MySQL數(shù)據(jù)庫應(yīng)用項目教程 教案全套 涂剛 項目1-7 走進數(shù)據(jù)庫-走進 NoSQL

項目名稱項目一走進數(shù)據(jù)庫教學(xué)內(nèi)容數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的相關(guān)概念；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點；概念模型、邏輯模型和物理模型；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)和二級映像結(jié)構(gòu)。授課時間授課學(xué)時教學(xué)目標學(xué)習(xí)目標1.掌握數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念。2.掌握數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的發(fā)展歷程。3.了解數(shù)據(jù)模型的概念及分類。技能目標1.學(xué)會繪制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的抽象結(jié)構(gòu)。2.掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成。3.掌握數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢。素養(yǎng)目標1.學(xué)會合理而規(guī)范地利用網(wǎng)絡(luò)信息資源和信息搜索引擎。2.學(xué)會“一分為二”的分析問題。學(xué)情分析通過對本項目的學(xué)習(xí)，了解并掌握數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念。學(xué)會繪制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的抽象結(jié)構(gòu)，掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)和二級映像結(jié)構(gòu)。了解數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢。教學(xué)方法學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)、查閱資料，課堂上緊跟著老師的思路，對老師的演示要熟記，課后練習(xí)提升、反思總結(jié)等方法進行本章節(jié)的學(xué)習(xí)，有電腦條件的學(xué)生可以根據(jù)在課堂上所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，反復(fù)的操作實踐驗證；實訓(xùn)課上要加強訓(xùn)練，不懂的問題及操作過程，及時的向老師詢問或是同學(xué)之間相互討論。教學(xué)媒介教材、配套的PPT課件、多媒體教案等 教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)引入在信息化時代,每天都有大量的數(shù)據(jù)需要存儲和處理,如搜索引擎、交通運輸管理產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、大中型企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)等。安全地存儲數(shù)據(jù)和快速地檢索、處理數(shù)據(jù)等都是數(shù)據(jù)庫技術(shù)需要研究的問題。學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)之始,需要了解數(shù)據(jù)庫的常用術(shù)語和基本概念。教授新知一、明確教學(xué)目標二、教學(xué)內(nèi)容“走進數(shù)據(jù)庫”1.1初識數(shù)據(jù)庫技術(shù)1.1.1數(shù)據(jù)庫的相關(guān)概念1.數(shù)據(jù)(Data)2.數(shù)據(jù)庫(DataBase,DB)3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DataBaseManagementSystem,DBMS)(1)數(shù)據(jù)定義功能。(2)數(shù)據(jù)的組織、存儲和管理功能。(3)數(shù)據(jù)操縱功能。(4)事務(wù)管理和運行管理功能。(5)建立和維護功能。4.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DataBaseSystem,DBS)1.1.2數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展1.人工管理階段2.文件系統(tǒng)階段3.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段4.高級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化。(2)數(shù)據(jù)的共享性。(3)數(shù)據(jù)冗余度低。(4)數(shù)據(jù)的一致性。(5)物理獨立性。(6)邏輯獨立性。(7)數(shù)據(jù)的安全性(Security)。(8)數(shù)據(jù)的完整性(Integrity)。(9)并發(fā)控制。(10)數(shù)據(jù)庫恢復(fù)(Recovery)。1.2探索數(shù)據(jù)模型1.2.1兩類數(shù)據(jù)模型1.數(shù)據(jù)模型的組成(1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(DataStructure)。(2)數(shù)據(jù)操作(DataOperation)。(3)數(shù)據(jù)約束(DataConstraint)。2.兩類數(shù)據(jù)模型第一類概念模型第二類邏輯模型和物理模型1.2.2常用的邏輯模型1.層次模型層次模型的基本特征：(1)有且只有一個位于樹根的結(jié)點,稱為根結(jié)點。(2)一個結(jié)點下面可以沒有結(jié)點,即向下沒有分支,該結(jié)點稱為葉結(jié)點。(3)一個結(jié)點下面可以有一個或多個結(jié)點,前者稱為雙親結(jié)點,后者稱為子女結(jié)點。(4)同一雙親結(jié)點的子女結(jié)點稱為兄弟結(jié)點。(5)除根結(jié)點外的任何結(jié)點有且只有一個雙親結(jié)點。2.網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型的特征：(1)允許一個以上的結(jié)點沒有雙親結(jié)點。(2)一個結(jié)點可以有多于一個的雙親結(jié)點。3.關(guān)系模型(1)關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。(2)關(guān)系操作集合。(3)關(guān)系的完整性。(4)關(guān)系模型的常用術(shù)語。(5)關(guān)系模型的基本特征。4.面向?qū)ο竽Ｐ?1)對象(2)類(3)封裝。(4)繼承。1.3探索數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.3.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式1.外模式(ExternalSchema)2.模式(Schema)3.內(nèi)模式(InternalSchema)1.3.2數(shù)據(jù)庫的二級映像結(jié)構(gòu)1.外模式/模式映像2.模式/內(nèi)模式映像1.3.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由以下部分組成:(1)計算機硬件(ComputerHardware)。(2)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。(3)數(shù)據(jù)庫。(4)應(yīng)用程序(ApplicationProgram)。(5)數(shù)據(jù)庫用戶(DataBaseUser)。1.3.4數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展趨勢1.應(yīng)用領(lǐng)域(1)多媒體數(shù)據(jù)庫。(2)移動數(shù)據(jù)庫。(3)空間數(shù)據(jù)庫。(4)信息檢索系統(tǒng)。(5)分布式信息檢索。(6)專家決策系統(tǒng)。2.發(fā)展趨勢(1)信息集成。(2)數(shù)據(jù)流處理。(3)傳感器數(shù)據(jù)庫技術(shù)。(4)XML數(shù)據(jù)管理。(5)網(wǎng)格數(shù)據(jù)管理。(6)移動數(shù)據(jù)管理。(7)微小型數(shù)據(jù)庫技術(shù)。課堂小結(jié)本項目主要講述了：(1)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的相關(guān)概念。(2)數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)約束三部分組成。(3)常見的數(shù)據(jù)模型包括層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ汀?4)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)是由外模式、模式和內(nèi)模式三部分組成的。(5)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)和二級映像結(jié)構(gòu)保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。布置作業(yè)1.區(qū)分數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的概念。2.什么是層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型？并舉例說明。3.什么是三級模式結(jié)構(gòu)和二級映像結(jié)構(gòu)？教學(xué)反思項目名稱項目二走進關(guān)系代數(shù)教學(xué)內(nèi)容比較關(guān)系系統(tǒng)和非關(guān)系系統(tǒng)的區(qū)別；使用關(guān)系代數(shù)中的運算符進行關(guān)系運算；關(guān)系模型中最常用的關(guān)系操作；使用集合運算規(guī)則和關(guān)系運算規(guī)則；關(guān)系模型中完整性的分類及其定義規(guī)則；函數(shù)依賴的含義，描述各范式的概念及其關(guān)系；運用規(guī)范化的基本思想進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計。授課時間授課學(xué)時教學(xué)目標學(xué)習(xí)目標1.了解關(guān)系模型的產(chǎn)生和發(fā)展，區(qū)別關(guān)系系統(tǒng)和非關(guān)系系統(tǒng)。2.了解關(guān)系模型中最常用的關(guān)系操作。3.了解域、笛卡兒積、關(guān)系和關(guān)系模式的定義。4.掌握關(guān)系模型中完整性的三個分類(實體完整性、參照完整性、用戶定義的完整性)及其定義規(guī)則。5.掌握函數(shù)依賴的含義，描述各范式的概念及其關(guān)系。技能目標1.會使用關(guān)系代數(shù)中的運算符進行關(guān)系運算。