林子雨主讲《数据库系统原理》2016班级主页

厦门大学计算机系本科生课程《数据库系统原理》2016班级主页

时间地点：周二上午34节学生公寓206，周五上午34节海韵教学楼107

主讲人：厦门大学计算机科学系林子雨博士/助理教授

(E-mail: ziyulin@xmu.edu.cn, 个人主页：http://www.cs.xmu.edu.cn/linziyu)

（扫一扫手机访问本主页）

（图 2016年4月5日课堂上林子雨老师签名赠书给杨金兴同学）

（2016年6月8日期末考试现场）

班级信息

班级名称：林子雨主讲《数据库系统原理》2016班级

课程性质：厦门大学计算机系科学系本科生必修课

上课学生：厦门大学计算机系科学系2013级本科生（大三下学期）55人

授课教师：林子雨

开课学期：2016年春季学期（2月到6月）

课程学时：每周4节理论课，2节实验课，4学分，80学时

上课时间地点：（1）理论课：星期二第34节学生公寓206；星期五第34节海韵教学楼107；（2）实验课：11-13(单)周星期五第5-8节；4-10(双)周星期五第5-8节；海韵实验楼机房。

课程助教：厦门大学数据库实验室2014级硕士研究生谢荣东同学（E-mail：xrdxmu@sina.com）和厦门大学数据库实验室2015级硕士研究生薛倩同学（E-mail：xueqian_victoria@163.com）。

课程简介

1. 课程基本信息

课程编号：212019

课程名称（中文）：数据库系统原理

课程名称（英文）：Principle of Database System

开课学期：本科生大三下学期

课程类别：核心专业基础课程

总学时数与学分： 68学时（4学分，不含实验课时，4学时/周）

先修课程：计算机导论、高级语言程序设计、集合论与图论、数据结构。

教学形式：课堂讲授 + 课外教学 + 实验教学（实验部分实行单列）

使用教材：王珊，萨师煊：数据库系统概论(第四版)，高等教育出版社，2006第四版

教学参考书（更多的内容见参考书目录）：

考核形式：期末闭卷笔试，期末成绩由平时成绩和笔试成绩构成，其中，平时成绩占30%，笔试成绩占70%。

Date C J, An Introduction to Database System (Ed.7), Addison-Wesley,2000

施伯乐周傲英著《数据库系统教程》，高等教育出版社，2000

大纲制定者：薛永生、张东站、林子雨

2．课程性质、类别与任务

数据库应用广泛，其理论和技术是计算机专业基础课，也是计算机工程技术人员必备的知识和技能,属于必修课。本课程的教学任务是针对大量数据管理操作，全面介绍数据库系统的基本概念，基本原理和基本技术。通过研究关系代数、关系演算、函数依赖、多值依赖，Armstrong公理，关系模式的分解，关系模式的规范化让学生建立扎实的关系数据库理论基础；结合目前信息系统建设的实际全面讲授关系数据库标准语言–SQL、关系数据库设计过程方法，使学生掌握现代信息系统中数据库开发技术；在数据库基本理论的基础上，讲授恢复技术、并发控制技术，数据库实现基本技术以及数据库安全性和完整性控制，使学生掌握数据库系统维护管理系统；对数据库技术的研究动态，如分布式数据库、数据挖掘等也作简略介绍，使学生简单了解目前数据库发展的前沿技术。在理论和实践上为学生的后续发展打下坚实基础。

此外，配合实验课程的教学中，学生应理论联系实际，理论指导实践，通过规范地完成一系列数据库系统原理实验进一步巩固所学的相关书本知识，在知识、能力、素质上得到进一步的提高。

3．课程教学的基本要求（教学内容和教学重点）

“数据库系统原理”内容的重点是数据库理论、技术及其在实际工程的应用。课程教学的基本要求是通过教学活动，使每一个学生较好地掌握课程的主要内容，能够运用数据库的理论、方法与技术解决相应的、一般的实际问题。课程的教学内容主要包括如下知识点，其中，属于重点的内容用黑体标示：

