浙江大学

数据库原理之关系数据库

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课程概述

数据库是现代信息社会的基石。几乎所有的计算机应用软件都构建于数据库系统之上。数据库原理是高校计算机专业的核心课程。本课程通过四门系列子课程介绍数据库的基本原理。

“数据库原理之关系数据库”

介绍数据库的基本概念以及关系模型的定义,重点讲解关系数据库标准语言SQL。学习这门子课程之后,再进一步学习具体的程序设计语言(如C/C++, Java, Python)的数据库应用编程接口(API),你便学习了从事数据库程序设计的基本技能。

“数据库原理之数据库设计”

介绍用于数据库分析和设计的概念模型及其实体-联系方法,讲解关系数据库设计的规范化方法。这门子课程使你超越数据库程序员,走上数据库设计师之路。

“数据库原理之数据存储与查询”

从数据存储设备(通常是磁盘)与内存及CPU数据处理的速度鸿沟入手,讲解数据库管理系统(DBMS)以块为单位的内外存数据传输、缓冲区管理、数据文件组织、索引结构,以及DBMS查询处理与优化的原理与方法。

“数据库原理之事务管理”

介绍DBMS中事务的概念,讲解实现事务特性的并发控制和系统恢复的基本原理和算法。这两门课程是数据库的进阶课程,关乎DBMS内核技术,是系统软件开发者不可无视的核心课程。


证书要求

证书规则将在开课前发布。

预备知识

语言程序设计(C或 Java),数据结构 

授课大纲

数据库原理之关系数据库

第一讲:数据库引论

数据库是现代信息社会的基石,几乎所有的计算机应用都依赖于数据库系统的支持。数据库广泛应用于制造、金融、医疗、教育、社会服务、互联网等各个领域。介绍数据库与文件系统的区别、数据库的主要特征、数据模型、数据库系统的三级模式结构等基本概念和专业术语。

第二讲:关系数据模型

数据模型是数据库系统的一个根本特性。关系数据模型因为其简单有效而在数据库领域占据主导地位。讲授关系模型的概念,包括关系模型的数据结构、数据完整性、数据操作;重点讲授关系代数及关系代数表达式。 

第三讲:SQL语言(1)-表定义和数据完整性

SQL(Structured Query Language) 是关系数据库标准语言,包括数据定义、数据操作、数据控制等管理功能。SQL是一种陈述式的语言。讲授SQL的表定义,包括:SQL基本数据类型、主键(primary key)、外部键(foreign key)、检验(check),以及SQL 数据操作语句的基本用法。

第四讲:SQL语言(2)-数据查询和操作

讲授SQL查询语句(select)表达单表查询、多表查询以及由嵌套子查询构成的复杂查询。SQL数据更新语句,包括插入(insert) 、删除(delete)、更新(update)语句.

第五讲:SQL语言(3)-视图与索引

SQL的视图(view)对于数据管理具有重要作用。索引可以加快数据库查询处理的效率。讲授视图的概念和用法。通过具体例子讲解视图的优点。讲授索引的作用、索引的类型、SQL索引命令。

第六讲:SQL语言(4) - 数据完整性、安全性和事务

触发器(Trigger)是数据库更新时自动触发执行的动作,也是维护数据完整性的一种手段。数据库安全控制包括用户身份鉴别、权限管理和审计。事务(transaction)是表达一个完整业务单元的数据库操作序列,是数据库系统进行并发控制和恢复的基本手段。

第七讲:SQL语言(5)-嵌入式 SQL和API

嵌入式SQL和应用编程接口(API)通过高级语言程序调用数据库的两种主要方式。讲授嵌入式SQL的基本原理,包括静态嵌入式SQL和动态嵌入式SQL。 介绍数据库应用编程接口ODBC、JDBC的基本原理。

第八讲:SQL语言(6)- 函数和过程

为了增强SQL表达数据处理逻辑的能力,SQL做了过程化扩展。介绍SQL过程化扩展的主要内容以及SQL函数和过程的定义与使用。


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参考资料

1. Abraham Silberschatz, Henry F.Korth, S.Sudarshan, Database System Concepts (6th Edition), McGraw-Hill Companies, 高等教育出版社,2014.6