2.會使用集合運算規(guī)則(包括并、差、交、廣義笛卡兒積)和關(guān)系運算規(guī)則(包括選擇、投影、連接、除)。3.會運用規(guī)范化的基本思想進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計。素養(yǎng)目標1.養(yǎng)成守規(guī)矩、按要求做事的習(xí)慣。2.保持堅持不懈的學(xué)習(xí)態(tài)度。3.養(yǎng)成尊重自然、尊重他人的處世風(fēng)格。學(xué)情分析通過對本項目的學(xué)習(xí)，了解并掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其常用的關(guān)系操作包括:查詢操作和插入、刪除、修改操作；關(guān)系模型允許定義三類完整性約束：實體完整性約束、參照完整性約束和用戶定義的完整性約束；函數(shù)依賴的基本概念及第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)。教學(xué)方法學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)、查閱資料，課堂上緊跟著老師的思路，對老師的演示要熟記，課后練習(xí)提升、反思總結(jié)等方法進行本章節(jié)的學(xué)習(xí)，有電腦條件的學(xué)生可以根據(jù)在課堂上所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，反復(fù)的操作實踐驗證；實訓(xùn)課上要加強訓(xùn)練，不懂的問題及操作過程，及時的向老師詢問或是同學(xué)之間相互討論。教學(xué)媒介教材、配套的PPT課件、多媒體教案等 教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)引入網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫和層次數(shù)據(jù)庫已經(jīng)很好地解決了數(shù)據(jù)的集中和共享問題,但是在數(shù)據(jù)獨立性和抽象級別上仍有很大欠缺。用戶在對這兩種數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行存取時,仍然需要明確數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu),指出存取路徑,而后來出現(xiàn)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫較好地解決了這些問題。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與非關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的區(qū)別是關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)只有“表”這一種結(jié)構(gòu),而非關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還有其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。教授新知一、明確教學(xué)目標二、教學(xué)內(nèi)容“走進關(guān)系代數(shù)”2.1探索關(guān)系2.1.1關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 1.關(guān)系關(guān)系模型涉及的概念及理論如下。(1)域(Domain)(2)笛卡兒積(CartesianProduct)笛卡兒積可表示為一個二維表。表的每行對應(yīng)一個元組,表的每列對應(yīng)一個域。(3)關(guān)系(Relation)。關(guān)系是笛卡兒積的有限子集,因此關(guān)系也可用一個二維表來表示,表的每行對應(yīng)一個元組,表的每列對應(yīng)一個域。基本關(guān)系的性質(zhì)①列是同質(zhì)的(Homogeneous),即每一列中的分量是同一類型的數(shù)據(jù),來自同一個域。②不同的列可出自同一個域,其中的每一列稱為一個屬性,不同的屬性應(yīng)給予不同的屬性名。③列的位置可以任意交換。由于列順序是無關(guān)緊要的,因此當在關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中增加新屬性時,永遠是插至最后一列。④任意兩個元組的候選碼不能取相同的值。⑤行的位置可以任意交換。⑥分量必須取原子值,即每一個分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項。2.關(guān)系模式關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式，它可以形式化地表示為R(U,D,M,F)3.關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)庫的型稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式,是對關(guān)系數(shù)據(jù)庫的描述。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的值是關(guān)系模式在某一時刻對應(yīng)的關(guān)系的集合4.關(guān)系模型的存儲結(jié)構(gòu)2.1.2關(guān)系操作1.基本的關(guān)系操作關(guān)系模型中常用的關(guān)系操作包括查詢操作和插入、刪除、修改操作兩部分。2.關(guān)系數(shù)據(jù)語言的分類關(guān)系代數(shù)語言ISBL；關(guān)系演算語言元組關(guān)系演算語言ALPHA、QUEL，域關(guān)系演算語言QBE；具有關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算雙重特點的語言SQL；3.關(guān)系的完整性關(guān)系模型的完整性規(guī)則是對關(guān)系的某種約束條件。實體完整性約束，實體完整性規(guī)則的說明如下。①實體完整性規(guī)則是針對基本關(guān)系而言的。一個基本表通常對應(yīng)現(xiàn)實世界的一個實體集,如學(xué)生關(guān)系對應(yīng)學(xué)生的集合。②現(xiàn)實世界中的實體是可區(qū)分的,即它們具有某種唯一性標識。關(guān)系模型中以主碼作為唯一性標識。③主碼的屬性不能取空值。如果取空值,則說明存在某個不可標識的實體,即存在不可區(qū)分的實體,這與主碼作為唯一性標識的要求相矛盾。參照完整性約束參照完整性可定義為:設(shè)F是基本關(guān)系R的一個或一組屬性,但不是基本關(guān)系R的碼,Ks是基本關(guān)系S的主碼。用戶定義的完整性約束用戶定義的完整性約束就是針對某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫的約束條件,它反映了某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。2.1.3關(guān)系代數(shù)1.關(guān)系代數(shù)運算符關(guān)系代數(shù)的運算對象是關(guān)系，運算結(jié)果亦為關(guān)系。關(guān)系代數(shù)運算符包括4類:集合運算符、專門的關(guān)系運算符、比較運算符和邏輯運算符。2.傳統(tǒng)的集合運算傳統(tǒng)的集合運算是二目運算,包括并、差、交和廣義笛卡兒積4種運算。3.專門的關(guān)系運算專門的關(guān)系運算包括選擇、投影、連接、除等。(1)選擇。選擇又稱為限制(restriction)。它是在關(guān)系R中選擇滿足給定條件的諸元組,記作:σF(R)={t|t∈R∧F(t)=‘true’}。(2)投影。關(guān)系R上的投影是從關(guān)系R中選擇出若干屬性列組成新的關(guān)系,記作:(3)連接。連接也稱為θ連接。它是從兩個關(guān)系的笛卡兒積中選取屬性間滿足一定條件的元組,記作:(4)除。Yx為X在關(guān)系R(X,Y)中的象集,X=tr[X]。除操作是同時從行和列角度進行運算的。2.2探索關(guān)系規(guī)范化2.2.1函數(shù)依賴關(guān)系模式中的各屬性之間相互依賴、相互制約的聯(lián)系稱為數(shù)據(jù)依賴。數(shù)據(jù)依賴一般分為函數(shù)依賴、多值依賴和連接依賴。1.函數(shù)依賴(FunctionalDependence)的定義2.函數(shù)依賴的基本性質(zhì)(1)投影性。根據(jù)平凡的函數(shù)依賴的定義可知,一組屬性函數(shù)決定它的所有子集。(2)擴張性。若X→Y且W→Z,則(X,W)→(Y,Z)。(3)合并性。若X→Y且X→Z,則必有X→(Y,Z)。(4)分解性。若X→(Y,Z),則X→Y且X→Z。3.函數(shù)依賴的相關(guān)概念4.函數(shù)依賴定義的碼2.2.2范式關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)系模式必須滿足一定的條件。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化過程中,為不同程度的規(guī)范化要求設(shè)立的不同標準稱為范式。1.第一范式第一范式是最基本的規(guī)范形式,即關(guān)系中的每個屬性都是不可再分的數(shù)據(jù)項。如果在關(guān)系模式R中,其所有的屬性均為簡單屬性,即每個屬性都是不可再分的,則稱關(guān)系模式R屬于第一范式,記作:R∈1NF。2.第二范式如果關(guān)系模式R∈1NF,且每個非主屬性都完全函數(shù)依賴于關(guān)系模式R的每個候選碼,則稱關(guān)系模式R屬于第二范式,記作:R∈2NF。3.第三范式如果關(guān)系模式R∈2NF,且每個非主屬性都不傳遞函數(shù)依賴于關(guān)系模式R的每個候選碼,則稱關(guān)系模式R屬于第三范式,記作:R∈3NF。4.BC范式如果關(guān)系模式R∈1NF,且X→Y(Y?X),決定因素X包含了關(guān)系模式R的一個候選碼,則稱關(guān)系模式R屬于BC范式,記作:R∈BCNF。2.2.3規(guī)范化的基本思想范式級別是在分析函數(shù)依賴條件下對關(guān)系模式分離程度的一種測度,范式級別可以逐級升高。一個低一級范式的關(guān)系模式,通過模式分解可以轉(zhuǎn)化為若干個高一級范式的關(guān)系模式的集合,這種分解過程叫作關(guān)系模式的規(guī)范化。(1)對1NF進行投影,消除原關(guān)系模式中的非主屬性與碼之間的部分函數(shù)依賴,將1NF轉(zhuǎn)換成若干個2NF。(2)對2NF進行投影,消除原關(guān)系模式中的非主屬性與碼之間的傳遞函數(shù)依賴,將2NF轉(zhuǎn)換成若干個3NF。(3)對3NF進行投影,消除原關(guān)系模式中的主屬性與碼之間的部分函數(shù)依賴和傳遞函數(shù)依賴,也就是說,使決定因素都包含一個候選碼,得到一組BCNF。課堂小結(jié)本項目主要講述了：(1)關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的關(guān)系、關(guān)系模式、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、關(guān)系模型的存儲結(jié)構(gòu)。(2)關(guān)系模型中常用的關(guān)系操作：查詢、插入、刪除、修改操作。