数据库系统概论（数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统、数据管理技术的产生和发展、数据库系统的特点），数据模型（数据模型的组成要素，概念模型，层次模型，网状模型，关系模型，对象模型），数据库系统结构（数据库系统模式的概念、数据库系统的三级模式结构、数据库的二级映像功能与数据独立性、数据库系统的组成、数据库技术的研究领域）。

关系模型概述，关系数据结构及形式化定义（关系，关系模式，关系数据库），关系的完整性（实体完整性，参照完整性，用户自定义完整性），关系代数（集合运算，关系运算），关系演算（元组关系演算，域关系演算）

SQL概述，SQL数据定义，SQL查询（单表查询、连接查询、嵌套查询、集合查询），SQL数据更新（插入数据、修改数据、删除数据），视图(SQL创建视图、查询视图、更新视图、视图意义)，数据控制（SQL授权、收回授权），嵌入式SQL,动态SQL。

关系系统（定义、分类、基本准则），查询优化准则，关系代数等价变换规则，查询优化步骤。

关系模式的冗余和异常问题，规范化（函数依赖、码、范式、2NF、3NF、BCNF、多值依赖、4NF），数据依赖的公理系统，模式的分解。

数据库设计的基本步骤，需求分析，概念结构设计，逻辑结构设计，物理设计，数据库的实施和维护。

事务的基本概念，故障的种类，恢复的实现技术（数据转储、登记日记文件），恢复策略（事务故障的恢复，系统故障的恢复，介质故障的恢复），具有检查点的恢复技术，数据库镜像，Oracle的恢复技术。

并发控制概述，封锁协议，活锁和死锁，并发调度的可串行性，两段锁协议，封锁的粒度，意向锁，Oracle的并发控制。

计算机系统的三类安全性问题，可信计算机系统的评测标准，数据库安全性控制（用户标识和鉴别，存取控制，自主存取控制方法，强制存取控制方法，视图机制，审计，数据加密），统计数据库安全性，Oracle数据库的安全性措施。

完整性约束条件，完整性控制，Oracle的完整性。

DBMS概述，DBMS的进程结构和线索机制，DBMS系统结构，语言处理，数据存取，缓冲区管理。

面向对象数据库技术概述，Web数据库技术概述，数据仓库技术概述，分布式数据库技术概述

4.教学进度表

章节	内容简介	学时安排	起止周
第一章绪论	数据库的基本概念	6	1-2
第二章关系数据库	关系数据库的模型和操作语言	6	2-3
第三章关系数据库操作语言-SQL	数据库操作语言SQL的原理及使用	8	4-5
第四章数据库安全性	数据库安全控制的原理及控制策略	4	6
第五章数据库完整性	数据库完整性控制的原理和控制操作	4	7
第六章关系数据库理论	数据库设计的范式理论及模式分解算法	8	8-9
第七章数据库设计	数据库设计的过程控制及各阶段的设计方法	6	10-11
第八章数据库编程	数据库过程语言机存储过程的原理和编制方法	4	11-12
第十三章数据库技术新发展	新型数据库技术	6	12-13
第十七章数据仓库与联机分析处理技术	数据仓库、OLAP、数据挖掘	4	14

