浅谈《数据库系统原理》课程的体系结构
时间：2021-04-09 07:55:05 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘 要：信息化时代离不开计算机，而数据库技术在计算机领域占有重要的地位，所以《数据库系统原理》课程一直是计算机类专业的主要课程，是学习其他很多课程的基础，因此该课程的体系结构应合理且符合实际应用的需要，本文就此进行简单的探讨。
关键词：数据库；体系结构；SQL；数据查询
人类的脚步已经迈进了信息化时代，在这个时代，信息的占有和利用水平至关重要。而对信息的组织、存储、加工和利用就必须用到数据库技术，因此在高校特别是计算机专业必须开设《数据库系统原理》课程来给同学们讲解数据库技术的原理及应用。多年的计算机教学使我对这门课程的体系结构有了一定的认识，并且在反复实践中不断探索和改进，最终形成了一套可行的《数据库系统原理》课程的体系结构。本文对此展开讲解。
《数据库系统原理》课程主要讲授数据库的基础知识以及数据库的设计与应用开发。其中基础部分主要包括数据库的基本概念和基础知识，数据库的设计与应用开发主要包括一些查询处理、数据库设计和系统编程等知识。下面按照课程的讲课顺序来讲解本门课程的体系结构。
首先是数据库系统概论部分，主要是讲述数据库的基本概念。从Data开始讲起，重点掌握DB和DBMS的概念，这是本门课程的基础；然后讲述数据库技术的发展过程，主要经历了人工管理、文件系统、数据库系统3个阶段，掌握数据库阶段的的特点；下一个内容是数据模型，需要介绍数据模型的概念及三要素包括数据结构、数据操作和完整性约束。掌握重点的两个数据模型：E-R模型和关系模型，会画E-R图，掌握关系模型的特点和相关概念以及关系的数学定义和关系代数运算；然后讲述数据库的体系结构，即数据库系统三级模式和两级映像及由此引出的的数据库的逻辑独立性和物理独立性；最后对整个学期都要使用的DBMS（SQL SERVER）进行介绍。
第二部分是创建与管理数据库。首先介绍数据库的存储结构，逻辑存储结构和物理存储结构分别讲解，接下来介绍组成数据库的各类文件（数据文件和日志文件）及文件组的概念；然后重点讲解数据库的创建方法，包括界面化的方式（SSMS）和使用DDL语句创建数据库，接下来讲解数据库的修改、删除、扩展与收缩、附加和分离数据库。
第三部分是表的创建与管理。这是基础和重点部分，主要讲解表的创建、修改和删除，重点掌握Create table语句建表，包括主键和外键的使用，表格建立完成后只是一个空表，需要向表中添加数据，所以下一步介绍数据的增删改，即insert、update和delete语句的使用。
第四部分是数据查询。数据查询是数据库的核心操作，SQL提供了Select语句，分为简单查询和复杂查询。简单查询先介绍Select语句的基本格式，然后按照子句的顺序分别讲解select、into、where、group by、having、order by这些子句并举例应用；接下来讲解复杂查询，包括连接查询、集合查询和嵌套查询。查询是数据库中使用频率最高的语句，是重中之重，因此要大量的练习，不断熟悉和加深掌握。
第五部分是标准语言SQL，即结构化查询语言，是关系数据库的标准语言。SQL是一个通用的功能极强的关系数据库语言，包括数据定义，数据查询，数据更新。本章主要介绍SQL的特点组成以及T-SQL的组成，包括DDL、DML、DCL以及T-SQL中的数据类型、变量、运算符、函数和流程控制语句的使用。
第六部分是创建与管理其他的数据库对象。主要介绍视图、存储过程和触发器等对象的使用。视图是从一个或几个基本表导出的虚表，有关视图的相关操作与基本表的操作相似，如：Create View 视图名列名As子查询；但是子查询中可有任何复杂的Select语句，但不允许有Order by子句和distinct；存储过程类似于其他语言中的过程和函数，也就是完成某项功能的代码段，需要先创建再执行；触发器类似于约束条件，但是比约束条件更加灵活。触发器是定义在关系表上的由事件驱动的特殊过程。可以用于数据库完整性检查，也可用来实现数据库的其他功能。
第七部分是数据库的安全性和完整性。安全性是DBMS提供统一的数据保护功能来保证数据库的安全可靠和正确有效，实现数据库系统安全的技术和方法有多种，最重要的是存取控制技术，视图技术，审计技术。大型数据库管理系统几乎都支持自主存取控制，这里主要通过SQL的Grant语句和Revoke语句来实现，Grant语句向用户授予权限，Revoke语句收回授予的权限，数据库授权由DBA在创建用户时实现。另一个重要概念是角色，数据库角色是被命名的一组与数据库操作相关的权限，角色是权限的集合，可以为一组具有相同权限的用户创建一个角色，使用角色来管理数据库权限可以简化授权的过程，创建角色使用Create role语句。数据库完整性，是为了保证数据库中存储的数据的正确性，也就是符合现实世界语义机制，完整性检查机制和违背完整性约束条件时RDBMS采取的动作等。
第八部分是数据库恢复技术，事务处理技术。主要包括事务的概念、数据库恢复技术和并发控制技术，数据库恢复机制和并发控制机制数据库管理系统的重要组成部分。本章主要掌握一些概念和常用技术。
第九部分是关系数据理论，主要是介绍规范化理论，讨论各种范式及可能存在的插入和删除等毛病，并直观描述解决方法。通常按属性间依赖情况来区分关系规范化的程度为第一范式、第二范式、第三范式、第四范式等。然后直观地描述如何将具有不合适性的关系转换为更合适的形式。关系模式的规范化过程是通过关系模式的分解来实现的，把低一级的关系模式分解为若干个高一级的关系模式。
第十部分是數据库设计。主要讲解的是设计的方法和技术。基于RDBMS的关系数据库设计问题，主要学习数据库设计各个阶段的目标方法和应用注意事项，其中的重点是概念结构的设计和逻辑结构的设计。
综上所述，《数据库系统原理》这门课程是集原理和实践于一体的课程，首先需要大家记住一些概念性的东西，尤其是一些语句的使用格式一定要牢记，概括来说主要有这样九个关键字：create、alter、drop、insert、update、delete、select、grant、revoke。其次大家要多做练习，多多上机实践，通过上机操作实际运用一些知识和技能，才能加深印象牢固掌握。总之，数据库是比较重要的学科，应用特别广泛，高校学生无论是做管理信息系统还是做一个网站或者做毕业设计，后台数据库都是必不可少的，而且这些知识在实际运用中也很有用。因此大家一定要学好这门课程，希望本文对你学习《数据库系统原理》课程有所帮助。
参考文献
[1]陆黎明，王玉善，陈军华.数据库原理与实践[M].清华大学出版社，2016年1月.
[2]崔巍.数据库系统及应用（第4版）[M].高等教育出版社，2017年12月.