(3)關(guān)系數(shù)據(jù)語言分為關(guān)系代數(shù)語言、關(guān)系演算語言、具有關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算雙重特點的語言；關(guān)系模型允許定義實體完整性約束、參照完整性約束和用戶定義的完整性約束三類完整性約束。(4)函數(shù)依賴的基本概念與基本性質(zhì)。(5)關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)系模式滿足的范式：第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、BC范式。(6)應(yīng)用規(guī)范化的基本思想。布置作業(yè)1.關(guān)系模型的完整性規(guī)則有哪些？2.能應(yīng)用關(guān)系代數(shù)運算符、傳統(tǒng)的集合運算、專門的關(guān)系運算。3.理解函數(shù)依賴的基本性質(zhì)及相關(guān)概念。4.關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化過程中，不同標準稱為范式各是什么？教學(xué)反思項目名稱項目三設(shè)計數(shù)據(jù)庫教學(xué)內(nèi)容數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法、基本步驟，數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中的各級模式；需求分析的任務(wù)、方法，數(shù)據(jù)字典，數(shù)據(jù)流程圖；概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法、步驟；E-R圖的實體和屬性；E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換遵循的原則；物理結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、方法、步驟。授課時間授課學(xué)時教學(xué)目標學(xué)習(xí)目標1.掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟。2.掌握概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和步驟。3.掌握數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計的內(nèi)容和方法。技能目標1.會繪制簡單的信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖。2.會繪制簡單的信息管理系統(tǒng)的E-R圖。3.會將E-R圖轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的關(guān)系模型。素養(yǎng)目標1.尊重知識產(chǎn)權(quán),尊重勞動成果,并養(yǎng)成勞動習(xí)慣。2.合理表達個人需求,并與他人進行有效溝通。學(xué)情分析通過對本項目的學(xué)習(xí)，了解數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法、基本步驟，數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中的各級模式；了解需求分析的任務(wù)、方法，數(shù)據(jù)字典，數(shù)據(jù)流程圖。掌握概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法、步驟；E-R圖的實體和屬性。熟悉E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換遵循的原則，物理結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、方法、步驟。教學(xué)方法學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)、查閱資料，課堂上緊跟著老師的思路，對老師的演示要熟記，課后練習(xí)提升、反思總結(jié)等方法進行本章節(jié)的學(xué)習(xí)，有電腦條件的學(xué)生可以根據(jù)在課堂上所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，反復(fù)的操作實踐驗證；實訓(xùn)課上要加強訓(xùn)練，不懂的問題及操作過程，及時的向老師詢問或是同學(xué)之間相互討論。教學(xué)媒介教材、配套的PPT課件、多媒體教案等 教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)引入在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中,通常把使用數(shù)據(jù)庫的各類信息系統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。例如，以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的各種管理信息系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、電子政務(wù)系統(tǒng)、電子商務(wù)系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)庫設(shè)計是指對于一個給定的應(yīng)用環(huán)境,構(gòu)造(設(shè)計)、優(yōu)化數(shù)據(jù)庫邏輯模式和物理結(jié)構(gòu)，并據(jù)此建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲和管理數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應(yīng)用需求，包括信息管理要求和數(shù)據(jù)操作要求。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的目標是，為用戶和各種應(yīng)用系統(tǒng)提供一個信息基礎(chǔ)設(shè)施和高效的運行環(huán)境。高效的運行環(huán)境是指數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的存取效率、數(shù)據(jù)庫存儲空間的利用率、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行管理的效率等都滿足用戶的需求。教授新知一、明確教學(xué)目標二、教學(xué)內(nèi)容“設(shè)計數(shù)據(jù)庫”3.1初始數(shù)據(jù)庫設(shè)計3.1.1認識數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計相結(jié)合。在整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中要把數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計和數(shù)據(jù)處理的設(shè)計密切結(jié)合起來。1.數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法新奧爾良(NewOrleans)方法基于E-R模型的設(shè)計方法3NF的設(shè)計方法面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫設(shè)計方法統(tǒng)一建模語言(UnifiedModelingLanguage,UML)方法2.數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟按照結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計的方法,考慮數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的全過程，將數(shù)據(jù)庫設(shè)計分為六個階段。關(guān)于數(shù)據(jù)特性的設(shè)計描述3.數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中的各級模式數(shù)據(jù)庫設(shè)計的不同階段形成數(shù)據(jù)庫的各級模式3.1.2需求分析1.需求分析的任務(wù)(1)信息要求。(2)處理要求。(3)安全性與完整性要求。2.需求分析的方法3.數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典通常包括數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲和處理過程。(1)數(shù)據(jù)項。(2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。(3)數(shù)據(jù)流。(4)數(shù)據(jù)存儲。(5)處理過程。3.1.3數(shù)據(jù)流程圖數(shù)據(jù)流程圖有兩個特征:抽象性和概括性。一般采用分層的數(shù)據(jù)流程圖，分層的數(shù)據(jù)流程圖有：頂層圖、中層圖、底層圖數(shù)據(jù)流程圖包括：外部實體、處理過程數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲3.2探索概念結(jié)構(gòu)設(shè)計3.2.1概念結(jié)構(gòu)設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計就是將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)，即概念模型。1.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法自頂向下。先定義全局概念模型的E-R圖框架,再逐步細化。自底向上。先定義各局部應(yīng)用的概念模型的E-R圖,然后將它們集成，得到全局概念模型的E-R圖。逐步擴張。先定義最重要的核心概念模型的E-R圖,然后向外擴充,以“滾雪球”的方式逐步生成其他概念模型的E-R圖?；旌喜呗?。該方法采用自頂向下和自底向上相結(jié)合的方法,先采用自頂向下的方法定義全局概念模型的E-R圖框架,再采用自底向上的方法設(shè)計各個局部概念概念模型的E-R圖。2.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的步驟若采用自底向上的方法設(shè)計概念模型,則可分為兩步：(1)數(shù)據(jù)抽象,設(shè)計局部E-R圖,即設(shè)計用戶視圖。(2)各局部E-R圖形成全局E-R圖,即視圖集成。3.數(shù)據(jù)抽象概念模型是對現(xiàn)實世界的一種數(shù)據(jù)抽象。一般有以下兩種數(shù)據(jù)抽象方式。(1)分類(2)聚集3.2.2繪制E-R圖1.局部E-R圖設(shè)計可根據(jù)以下兩條準則來劃分實體和屬性。(1)實體具有描述信息,而屬性沒有。即屬性必須是不可再分的數(shù)據(jù)項,不能再由另一些屬性組成。(2)屬性不能與其他實體具有聯(lián)系,聯(lián)系只能發(fā)生在實體之間。2.全局E-R圖設(shè)計視圖集成有以下兩種方式。(1)多元集成法(2)二元集成法3.合并局部E-R圖,生成初步E-R圖合并局部E-R圖的關(guān)鍵是合理消除各局部E-R圖中的沖突。