教师简介

林子雨，男，1978年出生，博士（毕业于北京大学），现为厦门大学计算机科学系助理教授（或者“讲师”），海峡云计算与大数据应用研究中心副主任。中国高校首个“数字教师”提出者和建设者，O2O大数据教学理念提出者和践行者，中国高校首个大数据课程公共服务平台建设者，厦门大学数据库实验室负责人，厦门大学云计算与大数据研究中心主要建设者和骨干成员。于2001年获得福州大学水利水电专业学士学位，2005年获得厦门大学计算机专业硕士学位，2009年获得北京大学计算机专业博士学位。主要研究方向为数据库、数据仓库、数据挖掘、大数据、云计算和物联网，并以第一作者身份在《软件学报》《计算机学报》和《计算机研究与发展》等国家重点期刊以及国际学术会议上发表多篇学术论文。主讲厦门大学本科生课程《数据库系统原理》、《C语言程序设计》、《计算机基础》和和研究生课程《分布式数据库》、《大数据技术基础》，在教学过程中形成班级网站、结课仪式、师生互动等创新性教学模式方法，志愿编写了多本服务计算机系全体教师教学工作的教学指南；因在教学领域的突出贡献和学生的认可，成为2013年度厦门大学教学类奖教金获得者，并获得由厦门大学计算机系12级全体硕士研究生集体赠送的“铭记师恩牌匾”。志愿编写并免费发布了大数据专业教材《大数据技术基础》电子书，编著出版了中国高校第一本系统介绍大数据知识的专业教材《大数据技术原理与应用》，并建立了中国高校首个大数据课程公共服务平台，为高校教师开展大数据教学、学生学习大数据课程提供一站式服务。2009年从事教师职业以来，通过“数字教师”大平台，累计免费网络发布超过100万字研究资料，网络浏览量超过100万次。具有丰富的政府和企业信息化培训经验，曾先后给中国移动通信集团公司、福州马尾区政府、福建省物联网科学研究院、石狮市物流协会、厦门市物流协会、福建龙岩卷烟厂、泉州市中小企业等多家单位和企业开展信息化培训，累计培训人数达2000人以上。

公告板

发布时间	内容
2016年2月14日	今日，新学期正式开学
2016年2月16日	2月16日周二上午34节，本学期第一堂课课顺利完成
2016年2月19日	2月19日周五上午34节课顺利完成，照了班级课堂照片，布置了作业，作业内容请见本主页的“课后作业”栏目）
2016年3月11日	今天下午开始上机实验，地点是海韵园实验楼404教室，请到本网页“上机实验”栏目下载实验说明文档
2016年3月11日	今天下午在海韵园实验楼404教室机房上机实验的现场照片，已经发布到班级相册，欢迎浏览！
2016年5月7日	大实验已经发布，请自由组队（2-3人一组），在6月7日晚上12点之前提交实验报告。
2016年5月17日	期末考试已经定在6月8日（周三）下午2点到4点，地点是在学生公寓205教室，请认真做好复习，迎接考试。
2016年6月8日	期末考试今天下午顺利结束，考场照片已经发布在班级相册。

学生名单

本班级具体名单如下：

杨沁文、郑晓辉、黄宇、蔡志鹏、陈欢、陈卓诺、龚江涛、何博、洪会珍、黄山、江钰、姜俊锟、赖自强、乐璨宇、李杰、李平保、李轶涵、李与超、林诗、刘洪文、刘家琪、刘馨、柳煜颖、罗一潇、潘陈峰、彭军、盛悦、唐毅、王磊、王文极、王者明、薛斯斯、杨金兴、杨琢、姚智鑫、叶剑鸣、袁璐璐、张冰清、张帆、张伟韦、赵会娟、赵雪莹、郑一鸣、朱徐、NZOJIYOBIRI BLAISE ARMAND、叶移金

