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第一章绪论
内容概述
阐述数据库的基本概念，介绍数据管理技术的进展情况、数据库技术产生和发展的背景，数据模型的基本概念、组成要素和主要的数据模型，简要介绍了概念模型，数据库系统的3级模式结构以及数据库系统的组成。
本章目标
本章讲解的数据库基本概念和基本知识是学习后续各个章节的基础。学习本章的目的在于了解基本知识，掌握基本概念，为以后的学习打好扎实的基础。
重点和难点
重点：掌握关系数据模型的相关概念、数据库系统三级模式和两层映像的体系结构、数据库系统的逻辑独立性和物理独立性等。
难点：本章的难点是需要掌握数据库领域大量的基本概念。有些概念一开始接触会感到比较抽象，但不要紧，随着学习的逐渐推进，在后续章节中，这些抽象的概念会逐渐变得清晰具体起来。此外，数据模型及数据库系统的体系结构也是本章的难点。 -
●1.1数据管理技术发展历程（1）
数据管理技术的产生和发展--来龙去脉--龙脉。回答了数据库技术怎么来的，为什么是现在的样子。
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●1.2数据管理技术发展历程（2）
数据管理技术的产生和发展--来龙去脉--龙脉。回答了数据库技术怎么来的，为什么是现在的样子。
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●1.3四个概念
数据库的4个基本概念：
数据（Data）
数据库（Database）
数据库管理系统（DBMS）
数据库系统（DBS） -
●1.4概念模型（1）
对现实世界中同类客观对象及其间的关联性进行抽象和概括，形成一种与计算机无关的模型描述，称为概念模型。
将现实世界抽象为信息世界。
是用户的观点的对对现实世界的抽象。 -
●1.5概念模型（2）
对现实世界中同类客观对象及其间的关联性进行抽象和概括，形成一种与计算机无关的模型描述，称为概念模型。
将现实世界抽象为信息世界。
是用户的观点对现实世界的抽象。 -
●1.6逻辑模型
把概念模型转换为某一数据库管理系统支持的和在计算机内部存储的物理模型。
将信息世界转换为机器世界。 -
●1.7数据库结构与组成（1）
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。
组成数据库系统的软件、硬件、人员等。 -
●1.8数据库结构与组成（2）
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。
组成数据库系统的软件、硬件、人员等。
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第二章关系数据库
内容概述
系统地讲解关系数据库的重要概念，并着重对关系模型进行讲解。关系模型包括关系数据结构、关系操作集合、以及关系完整性约束三个组成部分。讲解关系代数、元组关系演算和域关系演算。从具体到抽象，先讲解实际的语言ALPHA（元组关系演算语言）然后讲解抽象的元组关系演算，最后介绍QBE（域关系演算语言）。
本章目标
掌握关系模型的三个组成部分及各部分所包括的主要内容；牢固掌握关系数据结构及其定义；关系的三类完整性约束的概念。为学习后面关系数据库系统打好基础。
重点和难点
重点：掌握关系数据结构及其定义；关系的三类完整性约束的概念。需要举一反三的是：关系代数（包括抽象的语言及具体的语言）；关系代数中的各种运算（包括并、交、差、选择、投影、连接、除、及广义笛卡尔积等）。
难点：由于关系代数较为抽象，因此在学习的过程中一定要结合具体的实例进行学习。同时，要注意把握由具体语言到抽象语言的原则，即通过对具体语言如ALPHA和QBE的学习过渡到对抽象的关系演算的把握。 -
●2.1关系的由来
1. 域（Domain）
2. 笛卡尔积（Cartesian Product）
3. 关系（Relation） -
●2.2关系模型三要素（1）
实体自身完整性
相互参照完整性
用户定义的完整性 -
●2.3关系模型三要素（2）
实体自身完整性
相互参照完整性
用户定义的完整性 -
●2.4关系代数（1）
传统集合运算
专门关系运算 -
●2.5关系代数（2）
传统集合运算
专门关系运算 -
●2.6关系代数（3）
传统集合运算
专门关系运算
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第三章关系数据库标准语言SQL
内容概述
详细介绍关系数据库语言SQL。SQL是关系数据库的标准语言。它内容十分丰富，功能非常强大。因为关系数据库系统的主要功能是通过SQL来实现的，因此讲解SQL的同时要进一步讲述关系数据库的基本概念。
本章目标
牢固掌握SQL，达到举一反三的掌握SQL的功能。同时通过实践，体会面向过程的语言和SQL的区别和优点。体会关系数据库系统为数据库应用系统的开发提供良好环境，减轻用户负担，提高用户生产率的原因。
重点和难点