各局部E-R圖中的沖突主要有以下三種:屬性沖突、命名沖突、結(jié)構(gòu)沖突3.3探索實現(xiàn)設(shè)計3.3.1E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換E-R圖所表示的概念模型可以轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型,如網(wǎng)狀模型、層次模型或關(guān)系模型。1.初始關(guān)系模式設(shè)計將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型就是將實體、屬性及其聯(lián)系轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式。在轉(zhuǎn)換中要遵循以下原則。(1)一個實體轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式,實體的屬性就是關(guān)系的屬性,實體的碼就是關(guān)系的碼。(2)一個聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式,與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系的屬性均轉(zhuǎn)換為該關(guān)系的屬性。2.數(shù)據(jù)模型優(yōu)化的方法(1)確定范式級別。(2)實施規(guī)范化處理。3.模式評價與改進(1)模式評價。①功能評價。②性能評價。(2)模式改進。①合并。②分解。3.3.2物理結(jié)構(gòu)設(shè)計1.物理結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容和方法通過設(shè)計優(yōu)化的物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu),使得在數(shù)據(jù)庫上運行的各種事務(wù)的響應(yīng)時間小、存儲空間利用率高、事務(wù)吞吐率大。首先，對要運行的事務(wù)進行詳細分析,獲得物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計所需要的參數(shù)。其次，要充分了解所用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的內(nèi)部特征,特別是系統(tǒng)提供的存取方法和存儲結(jié)構(gòu)。對于關(guān)系數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容主要包括:為關(guān)系模式選擇存取方法,以及設(shè)計關(guān)系、索引等數(shù)據(jù)庫文件的物理存儲結(jié)構(gòu)。2.關(guān)系模式存取方法的選擇常用的存取方法有：索引方法(目前主要是B+樹索引方法)、聚簇方法、hash方法(1)索引存取方法的選擇。出現(xiàn)如下三種情況時可考慮建立索引。①一個(或一組)屬性經(jīng)常作為查詢條件出現(xiàn)。②一個屬性經(jīng)常作為最大值和最小值等聚集函數(shù)的參數(shù)。③一個(或一組)屬性經(jīng)常在連接操作的連接條件中出現(xiàn)。(2)聚簇存取方法的選擇。通常在以下情況下建立聚簇。①對經(jīng)常在一起進行連接操作的關(guān)系建立聚簇。②如果一個關(guān)系的一組屬性經(jīng)常出現(xiàn)在相等的比較條件中，則此單個關(guān)系可建立聚簇。③如果一個關(guān)系的一個(或一組)屬性上的值重復(fù)率很高,則此單個關(guān)系可建立聚簇。(3)hash存取方法的選擇。選擇hash存取方法的規(guī)則:如果一個關(guān)系的屬性主要出現(xiàn)在等值連接條件中或等值比較選擇條件中,而且滿足下列條件之一,則此關(guān)系可以選擇hash存取方法。①如果一個關(guān)系的大小可預(yù)知,而且不變。②如果關(guān)系的大小動態(tài)改變,但是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了動態(tài)hash存取方法。3.物理結(jié)構(gòu)設(shè)計的步驟數(shù)據(jù)庫在物理設(shè)備上的存儲結(jié)構(gòu)與存取方法稱為數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu),它依賴于給定的計算機系統(tǒng)。(1)確定物理結(jié)構(gòu)。存儲記錄結(jié)構(gòu)的設(shè)計、訪問方法的設(shè)計、數(shù)據(jù)存放位置的設(shè)計、系統(tǒng)配置的設(shè)計、(2)評價物理結(jié)構(gòu)。課堂小結(jié)本項目主要講述了：(1)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法和基本步驟。(2)在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中需求分析的實施方法及過程。(3)數(shù)據(jù)流程圖和數(shù)據(jù)字典的編寫方法。(4)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的定義、方法及步驟。(5)E-R圖的設(shè)計方法。(6)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計及物理結(jié)構(gòu)設(shè)計的各種評價與改進的方法。布置作業(yè)1.數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中分為哪些階段？2.數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中的各級模式是什么？3.數(shù)據(jù)流程圖包含哪些內(nèi)容？舉例說明其實現(xiàn)過程。4.舉例實現(xiàn)E-R圖的繪制。教學(xué)反思項目名稱項目四實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫教學(xué)內(nèi)容MariaDB的主要特點、體系結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)，存儲引擎的任務(wù)及常見的存儲引擎，數(shù)據(jù)文件的格式；SQL的特點、體系結(jié)構(gòu)、分類、編寫規(guī)則；數(shù)據(jù)庫的操作，數(shù)據(jù)表的操作，數(shù)據(jù)的操作。授課時間授課學(xué)時教學(xué)目標學(xué)習(xí)目標1.了解存儲引擎的作用、特點和MariaDB常用的存儲引擎。2.掌握SQL語言的特點、分類、體系結(jié)構(gòu)和命名規(guī)則。3.了解MariaDB執(zhí)行SQL的過程、MariaDB中的各類數(shù)據(jù)文件以及數(shù)據(jù)類型。4.了解連接、聚類、索引和視圖的定義。技能目標1.會查詢MariaDB的存儲引擎，根據(jù)場景設(shè)置相應(yīng)的存儲引擎。2.會使用SQL命令創(chuàng)建、查看、選擇、修改和刪除數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)表。3.會使用SQL命令進行數(shù)據(jù)記錄的增加、刪除、修改、查詢。4.會使用SQL命令根據(jù)應(yīng)用需要進行索引、視圖的創(chuàng)建、刪除。5.會使用HeidiSQL圖形界面完成對數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表的常用操作。素養(yǎng)目標1.懂規(guī)矩、守紀律，喜歡技術(shù)，樂于學(xué)習(xí)，不忘學(xué)習(xí)初心，明確做事底線。2.養(yǎng)成友善、樂于助人的品格。學(xué)情分析通過對本項目的學(xué)習(xí)，了解MariaDB的主要特點、體系結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)，存儲引擎的任務(wù)及常見的存儲引擎，數(shù)據(jù)文件的格式。熟悉SQL的特點、體系結(jié)構(gòu)、分類、編寫規(guī)則。掌握數(shù)據(jù)庫的操作，數(shù)據(jù)表的操作及數(shù)據(jù)的操作。有助于幫助學(xué)生加深對實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的理解，有助于后續(xù)課程的深化學(xué)習(xí)。教學(xué)方法學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)、查閱資料，課堂上緊跟著老師的思路，對老師的演示要熟記，課后練習(xí)提升、反思總結(jié)等方法進行本章節(jié)的學(xué)習(xí)，有電腦條件的學(xué)生可以根據(jù)在課堂上所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，反復(fù)的操作實踐驗證；實訓(xùn)課上要加強訓(xùn)練，不懂的問題及操作過程，及時的向老師詢問或是同學(xué)之間相互討論。教學(xué)媒介教材、配套的PPT課件、多媒體教案等 教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)引入數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后，便可選擇數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫對象包括表、視圖、索引、存儲過程、觸發(fā)器等。進行數(shù)據(jù)管理之前，首先必須創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫本身無法直接存儲數(shù)據(jù)，是通過數(shù)據(jù)庫中的表來存儲數(shù)據(jù)的。教授新知一、明確教學(xué)目標二、教學(xué)內(nèi)容“實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫”4.1數(shù)據(jù)庫操作4.1.1走進MariaDB1.初識MariaDB(1)MariaDB的主要特點。(2)MariaDB的體系結(jié)構(gòu)。MariaDB的體系結(jié)構(gòu)封裝了SQL接口、查詢解析器、查詢優(yōu)化器、查詢執(zhí)行引擎、緩存/緩沖機制以及一個插件式存儲引擎。(3)MariaDB的邏輯結(jié)構(gòu)。(4)MariaDB的連接。終端連接MariaDB服務(wù)器。圖形工具連接MariaDB服務(wù)器。2.存儲引擎(1)存儲引擎的任務(wù)。存儲引擎在物理層管控數(shù)據(jù)，負責(zé)數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)、索引和高速緩沖存儲器等管理，使得管理和讀取數(shù)據(jù)變得更高效。(2)常見的存儲引擎。①XtraDB，②InnoDB，③Aria，④MyISAM，⑤PERFORMANCE_SCHEMA，⑥TokuDB，⑦Spider，⑧ColumnStore等。(3)MariaDB的存儲引擎。(4)存儲引擎的選擇。3.數(shù)據(jù)文件不同的MariaDB存儲引擎有各自不同的數(shù)據(jù)文件，存放位置也有區(qū)別。.frm文件、.MYD文件、.MYI文件、.ibd文件和ibdata文件。4.1.2操作數(shù)據(jù)庫1.認識SQLSQL是StructuredQueryLanguage(結(jié)構(gòu)化查詢語言)的簡稱，SQL的結(jié)構(gòu)簡潔、功能強大、簡單易學(xué)，在主流數(shù)據(jù)庫中得到了廣泛的應(yīng)用。