上课进度表

次数	周数	日期	章节	教材进度	内容
第1次	第1周	2016年2月16日星期二上午34节，学生公寓206	第1章绪论	第5版教材第6页讲完第1.1.1节	第1节课自我介绍、大数据课程宣传片、教学大纲、考核方法、班级网站和助教介绍第2节课正式开始讲解教材内容，讲解了数据库发展里程碑式人物，讲完了1.1.1数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统。最后课堂还剩余5分钟就点名。
第2次	第1周	2016年2月19日周五上午34节	第1章绪论	第5版教材第27页	第1节课从1.1.3 数据管理技术的产生与发展，开始讲起，讲到1.2.3.5 概念模型的一种表示方法：实体-联系方法，讲到职工自己实体的联系第2节课讲完了第1.2节数据模型
第3次	第2周	2016年2月23日周二上午34节	第1章绪论第2章关系数据库	第5版教材第48页	第1节课从第1.3节数据库系统的结构开始讲到第40页笛卡尔积第2节课讲完了2.3节数据完整性
第4次	第2周	2016年2月26日周五上午34节	第2章关系数据库	第5版教材第57页	第1节课从第2.4节开始讲到等值连接第2节课讲完了第2.4节关系代数
第5次	第3周	2016年3月1日周二上午34节	第2章关系数据库第3章关系数据库标准语言SQL	第5版教材第82页	第1节课讲第2章的课堂作业，关系代数的几个实例写法。结束了第2章内容的教学，第2.5关系演算的内容没有讲，让学生自学第2节课开始讲第3章关系数据库标准语言SQL，讲到基本表的定义与创建
第6次	第3周	2016年3月4日周五上午34节	第3章关系数据库标准语言SQL	第5版教材第94页	第1节课讲第3章关系数据库标准语言SQL的基本表删除、索引创建和删除，重点介绍了聚簇索引和非聚簇索引的区别第2节讲3.4数据查询的单表查询，讲到like用法
第7次	第4周	2016年3月8日周二上午34节	第3章关系数据库标准语言SQL	第5版教材第99页	第1节讲LIKE\NULL\IN\ORDER BY 聚集函数、GROUP BY 第2节课堂10分钟完成作业，讲HAVING、连接查询
第8次	第4周	2016年3月11日星期五上午34节	第3章关系数据库标准语言SQL	第5版教材第109页	第1节讲等值连接、自然连接、外连接、非等值连接、自身连接、复合条件连接、多表连接第2节讲嵌套查询IN、带有比较运算符的嵌套查询、带有ANY和ALL的子查询
第9次	第5周	2016年3月15日周二上午34节	第3章关系数据库标准语言SQL	第5版教材第111页	第1节讲了SQL分页语句、EXISTS语句第2节讲了EXISTS语句两个实例，并布置课堂作业
第10次	第5周	2016年3月18日周五上午34节	第3章关系数据库标准语言SQL	第5版教材第130页	第1节课讲集合操作（并、交、差）、数据更新第2节课讲视图，最后10分钟讲上一节课的课堂作业
第11次	第6周	2016年3月22日周二上午34节	第4章数据库安全性	第5版教材第141页	第1节课前10分钟讲解了上一节课的关于数据库先行课的作业，然后两节课时间讲解第4章，详解讲解了SQL SERVER2008中的登录名和用户名创建，以及授权SELECT权限给U1
第12次	第6周	2016年3月25日周五上午34节	第4章数据库安全性	第5版教材第149页	第1节讲解传递授权、回收权限第2节讲解角色、视图
第13次	第7周	2016年3月29日周二上午34节	第4章数据库安全性第5章数据库完整性	第5版教材第168页	第1节前10分钟讲解第4章的审计和加密第1节讲解了第5章数据库完整性的理论知识第2节上机操作演示了实体完整性和参照完整性的定义方法
第14次	第7周	2016年4月1日周五上午34节	第5章数据库完整性	第5版教材第174页	两节都都是上机演示加课堂作业，介绍了各种约束创建方法和触发器的创建方法
第15次	第8周	2016年4月5日周二上午34节	第5章数据完整性第6章关系数据理论	第5版教材第181页	第1节课前30分钟讲第5章数据库完整性的触发器、断言第2节课讲解第6章关系数据理论第1节问题的提出
第16次	第8周	2016年4月8日周五上午34节	第6章关系数据理论	第5版教材第184页	第1节课讲1NF\2NF 第2节课讲2NF\3NF
第17次	第9周	2016年4月12日周二上午34节	第6章关系数据理论	第5版教材第190页	第1节课讲BCNF/4NF 第2节课讲4NF/数据依赖的公理系统自反律、增广律、传递律
第18次	第9周	2016年4月15日周五上午34节	第6章关系数据理论	第5版教材第192页	第1节讲Armstrong公里系统三条推理规则证明、属性集X关于函数依赖集F的闭包第2节讲属性集X关于函数依赖集F的闭包和Armstrong公理系统有效性和完备性的证明
第19次	第10周	2016年4月19日周二上午34节	第6章关系数据理论	第5版教材第194页	第1节讲Armstrong公理系统完备性的证明，F和G等价的证明第2节讲最小依赖集
第20次	第10周	2016年4月22日周五上午34节	第6章关系数据理论	第5版教材第198页	第1节讲函数依赖集极小化过程和候选码的求解第2节讲模式的分解，如何判定无损分解
第21次	第11周	2016年4月26日周二上午34节	第6章关系数据理论第8章数据库编程	第5版教材第8章没有按照教材讲，自己准备PPT	第1节讲模式的分解第2节讲嵌入式SQL
第22次	第11周	2016年4月29日周五上午34节	第8章数据库编程	第5版教材第8章没有按照教材讲，自己准备PPT	第1节讲嵌入式SQL 第2节讲存储过程
第23次	第12周	2016年5月3日周二上午34节	第8章数据库编程第7章数据库设计	第5版教材第8章和第7章没有按照教材讲，自己准备PPT	第1节讲存储过程第2节讲数据库设计
第24次	第12周	2016年5月6日周五上午34节	往年期末考试题目讲解	自己准备的PPT	往年期末考试题目讲解
第25次	第13周	2016年5月10日周二上午34节	拓展知识	自己准备PPT	数据仓库和NoSQL数据库
第26次	第13周	2016年5月13日周五上午34节	拓展知识	自己准备PPT	NoSQL数据库
第27次	第14周	2016年5月17日周二上午34节	拓展知识	自己准备PPT	NoSQL数据库和大数据概述
第28次	第14周	2016年5月20日上午34节	拓展知识	自己准备PPT	大数据技术

