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数据库系统

数据库系统是研究数据存储、管理和检索的核心计算机课程,是现代信息系统的关键技术基础。

课程概述

本课程介绍数据库系统的基本概念、原理和技术,包括数据模型、数据库设计、SQL语言、事务处理和数据库管理系统等内容。

主要内容

数据库基础

  • 数据库系统概述
  • 数据模型和数据库体系结构
  • 关系数据库基本概念

关系数据库理论

  • 关系代数
  • 关系演算
  • 函数依赖和规范化理论

SQL语言

  • 数据定义语言(DDL)
  • 数据操纵语言(DML)
  • 数据查询语言(DQL)
  • 数据控制语言(DCL)

数据库设计

  • 概念设计:E-R模型
  • 逻辑设计:关系模式设计
  • 物理设计:存储结构和索引

数据库管理系统

  • 事务管理
  • 并发控制
  • 数据库恢复技术
  • 数据库安全性

学习目标

  1. 掌握数据库系统的基本概念和原理
  2. 熟练使用SQL语言进行数据库操作
  3. 能够进行规范的数据库设计
  4. 理解数据库管理系统的核心技术
  5. 培养数据库应用开发能力

实践项目

基础项目

  • 学生选课系统数据库设计
  • 图书馆管理系统数据库实现

进阶项目

  • 电子商务网站数据库设计
  • 社交网络数据模型设计

综合项目

  • 企业信息管理系统
  • 大数据分析平台数据库设计

实验内容

实验一:数据库环境搭建

  • 安装和配置数据库管理系统(MySQL/PostgreSQL)
  • 创建数据库和基本表结构

实验二:SQL基础操作

  • 数据定义和基本查询
  • 数据插入、更新和删除操作

实验三:高级查询

  • 多表连接查询
  • 子查询和集合操作
  • 分组统计和聚合函数

实验四:数据库设计

  • E-R图设计
  • 关系模式规范化
  • 索引和视图创建

实验五:事务和并发

  • 事务控制语句
  • 并发访问模拟
  • 锁机制实验

学习资源

推荐教材

  • 《数据库系统概念》(原书第7版)
  • 《SQL必知必会》
  • 《数据库系统设计与实现》

在线资源

  • W3Schools SQL教程
  • LeetCode数据库题目
  • MySQL官方文档

开发工具

  • MySQL Workbench
  • PostgreSQL pgAdmin
  • Navicat Premium
  • DBeaver

实践平台

  • 本地数据库环境
  • 云数据库服务(阿里云RDS、腾讯云CDB)
  • 在线SQL练习平台

考核方式

平时成绩(30%)

  • 实验报告和代码提交
  • 课堂练习和作业
  • 项目参与度

期中考试(30%)

  • 理论知识考核
  • SQL编程题
  • 数据库设计题

期末考试(40%)

  • 综合知识考核
  • 实际案例分析
  • 系统设计题

就业方向

数据库相关职位

  • 数据库管理员(DBA)
  • 数据库开发工程师
  • 数据架构师
  • 数据分析师

技能要求

  • 熟练掌握SQL语言
  • 理解数据库原理
  • 具备数据库设计能力
  • 了解主流数据库产品

发展趋势

技术演进

  • 关系数据库到NoSQL
  • 云数据库服务
  • 大数据和分布式数据库
  • 内存数据库技术

行业应用

  • 金融行业交易系统
  • 电商平台数据管理
  • 物联网数据存储
  • 人工智能数据支撑

掌握数据库系统知识是成为优秀软件工程师的重要基础,建议结合实际项目深入学习!