(1)SQL的特點。(2)SQL的體系結(jié)構(gòu)。SQL支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)，即外模式、模式和內(nèi)模式，利用SQL可以實現(xiàn)對三級模式結(jié)構(gòu)的定義、修改和數(shù)據(jù)的操作功能，在此基礎(chǔ)上形成了SQL體系結(jié)構(gòu)。(3)SQL語句的分類。SQL語句依據(jù)操作對象和類型的不同，通常分為以下幾類。①數(shù)據(jù)查詢語言，用于對數(shù)據(jù)進行查詢，如SELECT。②數(shù)據(jù)操縱語言，可進行增加、修改、查詢、刪除。③數(shù)據(jù)定義語言，進行數(shù)據(jù)庫，表的管理等。④數(shù)據(jù)控制語言，設(shè)置訪問權(quán)限等，如GRANT，REVOKE等。⑤事務(wù)處理語言對事務(wù)進行處理，如BEGIN，TRANSACTION，COMMIT，ROLLBACK等。⑥指針控制語言，通過控制指針完成表的操作，如DECLARECURSOR等。(4)SQL語句的編寫規(guī)則。2.操作數(shù)據(jù)庫(1)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。(2)查看數(shù)據(jù)庫。(3)選擇數(shù)據(jù)庫。(4)修改數(shù)據(jù)庫。(5)刪除數(shù)據(jù)庫。4.2數(shù)據(jù)表操作4.2.1創(chuàng)建數(shù)據(jù)表1.數(shù)據(jù)類型MariaDB常用的數(shù)據(jù)類型如下：(1)數(shù)值類型。①整數(shù)類型。②小數(shù)類型。③浮點類型。(2)字符串類型。(3)日期和時間類型。(4)ENUM類型和SET類型。(5)TEXT類型和BLOB類型。2.創(chuàng)建數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)表是用來實際存儲和操作數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，對數(shù)據(jù)庫的各種操作就是對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)表的操作。(1)列的其他屬性。給列定義數(shù)據(jù)類型的同時，也定義了列中存儲的內(nèi)容。①默認值。②自動增長值。③NULL與NOTNULL。(2)設(shè)計表結(jié)構(gòu)。(3)完整性約束條件。列級完整性約束條件。表級完整性約束條件。(4)使用CREATETABLE語句創(chuàng)建數(shù)據(jù)表。4.2.2維護數(shù)據(jù)表1.查看數(shù)據(jù)表2.修改數(shù)據(jù)表3.復(fù)制數(shù)據(jù)表4.修改表名5.刪除數(shù)據(jù)表4.3數(shù)據(jù)操作4.3.1記錄更新記錄的更新主要包括記錄的插入、修改和刪除。1.插入記錄(1)插入一條記錄。語法格式:INSERTINTO<表名>[(<字段清單>)]VALUES(<常量清單>);(2)插入多條記錄。(3)從其他數(shù)據(jù)表查詢插入。2.修改記錄修改記錄是指修改數(shù)據(jù)表中已經(jīng)存在的記錄，如修改學(xué)生的姓名或出生日期等，可以通過UPDATE語句來修改。語法格式:UPDATE<表名>SET<字段名1=表達式1>，[<字段名2=表達式2>，...][WHERE<條件表達式>];3.刪除記錄在SQL中，通過DELETE語句刪除數(shù)據(jù)。語法格式:DELETEFROM<表名>[WHERE<條件表達式>];4.3.2記錄查詢查詢是數(shù)據(jù)庫中最常見的操作，SQL是通過SELECT語句實現(xiàn)查詢的。1.單表查詢(1)簡單查詢。①查詢所有的數(shù)據(jù)記錄和字段②查詢部分字段③查詢計算字段。(2)條件查詢。①按簡單條件查詢②復(fù)合條件查詢③指定范圍查詢④指定集合查詢⑤查詢值為空的行。(3)查詢排序。(4)限制查詢結(jié)果范圍。(5)使用聚合函數(shù)查詢。(6)使用GROUPBY子句分組查詢。2.多表連接查詢(1)內(nèi)連接①使用FROM子句實現(xiàn)多表查詢。②在WHERE子句中指定連接條件。③使用JOIN關(guān)鍵字實現(xiàn)連接。④使用別名作為表名的簡寫。⑤三個數(shù)據(jù)表的連接查詢。(2)外連接①左外連接。②右外連接。③交叉連接。④自連接。⑤聯(lián)合查詢。3.子查詢操作(1)使用比較運算符的子查詢。(2)[NOT]IN子查詢。(3)ANY子查詢。(4)ALL子查詢。(5)[NOT]EXISTS子查詢。4.3.3索引和視圖1.索引(1)索引概述。(2)索引的分類。普通索引、唯一索引、主碼索引、全文索引、空間索引。(3)創(chuàng)建索引。創(chuàng)建數(shù)據(jù)表時可以直接創(chuàng)建索引，這種方式最簡單、方便。(4)刪除索引。2.視圖視圖(view)是一個虛擬表。視圖中的行和列都來自數(shù)據(jù)表，這些數(shù)據(jù)表稱為視圖的基表，視圖數(shù)據(jù)是在視圖被引用時動態(tài)生成的。(1)視圖的特點。(2)視圖的創(chuàng)建。創(chuàng)建視圖主要有兩種方法:HeidiSQL圖形界面和使用CREATE語句。(3)查看視圖。①查看視圖的基本信息?？梢允褂肧HOWTABLESTATUS語句查看視圖的基本信息。②查看視圖的定義。使用SHOWCREATEVIEW語句查看視圖的定義，語法格式:SHOWCREATEVIEW<視圖名>;(4)使用視圖。視圖定義后，可以像基本表一樣進行查詢。(5)修改視圖。使用SQL語句修改視圖。語法格式:ALTER[ALGORITHM={UNDEFINEDIMERGEITEMPTABLE}]VIEW<視圖名>[(字段1，字段2，...)]ASselect_statement[WITH[CASCADEDILOCAL]CHECKOPTION];(6)刪除視圖。使用SQL語句刪除視圖。語法格式:DROPVIEW[IFEXISTS]<視圖名1[，視圖名2，...]>[RESTRICT|CASCADE];課堂小結(jié)本項目主要講述了：(1)存儲引擎的作用、特點和MariaDB常用的存儲引擎;查詢MariaDB的存儲引擎，根據(jù)場景設(shè)置相應(yīng)的存儲引擎以提高性能。(2)SQL中的數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)定義和數(shù)據(jù)控制。(3)數(shù)據(jù)表是數(shù)據(jù)庫最基本的對象，用于存儲用戶數(shù)據(jù)。(4)約束用于確保數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)滿足特定的商業(yè)邏輯或企業(yè)規(guī)則。(5)使用INSERT語句可以增加單行數(shù)據(jù)，使用子查詢將數(shù)據(jù)復(fù)制到其他數(shù)據(jù)表。(6)數(shù)據(jù)查詢是數(shù)據(jù)庫的核心操作，常用的數(shù)據(jù)查詢有列查詢、條件查詢。(7)視圖是一個虛表，本身不存儲數(shù)據(jù)。布置作業(yè)1.怎樣進行存儲引擎的選擇？2.練習(xí)運用SQL命令創(chuàng)建、查看、選擇、修改和刪除數(shù)據(jù)庫。3.練習(xí)運用SQL命令創(chuàng)建、查看、選擇、修改和刪除數(shù)據(jù)表。4.練習(xí)運用SQL命令進行數(shù)據(jù)記錄的增加、刪除、修改、查詢操作。5.什么索引和視圖？怎樣對索引和視圖進行操作？教學(xué)反思項目名稱項目五數(shù)據(jù)庫編程教學(xué)內(nèi)容SQL語言中操作數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫對象的命令語句，常量和變量、表達式、運算符、控制語句；常用的字符串函數(shù)、數(shù)學(xué)函數(shù)、日期和時間函數(shù)、系統(tǒng)函數(shù)；存儲過程和存儲函數(shù)的操作如創(chuàng)建、調(diào)用、查看、修改、刪除等；觸發(fā)器的創(chuàng)建和管理，事務(wù)控制，在事務(wù)中使用鎖。授課時間授課學(xué)時教學(xué)目標學(xué)習(xí)目標1.了解SQL語言的語法規(guī)范、常量和變量的定義、過程控制語句。2.熟悉游標、存儲過程和函數(shù)的定義及其應(yīng)用場景。3.掌握觸發(fā)器、事務(wù)及鎖的定義和它們的應(yīng)用場景。技能目標1.會使用SQL語言進行簡單的程序設(shè)計。2.會根據(jù)使用場景選擇SQL函數(shù)完成數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析等操作。3.會編寫具有簡單功能的存儲過程和函數(shù)。4.會根據(jù)實際應(yīng)用場景編寫簡單的觸發(fā)器、事務(wù)腳本。5.會合理使用鎖機制,以實現(xiàn)并發(fā)事務(wù)的控制。素養(yǎng)目標1.尊重知識產(chǎn)權(quán),遵紀守法,具備公民意識。2.合理使用資源,養(yǎng)成節(jié)儉習(xí)慣。3.在學(xué)會使用數(shù)據(jù)庫編程的同時,養(yǎng)成團結(jié)合作的意識。學(xué)情分析通過對本項目的學(xué)習(xí)，了解SQL語言中操作數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫對象的命令語句；熟悉常用的字符串函數(shù)、數(shù)學(xué)函數(shù)、日期和時間函數(shù)、系統(tǒng)函數(shù)；掌握存儲過程和存儲函數(shù)的操作，觸發(fā)器的創(chuàng)建、管理，以及事務(wù)控制。學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫編程有助于幫助學(xué)生加深對數(shù)據(jù)庫的理解，有助于后續(xù)課程的深化學(xué)習(xí)。教學(xué)方法學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)、查閱資料，課堂上緊跟著老師的思路，對老師的演示要熟記，課后練習(xí)提升、反思總結(jié)等方法進行本章節(jié)的學(xué)習(xí)，有電腦條件的學(xué)生可以根據(jù)在課堂上所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，反復(fù)的操作實踐驗證；實訓(xùn)課上要加強訓(xùn)練，不懂的問題及操作過程，及時的向老師詢問或是同學(xué)之間相互討論。教學(xué)媒介教材、配套的PPT課件、多媒體教案等 教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)引入MariaDB雖然有各種便捷的圖形界面,但各種功能的實現(xiàn)基礎(chǔ)仍然是SQL語言,只有SQL語言可以直接和數(shù)據(jù)庫進行交互。教授新知一、明確教學(xué)目標二、教學(xué)內(nèi)容“數(shù)據(jù)庫編程”5.1SQL編程基礎(chǔ)5.1.1SQL語言基礎(chǔ)SQL語言中基本語法和流程語句的構(gòu)成，主要包括常量和變量、表達式、運算符、控制語句等。1.常量和變量(1)常量。十進制整型常量、十六進制整型常量、實型常量、字符串常量、日期常量、布爾常量、位字段值、NULL值(2)變量。變量就是在程序執(zhí)行過程中,值是可以改變的量。①全局變量和會話變量。②用戶變量。用戶變量指的是用戶自己定義的變量。③局部變量。作用范圍是在BEGIN...END語句塊中。2.運算符(1)算術(shù)運算符。(2)比較運算符。