课件下载

章节	内容提要	讲义PPT（PPT格式）	讲义PPT（PDF格式）
第1章绪论	课程介绍、数据库的基本概念	下载	下载
第2章关系数据库	关系数据库结构及形式化定义、关系操作、关系的完整性、关系代数	下载	下载
第3章关系数据库标准语言SQL	关系数据库SQL语句、数据定义、数据查询、数据更新、视图	下载	下载
第4章数据库安全性	自主存取控制、强制存取控制、视图机制、审计、数据加密	下载	下载
第5章数据库完整性	实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性、完整性约束命名子句、断言、触发器	下载	下载
第6章关系数据理论	规范化（2NF/3NF/BCNF/4NF）、数据依赖的公理系统、模式的分解	下载	下载
第7章数据库设计	需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计	下载	下载
第8章数据库编程	嵌入式SQL、存储过程、ODBC编程	下载	下载
往年期末试卷讲解	往年期末试卷讲解	下载

课后作业

章节	作业布置和提交时间	作业内容	答案下载
第1章绪论	2016年2月19日周五上午34节上课后布置，3月1日周二上午34节课提交纸质作业	王珊、萨师煊《数据库系统概论（第四版）》教材第38页第12和13题 12.学校中有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中，有的教授和副教授每人各带若干研究生，每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课可由若干学生选修。 13.某工厂生产若干产品，每种产品由不同的零件组成，有的零件可用在不同的产品上。这些零件由不同的原材料制成，不同零件所用的材料可以相同。这些零件按所需的不同产品分别放在仓库中，原材料按照类别放在若干仓库中。请用ER-图画出此工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。	下载
第2章关系数据库	2016年2月26日周五上午34节上课课堂布置，课堂当场提交	学生关系S(snum,sname,age,sex)学习关系SC(snum,cnum,grade) 课程关系C(cnum,cname,teacher)(1)检索学习课程号为C2的学生学号与成绩(2)检索学习课程号为C2的学生学号与姓名(3) 检索选修课程名为MATHS的学生学号与姓名(4) 检索选修课程号为C2或C4的学生学号(5)检索至少选修课程号为C2和C4的学生学号(6)检索不学课程号为C2的学生姓名与年龄(7)检索学习全部课程的学生姓名(8)检索所学课程包含学生S3所学课程的学生号	见第2章讲义PPT
第2章关系数据库	2016年3月1日周二上午34节，课后作业，3月4日周五上午34节课提交纸质作业	王珊、萨师煊《数据库系统概论（第5版）》教材第70页第6题，只需要写出关系代数，不需要写ALPHA语言和QBE语言。	下载
第3章关系数据库标准语言SQL	2016年3月8日周二上午34节，课堂作业，当堂提交	我们拥有下面这个 “Orders” 表：现在，我们希望查找每个客户的总金额（总订单）。 O_Id OrderDate OrderPrice Customer 1 2008/12/29 1000 Bush 2 2008/11/23 1600 Carter 3 2008/10/05 700 Bush 4 2008/09/28 300 Bush 5 2008/08/06 2000 Adams 6 2008/07/21 100 Carter 语句1：SELECT Customer, SUM(OrderPrice) FROM Orders 语句2：SELECT Customer,SUM(OrderPrice) FROM Orders GROUP BY Customer	见讲义第3章PPT
第3章关系数据库标准语言SQL	2016年3月15日周二上午34节，课堂作业，当堂提交	查询选修了“以数据库作为先行课”的课程的学生姓名和学号要求：（1）第一种方法：使用多表连接（2）第二种方法：使用嵌套查询	见讲义第3章PPT
第3章关系数据库标准语言SQL	2016年3月18日周五上午34节，课后作业，3月22日周二上午34节课提交纸质作业	第5版教材第3章第130页习题4和习题5	下载
第4章数据库安全性	2016年3月29日周二上午34节布置，4月1日周五34节课提交纸质作业	第5版教材第155页第7、8题	下载
第5章数据库完整性	2016年4月1日周五上午34节布置，4月8日周五上午34节交纸质作业	第5版教材第173页第6题	下载
第6章关系数据理论	2016年4月26日周二上午34节布置，4月29日周五上午34节交纸质作业	讲义PPT上的作业	下载

