的核心操作，SQL提供了Select語(yǔ)句，分為簡(jiǎn)單查詢和復(fù)雜查詢。簡(jiǎn)單查詢先介紹Select語(yǔ)句的基本格式，然后按照子句的順序分別講解select、into、where、group by、having、order by這些子句并舉例應(yīng)用；接下來(lái)講解復(fù)雜查詢，包括連接查詢、集合查詢和嵌套查詢。查詢是數(shù)據(jù)庫(kù)中使用頻率最高的語(yǔ)句，是重中之重，因此要大量的練習(xí)，不斷熟悉和加深掌握。

第五部分是標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言SQL，即結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言，是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言。SQL是一個(gè)通用的功能極強(qiáng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言，包括數(shù)據(jù)定義，數(shù)據(jù)查詢，數(shù)據(jù)更新。本章主要介紹SQL的特點(diǎn)組成以及T-SQL的組成，包括DDL、DML、DCL以及T-SQL中的數(shù)據(jù)類型、變量、運(yùn)算符、函數(shù)和流程控制語(yǔ)句的使用。

第六部分是創(chuàng)建與管理其他的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象。主要介紹視圖、存儲(chǔ)過(guò)程和觸發(fā)器等對(duì)象的使用。視圖是從一個(gè)或幾個(gè)基本表導(dǎo)出的虛表，有關(guān)視圖的相關(guān)操作與基本表的操作相似，如：Create View 視圖名列名As子查詢；但是子查詢中可有任何復(fù)雜的Select語(yǔ)句，但不允許有Order by子句和distinct；存儲(chǔ)過(guò)程類似于其他語(yǔ)言中的過(guò)程和函數(shù)，也就是完成某項(xiàng)功能的代碼段，需要先創(chuàng)建再執(zhí)行；觸發(fā)器類似于約束條件，但是比約束條件更加靈活。觸發(fā)器是定義在關(guān)系表上的由事件驅(qū)動(dòng)的特殊過(guò)程?？梢杂糜跀?shù)據(jù)庫(kù)完整性檢查，也可用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的其他功能。

第七部分是數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和完整性。安全性是DBMS提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護(hù)功能來(lái)保證數(shù)據(jù)庫(kù)的安全可靠和正確有效，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全的技術(shù)和方法有多種，最重要的是存取控制技術(shù)，視圖技術(shù)，審計(jì)技術(shù)。大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)幾乎都支持自主存取控制，這里主要通過(guò)SQL的Grant語(yǔ)句和Revoke語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)，Grant語(yǔ)句向用戶授予權(quán)限，Revoke語(yǔ)句收回授予的權(quán)限，數(shù)據(jù)庫(kù)授權(quán)由DBA在創(chuàng)建用戶時(shí)實(shí)現(xiàn)。另一個(gè)重要概念是角色，數(shù)據(jù)庫(kù)角色是被命名的一組與數(shù)據(jù)庫(kù)操作相關(guān)的權(quán)限，角色是權(quán)限的集合，可以為一組具有相同權(quán)限的用戶創(chuàng)建一個(gè)角色，使用角色來(lái)管理數(shù)據(jù)庫(kù)權(quán)限可以簡(jiǎn)化授權(quán)的過(guò)程，創(chuàng)建角色使用Create role語(yǔ)句。數(shù)據(jù)庫(kù)完整性，是為了保證數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的正確性，也就是符合現(xiàn)實(shí)世界語(yǔ)義機(jī)制，完整性檢查機(jī)制和違背完整性約束條件時(shí)RDBMS采取的動(dòng)作等。

第八部分是數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)，事務(wù)處理技術(shù)。主要包括事務(wù)的概念、數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)和并發(fā)控制技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)機(jī)制和并發(fā)控制機(jī)制數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的重要組成部分。本章主要掌握一些概念和常用技術(shù)。

第九部分是關(guān)系數(shù)據(jù)理論，主要是介紹規(guī)范化理論，討論各種范式及可能存在的插入和刪除等毛病，并直觀描述解決方法。通常按屬性間依賴情況來(lái)區(qū)分關(guān)系規(guī)范化的程度為第一范式、第二范式、第三范式、第四范式等。然后直觀地描述如何將具有不合適性的關(guān)系轉(zhuǎn)換為更合適的形式。關(guān)系模式的規(guī)范化過(guò)程是通過(guò)關(guān)系模式的分解來(lái)實(shí)現(xiàn)的，把低一級(jí)的關(guān)系模式分解為若干個(gè)高一級(jí)的關(guān)系模式。

第十部分是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。主要講解的是設(shè)計(jì)的方法和技術(shù)?；赗DBMS的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)問(wèn)題，主要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)各個(gè)階段的目標(biāo)方法和應(yīng)用注意事項(xiàng)，其中的重點(diǎn)是概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

綜上所述，《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理》這門課程是集原理和實(shí)踐于一體的課程，首先需要大家記住一些概念性的東西，尤其是一些語(yǔ)句的使用格式一定要牢記，概括來(lái)說(shuō)主要有這樣九個(gè)關(guān)鍵字：create、alter、drop、insert、update、delete、select、grant、revoke。其次大家要多做練習(xí)，多多上機(jī)實(shí)踐，通過(guò)上機(jī)操作實(shí)際運(yùn)用一些知識(shí)和技能，才能加深印象牢固掌握。總之，數(shù)據(jù)庫(kù)是比較重要的學(xué)科，應(yīng)用特別廣泛，高校學(xué)生無(wú)論是做管理信息系統(tǒng)還是做一個(gè)網(wǎng)站或者做畢業(yè)設(shè)計(jì)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)都是必不可少的，而且這些知識(shí)在實(shí)際運(yùn)用中也很有用。因此大家一定要學(xué)好這門課程，希望本文對(duì)你學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理》課程有所幫助。

參考文獻(xiàn)

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