(3)邏輯運算符。(4)位運算符。(5)運算符的優(yōu)先級。3.SQL流程控制語句(1)BEGIN...END語句塊。語法格式:[begin_label:]BEGIN[statement_list]END[end_label];(2)IF...ELSE條件語句。語法格式:IF<表達式>THENstatement_list[ELSEIF<表達式>THENstatement_list]...[ELSEstatement_list]ENDIF;(3)CASE分支語句。①簡單格式。②搜索格式。(4)循環(huán)語句。在SQL語言中主要有三個標準的循環(huán)方式:LOOP、REPEAT和WHILE。①LOOP循環(huán)。②REPEAT循環(huán)。③WHILE循環(huán)。4.條件和處理程序的定義(1)定義條件。(2)定義處理程序。5.注釋(1)單行注釋。①在行前使用#。②在行前使用--(2)多行注釋。使用/??/注釋。5.1.2常用函數(shù)1.字符串函數(shù)字符串函數(shù)用于控制字符串返回滿足用戶需求的位置,這些功能僅用于字符型數(shù)據(jù)。ASCII(char)、LENGTH(s)、CHAR_LENGTH(s)、CONCAT(s1,s2,...)、UPPER(s)、CONCAT_WS(sep,s1,s2,...)、INSERT(s1,x,len,s2)、LOWER(s)、LEFT(s,n)、TRIM(s)、RIGHT(s,n)等2.數(shù)學(xué)函數(shù) 常用的數(shù)學(xué)函數(shù)有：ABS(x)函數(shù)、FLOOR(x)函數(shù)、CEILING(x)函數(shù)、GREATEST()函數(shù)、LEAST()函數(shù)、ROUND(x)函數(shù)、TRUNCATE(x,y)函數(shù)、RAND()函數(shù)、RAND(x)函數(shù)、SQRT(x)函數(shù)、MOD(x,y)函數(shù)3.日期和時間函數(shù) 常用日期和時間函數(shù)的操作有：CURDATE()函數(shù)、CURTIME()函數(shù)、DATE_ADD()函數(shù)、DATE_SUB()函數(shù)、DAYOFWEEK(d)函數(shù)、DAYOFMONTH(d)函數(shù)、DAYOFYEAR(d)函數(shù)、HOUR(t)函數(shù)、MINUTE(t)函數(shù)、SECOND(t)函數(shù)、⑤NOW()函數(shù)、DATEDIFF()函數(shù)、4.系統(tǒng)函數(shù) 常用的系統(tǒng)函數(shù)：DATABASE()函數(shù)、USER()函數(shù)、VERSION()函數(shù)、CHARSET(str)函數(shù)、COLLATION(str)函數(shù)5.1.3游標1.聲明游標2.游標操作(1)打開游標。語法格式:OPENcursor_name;(2)檢索游標。語法格式:FETCHcursor_nameINTOvar_name[,var_name,...];(3)關(guān)閉游標語法格式:CLOSEcursor_name;5.2存儲過程和存儲函數(shù)5.2.1熟悉存儲過程和存儲函數(shù)1.存儲過程和存儲函數(shù)的優(yōu)缺點存儲過程和存儲函數(shù)的優(yōu)缺點存儲過程和存儲函數(shù)的缺點。2.存儲過程和存儲函數(shù)參數(shù)存儲過程和存儲函數(shù)能接受輸入?yún)?shù),并把參數(shù)返回給調(diào)用方。參數(shù)傳遞信息的關(guān)鍵字：5.2.2創(chuàng)建存儲過程和存儲函數(shù)1.創(chuàng)建存儲過程(1)使用CREATEPROCEDURE語句創(chuàng)建存儲過程,語法格式:CREATE[ORREPLACE][DEFINER={user|CURRENT_USER|role|CUR-RENT_ROLE}]PROCEDUREsp_name([proc_parameter[,...]])[characteristic...]routine_body使用ORREPLACE子句，判斷將要創(chuàng)建的存儲過程是否存在。DEFINER子句指定存儲過程執(zhí)行時,檢查權(quán)限所使用的上下文。sp_name參數(shù)表示創(chuàng)建的存儲過程的名稱proc_parameter允許使用空參數(shù)列表,如果給定了參數(shù),則參數(shù)名不區(qū)分大小寫。routine_body部分包含有效的SQL語句。2.創(chuàng)建存儲函數(shù)(1)使用CREATEFUNCTION語句創(chuàng)建存儲函數(shù)。使用CREATEFUNCTION語句,必須要具備CREATEROUTINE權(quán)限。語法格式:CREATE[ORREPLACE][DEFINER={user|CURRENT_USER|role|CUR-RENT_ROLE}][AGGREGATE]FUNCTION[IFNOTEXISTS]func_name([func_parameter[,...]])RETURNStype[characteristic...]RETURNfunc_body(2)利用HeidiSQL圖形界面創(chuàng)建存儲函數(shù)。利用HeidiSQL圖形界面創(chuàng)建存儲函數(shù)的步驟與創(chuàng)建存儲過程相似。3.調(diào)用存儲過程和存儲函數(shù)存儲函數(shù)的調(diào)用與MariaDB內(nèi)部函數(shù)的調(diào)用方式相同。(1)在HeidiSQL圖形界面調(diào)用存儲過程和存儲函數(shù)。利用HeidiSQL圖形界面調(diào)用存儲過程和存儲函數(shù)的方法非常簡單。(2)使用SQL語句調(diào)用存儲過程和存儲函數(shù)。①調(diào)用存儲過程。②調(diào)用存儲函數(shù)。5.2.3管理存儲過程和存儲函數(shù)1.查看存儲過程和存儲函數(shù)(1)利用SHOWSTATUS語句查看。語法格式:SHOW[PROCEDURE|FUNCTION]STATUS[LIKE‘pattern’];(2)利用SHOWCREATE語句查看。語法格式:SHOWCREATE[PROCEDURE|FUNCTION]<sp_name|func_name>;(3)從information_schema.ROUTINES數(shù)據(jù)表查看存儲過程或存儲函數(shù)的信息。SELECT?FROMinformation_schema.ROUTINES2.修改存儲過程和存儲函數(shù)語法格式:ALTER[PROCEDURE|FUNCTION]<sp_name|func_name>[characteristic...];3.刪除存儲過程和存儲函數(shù)使用DROP語句可以刪除存儲過程或存儲函數(shù)，語法格式:DROP[PROCEDURE|FUNCTION][IFEXISTS]<sp_name|func_name>;5.3觸發(fā)器、事務(wù)和鎖5.3.1觸發(fā)器1.創(chuàng)建觸發(fā)器觸發(fā)器(Trigger)是特殊的存儲過程,它基于一個數(shù)據(jù)表創(chuàng)建。(1)利用SQL語句創(chuàng)建觸發(fā)器。語法格式:CREATE[ORREPLACE][DEFINER={user|CURRENT_USER|role|CUR-RENT_ROLE}]TRIGGER[IFNOTEXISTS]trigger_nametrigger_timetrigger_eventONtbl_nameFOREACHROW[{FOLLOWS|PRECEDES}other_trigger_name]trigger_stmt(2)利用HeidiSQL圖形界面創(chuàng)建觸發(fā)器。2.管理觸發(fā)器(1)查看觸發(fā)器。①用SHOWTRIGGERS語句查看觸發(fā)器信息。語法格式:SHOWTRIGGERS;②在information_schema.TRIGGERS數(shù)據(jù)表中查看觸發(fā)器的信息。(2)刪除觸發(fā)器。語法格式:DROPTRIGGER[db_name.]trigger_name;如：刪除觸發(fā)器tr_update_sno。DROPTRIGGERteaching_management.tr_update_sno;(3)利用HeidiSQL圖形界面管理觸發(fā)器。5.3.2事務(wù)1.事務(wù)的特性原子性、一致性、隔離性、持久性2.事務(wù)分類扁平事務(wù)、帶有保存點的扁平事務(wù)、鏈式事務(wù)、嵌套事務(wù)、分布式事務(wù)3.事務(wù)控制開始事務(wù)、提交事務(wù)、回滾事務(wù)5.3.3鎖1.并發(fā)操作引起的問題(1)丟失更新；(2)臟讀；(3)不可重復(fù)讀；(4)幻象讀2.事務(wù)隔離級別四個隔離級別的特性3.鎖機制(1)表級鎖定。①讀鎖②寫鎖(2)行級鎖定。(3)頁級鎖定。4.死鎖處理鎖是多個用戶能夠同時操作同一個數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)而不發(fā)生數(shù)據(jù)不一致現(xiàn)象的重要保障,但封鎖的方法可能引起活鎖和死鎖等問題。(1)活鎖。避免活鎖的方法是采用先來先服務(wù)的策略。(2)死鎖。解決死鎖問題的方法主要有兩類：一類方法是采取一定措施來預(yù)防死鎖的發(fā)生；另一類方法是允許發(fā)生死鎖,采用一定手段定期診斷系統(tǒng)中有無死鎖,若有,則解除。課堂小結(jié)本項目主要講述了：(1)SQL語言中操作數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫對象的命令語句,SQL編程的基本語法和語句塊的構(gòu)成。(2)SQL語言中的字符串函數(shù)、數(shù)學(xué)函數(shù)、日期和時間函數(shù)、系統(tǒng)函數(shù)、條件判斷函數(shù)等常用函數(shù)的使用。(3)游標的概念,用游標編寫簡單的應(yīng)用程序。(4)編寫存儲過程和存儲函數(shù),管理存儲過程和存儲函數(shù),以及調(diào)用存儲過程和存儲函數(shù)，優(yōu)化數(shù)據(jù)庫,提高運行效率。(5)觸發(fā)器的功能。布置作業(yè)1.練習(xí)SQL流程控制語句：BEGIN...END語句塊、IF...ELSE條件語句、CASE分支語句、循環(huán)語句。2.練習(xí)創(chuàng)建存儲函數(shù)，調(diào)用、管理存儲過程和存儲函數(shù)。3.事務(wù)的特性是什么？又有哪些分類？4.死鎖的處理方法。教學(xué)反思項目名稱項目六數(shù)據(jù)庫運維教學(xué)內(nèi)容MariaDB的權(quán)限表及權(quán)限系統(tǒng)的工作原理，MariaDB的用戶管理和權(quán)限管理；MariaDB的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)，數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法；MariaDB中二進制日志、錯誤日志、通用查詢?nèi)罩尽⒙樵內(nèi)罩?、中繼日志、事務(wù)日志的管理；架構(gòu)讀寫分離數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，搭建高可用數(shù)據(jù)庫集群。授課時間授課學(xué)時教學(xué)目標學(xué)習(xí)目標1.了解MariaDB的權(quán)限系統(tǒng)。2.掌握數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)還原和數(shù)據(jù)遷移的方法。3.掌握MariaDB日志文件類型及應(yīng)用場景。4.了解主/從數(shù)據(jù)庫、高性能數(shù)據(jù)庫及讀寫分離數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)和應(yīng)用場景。