课外阅读

为了拓展自己的知识面，在完成本课程内容的学习以后，感兴趣的同学可以阅读一些老师推荐的课外读物。

读物名称	内容提要	查看
《Architecture of a Database System（中文版）》	2015年度图领奖（计算机领域诺贝尔奖）获得者迈克尔.斯通布雷克的经典作品，林子雨老师团队在2013年12月翻译发布后网络转发和浏览量超过50万次。本文翻译自经典英文论文《Architecture of a Database System》，原文作者是Joseph M. Hellerstein, Michael Stonebraker和James Hamilton。该论文可以作为中国各大高校数据库实验室研究生的入门读物，帮助学生快速了解数据库的内部运行机制。本文一共包括8章，分别是：第1章概述，第2章进程模型，第3章并行体系结构：进程和内存协调，第4章关系查询处理器，第5章存储管理，第6章事务：并发控制和恢复，第7章共享组件，第8章结束语。本文翻译由厦门大学数据库实验室林子雨老师团队合力完成。	查看
《SQL Server 2008基础教程》	详细介绍了SQL Server 2008的组件功能和使用方法	查看
《深入解析SQL Server 2008 笔记》	详细介绍了SQL Server 2008的各种操作	查看
《SQL Server 2005入门教程》	详细介绍SQL Server 2005各种操作	下载

上机实验

本课程教学上机实验采用数据库管理系统软件SQL Server 2008，请同学自己本地电脑上安装SQL Server 2008。安装-序-列-号是 PTTFM-X467G-P7RH2-3Q6CG-4DMYB。

实验报告请统一发送电子邮件到：xmudblab2016@163.com，助教会统计收到作业情况上报给老师，然后由老师通知哪些同学作业没有提交（或没有提交成功）。

实验题目	上机日期	下载实验指南	上机报告提交截止日期
实验1：数据库的基本使用	2016年3月11日周五下午5678节	下载	3月18日周五下午6点之前提交
实验2：数据查询	2016年3月25日周五下午5678节	下载	4月1日周五下午6点之前提交
实验3：数据更新、视图、权限管理	2016年4月8日周五下午5678节	下载	4月15日周五下午6点之前提交
实验4：数据库完整性	2016年4月22日周五下午5678节	下载	4月29日周五下午6点之前提交
实验5：基于Sql2005的C/S程序开发	2016年4月29日周五下午5678节	下载	5月6日周五下午6点之前提交
实验6：过程语言	2016年5月13日周五下午5678节	下载	5月20日周五下午6点之前提交
实验7-大实验（期末，小组2-3人合作）	课后在宿舍或实验室完成	下载	大实验截止提交时间为 2016年6月7日 23:59:59 超过截止提交时间一律以 0分计算