技能目標1.會根據(jù)工作場景合理地進行用戶管理和權(quán)限分配。2.會根據(jù)工作場景選擇數(shù)據(jù)備份和還原的方法,并進行數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)還原和數(shù)據(jù)遷移等操作。3.會根據(jù)工作場景操作相應(yīng)的MariaDB日志文件。4.會搭建主/從數(shù)據(jù)庫、讀寫分離數(shù)據(jù)庫和高性能數(shù)據(jù)庫等集群。素養(yǎng)目標1.能從數(shù)據(jù)庫日志的操作中,學(xué)會合理分配時間。2.具有規(guī)劃意識,合理規(guī)劃個人職業(yè)發(fā)展。3.在搭建數(shù)據(jù)庫的同時,培養(yǎng)靈活的思維能力和分析信息能力。學(xué)情分析通過對本項目的學(xué)習(xí)，了解MariaDB的權(quán)限表及權(quán)限系統(tǒng)的工作原理，MariaDB的用戶管理和權(quán)限管理；掌握MariaDB的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)，數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法；熟悉MariaDB中的日志管理；掌握架構(gòu)讀寫分離數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，搭建高可用數(shù)據(jù)庫集群。學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫運維有助于幫助學(xué)生加深對數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用。教學(xué)方法學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)、查閱資料，課堂上緊跟著老師的思路，對老師的演示要熟記，課后練習(xí)提升、反思總結(jié)等方法進行本章節(jié)的學(xué)習(xí)，有電腦條件的學(xué)生可以根據(jù)在課堂上所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，反復(fù)的操作實踐驗證；實訓(xùn)課上要加強訓(xùn)練，不懂的問題及操作過程，及時的向老師詢問或是同學(xué)之間相互討論。教學(xué)媒介教材、配套的PPT課件、多媒體教案等 教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)引入安全管理是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中非常重要的組成部分之一,也是數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)被合理訪問和修改的基本保證。MariaDB既是一個多用戶數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),又是功能強大的訪問控制系統(tǒng)，可以為不同用戶指定允許的權(quán)限。MariaDB提供了多種對數(shù)據(jù)進行備份和還原的方法。教授新知一、明確教學(xué)目標二、教學(xué)內(nèi)容“數(shù)據(jù)庫運維”6.1MariaDB的權(quán)限系統(tǒng)6.1.1權(quán)限表MariaDB中的權(quán)限表都存放在mysql數(shù)據(jù)庫中,與權(quán)限相關(guān)的數(shù)據(jù)表有user視圖、db表、tables_priv表、columns_priv表、procs_priv表。1.user視圖和db表user視圖和db表的字段說明如書中表6-1所示。(1)user視圖。user視圖是從global_priv表中導(dǎo)出的。(2)db表。在db表中存儲的是用戶對某個數(shù)據(jù)庫的操作權(quán)限。2.tables_priv表、columns_priv表和procs_priv表6.1.2MariaDB權(quán)限系統(tǒng)的工作原理1.合法性驗證MariaDB使用user視圖中的Host、User和Password三個字段進行身份驗證。2.權(quán)限驗證和分配MariaDB服務(wù)器的權(quán)限驗證過程如下圖：6.1.3用戶管理1.創(chuàng)建用戶MariaDB的用戶可以分為普通用戶和root用戶(超級管理員)。(1)使用SQL語句(GRANT和CREATEUSER)創(chuàng)建用戶。使用GRANT語句創(chuàng)建新用戶。語法格式:GRANTpriv_type[(column_list)][,priv_type[(column_list)]]... ON[object_type]priv_level TOuser_specification[user_options...][WITHGRANTOPTION];使用CREATEUSER語句創(chuàng)建新用戶。語法格式:CREATE[ORREPLACE]USER[IFNOTEXISTS]user_specification[,user_specification]...[WITHresource_option[resource_option]...];(2)利用HeidiSQL圖形界面創(chuàng)建用戶。2.修改用戶名語法格式:RENAMEUSERold_userTOnew_user[,old_userTOnew_user]...;3.修改用戶密碼語法格式:SETPASSWORD[FORuser]{PASSWORD(‘somepassword’)|‘encryptedpassword’};4.刪除用戶語法格式:DROPUSER[IFEXISTS]user_name[,user_name]..;6.1.4權(quán)限管理1.權(quán)限類型在MariaDB中常見的權(quán)限如下圖：2.查看權(quán)限查看用戶權(quán)限可以使用SQL語句、查詢mysql.user視圖或HeidiSQL圖形界面3.授予權(quán)限在MariaDB中,可以在HeidiSQL圖形界面或使用GRANT語句為用戶授權(quán)。(1)權(quán)限的級別。①全局層級②數(shù)據(jù)庫層級③表層級④列層級⑤子程序?qū)蛹墶?2)授權(quán)語句GRANT。在MariaDB中,必須是擁有GRANT權(quán)限的用戶才可以執(zhí)行GRANT語句。4.收回權(quán)限(1)收回用戶的所有權(quán)限。(2)收回用戶的指定權(quán)限。(3)REVOKE語句的嚴格性。(4)設(shè)置root密碼。6.2MariaDB的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)6.2.1數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)1.數(shù)據(jù)損失的因素可能造成數(shù)據(jù)損失的因素如下。系統(tǒng)故障、介質(zhì)故障、計算機病毒、錯誤操作、服務(wù)器崩潰、自然災(zāi)害。2.數(shù)據(jù)備份的分類(1)按備份時數(shù)據(jù)庫是否離線將數(shù)據(jù)備份劃分：冷備、溫備、熱備。(2)按備份設(shè)計的數(shù)據(jù)范圍將數(shù)據(jù)備份劃分為：完全備份、增量備份、差分備份、按需備份。6.2.2數(shù)據(jù)備份的方法1.MariaDB中的備份方式MariaDB中的數(shù)據(jù)備份方式主要有物理備份和邏輯備份。2.MariaDB中的備份工具(1)mariadb-backup。(2)mariadb-dump。(3)InnoDB存儲引擎的邏輯備份。(4)快照。3.使用mariadb-dump命令備份(1)備份數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)表。(2)備份多個數(shù)據(jù)庫。6.2.3數(shù)據(jù)恢復(fù)的方法1.使用命令恢復(fù)語法格式:mariadb-uuser-ppassword[db_name]<filename.sql;2.直接復(fù)制整個數(shù)據(jù)庫目錄6.2.4數(shù)據(jù)遷移1.使用語句導(dǎo)出(1)使用SELECT語句導(dǎo)出?；菊Z法格式:SELECT[列名]FROMtb_name[WHERE語句]INTOOUTFILE‘目標文件’[OPTION];(2)使用mariadb-dump命令導(dǎo)出文本文件。基本語法格式:mariadb-dump-uroot-ppassword-hhost-Tpathdb_name[tb_name[,tb_name]][OPTIONS](3)使用mariadb命令導(dǎo)出文本文件。基本格式:mariadb-uroot-ppassword[OPTIONS]-e|--execute=“SELECT語句”db_name>filename.txt2.使用語句導(dǎo)入(1)用LOADDATAINFILE方式導(dǎo)入文件。語法格式:LOADDATA[LOCAL]INFILE‘file_name’INTOTABLEtb_name[OPTION][IGNOREnumbersLINES][字段列表][SETcolumn=exp];(2)使用mariadb-import命令導(dǎo)入文本文件。語法格式:mariadb-import-uroot-ppassword[LOCAL]db_namefile_name[OPTIONS]3.用HeidiSQL導(dǎo)出和導(dǎo)入6.3MariaDB日志管理6.3.1二進制日志1.啟動和設(shè)置二進制日志啟動二進制日志,可以通過配置文件my.ini或f中的[mysqld]或[mariadb]組中添加選項的方式啟動二進制日志。2.查看二進制日志基本語法格式:mariadb-binlog[options]log-files3.刪除二進制日志(1)使用RESETMASTER語句刪除二進制日志文件。語法格式:RESETMASTER;(2)使用PURGEBINARYLOGS語句刪除日志。語法格式:PURGE{MASTER|BINARY}BINARYLOGSTO‘file_name’;或PURGE{MASTER|BINARY}BINARYLOGSBEFORE‘datetime’;4.使用二進制日志文件恢復(fù)數(shù)據(jù)庫使用mariadb-binlog命令恢復(fù)數(shù)據(jù)。語法格式:mariadb-binlog[options]log-files|mariadb-uroot-ppassword6.3.2錯誤日志1.啟動和設(shè)置錯誤日志(1)默認配置。(2)配置錯誤日志文件名。(3)設(shè)置log-basename選項配置錯誤日志的文件名。2.查看錯誤日志使用SHOWVARIABLES語句查看MariaDB服務(wù)器的錯誤日志的存儲位置。6.3.3通用查詢?nèi)罩?.啟動和設(shè)置通用查詢?nèi)罩?1)啟動通用查詢?nèi)罩尽?2)設(shè)置通用查詢?nèi)罩镜奈募?3)選擇通用查詢?nèi)罩镜妮敵瞿康牡亍?4)關(guān)閉通用查詢?nèi)罩尽?5)禁用通用查詢?nèi)罩尽?.查看、刪除通用查詢?nèi)罩?1)查看通用查詢?nèi)罩尽?2)刪除通用查詢?nèi)罩尽?.3.4慢查詢?nèi)罩?.啟動和設(shè)置慢查詢?nèi)罩?1)慢查詢?nèi)罩镜某Ｓ脜?shù)。(2)啟動慢查詢?nèi)罩尽?3)設(shè)置慢查詢?nèi)罩疚募?4)選擇慢查詢?nèi)罩镜妮敵瞿康牡亍?5)關(guān)閉慢查詢?nèi)罩尽?.查看、刪除慢查詢?nèi)罩?1)查看慢查詢?nèi)罩尽?2)刪除慢查詢?nèi)罩尽?.3.5中繼日志、事務(wù)日志中繼日志的相關(guān)參數(shù)如下。(1)relay_log={ON|OFF|PATH}:中繼日志的功能開關(guān),定義了中繼日志存放的路徑和文件名稱。(2)relay_log_recovery={ON|OFF}:當從服務(wù)器從宕機狀態(tài)恢復(fù)后,如果中繼日志損壞,會導(dǎo)致日志中的部分語句無法被重放或者全部不能被重放。2.事務(wù)日志(1)redolog:提供數(shù)據(jù)重做功能,實現(xiàn)回滾操作。(2)undolog:不僅提供數(shù)據(jù)恢復(fù)功能,實現(xiàn)回滾操作，而且提供了恢復(fù)操作及MVCC功能。6.4搭建高性能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)6.4.1架構(gòu)讀寫分離數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.架構(gòu)主/從數(shù)據(jù)庫(1)主/從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)勢。①增加服務(wù)健壯性。②實現(xiàn)負載均衡。③實現(xiàn)數(shù)據(jù)異地備份。(2)主/從復(fù)制的原理。(3)搭建主/從數(shù)據(jù)庫。2.讀寫分離數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)(1)讀寫分離能提高數(shù)據(jù)庫的性能。(2)讀寫分離帶來的問題。①主/從復(fù)制延遲。②讀寫分離的分配機制。(3)搭建讀寫分離數(shù)據(jù)庫。用MyCat作為數(shù)據(jù)庫中間件構(gòu)建的讀寫分離數(shù)據(jù)庫。6.4.2搭建高可用數(shù)據(jù)庫集群1.數(shù)據(jù)庫集群和分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫集群是串聯(lián)工作的,分布式數(shù)據(jù)庫是并聯(lián)工作的。2.數(shù)據(jù)庫集群(1)業(yè)務(wù)分庫。①JOIN操作問題。②事務(wù)問題。③成本問題。(2)分表。①垂直分表。②水平分表。(3)“分庫分表”的實現(xiàn)。3.高可用數(shù)據(jù)庫集群的搭建課堂小結(jié)本項目主要講述了：(1)MariaDB權(quán)限系統(tǒng)的工作原理，用戶、權(quán)限的概念。(2)使用語句和圖形界面進行用戶與權(quán)限的管理。(3)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)的方式，常用的數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)的語句和命令。(4)數(shù)據(jù)庫的導(dǎo)入和導(dǎo)出。(5)MariaDB數(shù)據(jù)庫日志的種類和各類日志的用途。(6)主/從服務(wù)器架構(gòu)、讀寫分離數(shù)據(jù)庫、高可用數(shù)據(jù)庫集群的搭建。布置作業(yè)1.練習(xí)在HeidiSQL圖形界面中創(chuàng)建一個新用戶test_user_6@localhost,密碼自定義。在“用戶管理”對話框中修改用戶test_user_6@localhost的用戶名和密碼，再刪除此用戶。2.練習(xí)用使用SQL語句創(chuàng)建新用戶、修改用戶名、修改用戶密碼及刪除用戶。3.數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法有哪些？4.怎樣對MariaDB中的日志進行管理？教學(xué)反思項目名稱項目七走進NoSQL教學(xué)內(nèi)容NoSQL的簡介、典型的應(yīng)用場景，NewSQL概念，NoSQL數(shù)據(jù)庫的相關(guān)技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲模式和相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫；HBase的數(shù)據(jù)模型、拓撲結(jié)構(gòu)及HBase的操作；MongoDB的文檔和集合、集群架構(gòu)、存儲引擎等，以及MongoDB的操作。授課時間授課學(xué)時教學(xué)目標學(xué)習(xí)目標1.了解NoSQL的定義、特點，以及它與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫間的關(guān)系。2.了解NoSQL常見的存儲模式。3.掌握HBase的基本數(shù)據(jù)模型和拓撲結(jié)構(gòu)。4.了解MongoDB的技術(shù)原理。技能目標1.會根據(jù)工作場景選擇比較適合的NoSQL軟件。2.會在HBaseShell環(huán)境中進行基本操作和數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)。3.會在MongoDBShell環(huán)境中進行基本操作和數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)。素養(yǎng)目標1.通過學(xué)習(xí)不同數(shù)據(jù)庫，培養(yǎng)辯證的思維方式和正確的價值觀。2.了解NoSQL的發(fā)展，樹立正確的歷史觀。學(xué)情分析通過對本項目的學(xué)習(xí)，了解NoSQL數(shù)據(jù)庫的相關(guān)技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲模式和相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫；掌握HBase的數(shù)據(jù)模型、拓撲結(jié)構(gòu)及HBase的操作；熟悉MongoDB的文檔和集合、集群架構(gòu)、存儲引擎等，以及MongoDB的操作。學(xué)習(xí)本項目有助于幫助學(xué)生加深對數(shù)據(jù)庫的了解。教學(xué)方法學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)、查閱資料，課堂上緊跟著老師的思路，對老師的演示要熟記，課后練習(xí)提升、反思總結(jié)等方法進行本章節(jié)的學(xué)習(xí)，有電腦條件的學(xué)生可以根據(jù)在課堂上所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，反復(fù)的操作實踐驗證；實訓(xùn)課上要加強訓(xùn)練，不懂的問題及操作過程，及時的向老師詢問或是同學(xué)之間相互討論。教學(xué)媒介教材、配套的PPT課件、多媒體教案等 教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)引入隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，各種類型的數(shù)據(jù)庫層出不窮。雖然關(guān)系型數(shù)據(jù)庫已經(jīng)在業(yè)界的數(shù)據(jù)存儲方面占據(jù)了不可動搖的地位，但是它在應(yīng)用中存在擴展困難、讀寫慢、成本高和容量受限等問題。為了解決這些問題，出現(xiàn)了新的“NoSQL”數(shù)據(jù)庫類型。該類型的數(shù)據(jù)庫，在設(shè)計上非常關(guān)注數(shù)據(jù)的高并發(fā)讀寫和海量數(shù)據(jù)存儲等問題，與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫相比，在架構(gòu)和數(shù)據(jù)模型方面做了“減法”，而在擴展和并發(fā)等方面做了“加法”教授新知一、明確教學(xué)目標二、教學(xué)內(nèi)容“走進NoSQL”7.1初識NoSQL7.1.1認識NoSQL1.NoSQL的簡介主要特點包括容錯性、伸縮性、訪問效率(可用性)。2.NewSQL的概念NewSQL的兩個特點：(1)NewSQL仍缺乏一個權(quán)威的定義，其歸類也比較模糊。(2)缺少知名度較高的NewSQL產(chǎn)品。3.NoSQL的典型應(yīng)用場景(1)海量日志數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)或監(jiān)控數(shù)據(jù)的管理和查詢。(2)特殊的或復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型的簡化處理。(3)作為數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)或OLAP系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)支撐。4.NoSQL數(shù)據(jù)庫的相關(guān)技術(shù)NoSQL數(shù)據(jù)庫一般基于分布式系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理與查詢。(1)分布式數(shù)據(jù)處理。(2)時間同步服務(wù)。(3)布隆過濾器。7.1.2NoSQL的數(shù)據(jù)存儲模式和相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫NoSQL的數(shù)據(jù)存儲模式主要涉及在數(shù)據(jù)庫中存放數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，基本的數(shù)據(jù)讀寫、修改、刪除等操作。1.列存儲模式和列族數(shù)據(jù)庫2.文檔存儲模式和文檔數(shù)據(jù)庫3.鍵值對存儲模式和鍵值數(shù)據(jù)庫4.圖存儲模式和圖數(shù)據(jù)庫7.2走進HBase7.2.1認識HBase1.HBase的數(shù)據(jù)模型HBase采用的是一種面向列加鍵值對存儲模式，鍵值對的實際存儲格式如下圖：2.HBase的拓撲結(jié)構(gòu)HBase節(jié)點采用了主/從式的拓撲結(jié)構(gòu)，其主要組件包括一個主節(jié)點和若干個從節(jié)點。HBase的典型架構(gòu)如下圖：3.水平分區(qū)原理7.2.2操作HBase1.查看HBase的基本信息顯示當前HBase的版本號：hbase(main):020:0>version顯示各主節(jié)點的狀態(tài)：hbase(main):021:0>status顯示當前用戶名：hbase(main):022:0>whoam退出HBaseShell模式：hbase(main):025:0>exit2.表和列族操作HBase的表結(jié)構(gòu)只有表名和列族兩項內(nèi)容。在HBaseShell中數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)的讀寫等基本操作(1)創(chuàng)建數(shù)據(jù)表。(2)查看表名列表、數(shù)據(jù)表的信息等。(3)修改表結(jié)構(gòu)。(4)刪除數(shù)據(jù)表。3.數(shù)據(jù)更新(1)數(shù)據(jù)插入。使用put命令可以實現(xiàn)單條數(shù)據(jù)的插入和修改。(2)數(shù)據(jù)更新。執(zhí)行put命令，則視為數(shù)據(jù)更新。(3)數(shù)據(jù)刪除。(4)計數(shù)器。使用incr命令可以將cell的數(shù)值在原值上加入指定數(shù)值。4.數(shù)據(jù)更新(1)get:根據(jù)行鍵獲取一條數(shù)據(jù)。(2)scan:掃描一個數(shù)據(jù)表，可以指定行鍵范圍或使用過濾器限制