重点：关系模型和关系数据库是《数据库系统概论》课程的重点，第3章又是重点中的重点。要熟练正确的使用SQL完成对数据库的查询、插入、删除、更新操作。在使用具体的SQL时，能有意识地和关系代数、关系演算等语言进行比较，了解他们各自的特点。
难点：用SQL语言正确完成复杂查询，掌握SQL语言强大的查询功能。因此在学习过程中一定要多练习，要在安装好的数据库系统上进行实际操作，检查你的答案，查询你的结果是否正确。只有通过大量练习才能真正达到举一反三的熟练程度。 -
●3.1SQL概述
SQL 的产生与发展
SQL的特点
SQL的三级模式结构 -
●3.2数据定义（1）
SQL的数据定义功能:
模式定义 -
●3.3数据定义（2）
表定义
视图和索引的定义 -
●3.4单表查询（1）
查询仅涉及一个表
1.选择表中的若干列
2.选择表中的若干元组 -
●3.5单表查询（2）
3.ORDER BY子句
4.聚集函数
5.GROUP BY子句 -
●3.6连接查询（1）
1.等值与非等值连接查询
2.自身连接 -
●3.7连接查询（2）
3.外连接
4.多表连接 -
●3.8嵌套查询（1）
一个SELECT-FROM-WHERE语句称为一个查询块
将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING短语的条件中的查询称为嵌套查询 -
●3.9嵌套查询（2）
一个SELECT-FROM-WHERE语句称为一个查询块
将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING短语的条件中的查询称为嵌套查询 -
●3.10集合查询
集合操作的种类
并操作UNION
交操作INTERSECT
差操作EXCEPT
参加集合操作的各查询结果的列数必须相同;对应项的数据类型也必须相同 -
●3.11数据更新
插入数据
修改数据
删除数据 -
●3.12视图（1）
定义视图
查询视图 -
●3.13视图（2）
更新视图
视图的作用
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第四章数据库安全性
内容概述
介绍计算机以及信息安全技术标准的进展。详细讲解数据库安全性问题和实现技术。RDBMS实现数据库系统安全性的技术和方法有多种，本章讲解了用户身份鉴别、自主存取控制和强制存取控制技术、视图技术和审计技术、数据加密存储和加密传输等。讲解存取控制机制中用户权限的授权与回收，合法权限检查，数据库角色的概念和定义等。
本章目标
掌握什么是数据库的安全性问题，牢固掌握数据库管理系统实现数据库安全性控制的常用方法和技术。
重点和难点
重点：使用SQL中的GRANT 语句和 REVOKE 语句来实现数据库的实现自主存取控制功能。使用SQL中CREATE ROLE语句创建角色，用GRANT 语句给角色授权。掌握视图机制在数据库安全保护中的作用。
难点：强制存取控制（MAC）机制中确定主体能否存取客体的存取规则，同学们要理解并掌握存取规则为什么要这样规定。 -
●4.1数据安全（1）
数据安全
概述
安全标准 -
●4.2数据安全（2）
数据加密
其他安全性保护 -
●4.3数据库安全性控制（1）
数据库安全性控制的常用方法
用户标识和鉴定 -
●4.4数据库安全性控制（2）
存取控制
数据加密
视图
审计 -
●4.5视图与审计
把要保密的数据对无权存取这些数据的用户隐藏起来，对数据提供一定程度的安全保护，间接地实现支持存取谓词的用户权限定义。
启用一个专用的审计日志（Audit Log）， 将用户对数据库的所有操作记录在上面，审计员利用审计日志监控数据库中的各种行为，找出非法存取数据的人、时间和内容。
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第五章数据库完整性
内容概述
详细讲解数据库的完整性概念。包括，什么是数据库的完整性，数据库的完整性概念与数据库的安全性概念的区别和联系，RDBMS的数据库完整性实现机制，包括实体完整性、参照完整性和用户自己定义的完整性约束的定义机制、完整性检查机制和违背完整性约束条件时RDBMS采取的预防措施。触发器的概念和在数据库完整性检查中的应用。
本章目标
掌握什么是数据库的完整性，掌握用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件，以及学会用断言和触发器技术实现较复杂的完整性约束。
重点和难点
重点：牢固掌握DBMS完整性控制机制的三个方面，即完整性约束条件的定义、完整性约束条件的检查和违约反应。需要举一反三的：用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。包括定义每个模式的主码；定义参照完整性；定义与应用有关的完整性。
难点：RDBMS如何实现完整性的策略，即当操作违反实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性约束条件时，RDBMS如何进行处理，以确保数据的正确与有效。其中比较复杂的是参照完整性的实现机制。 -
●5.1实体完整性
数据的完整性
防止数据库中存在不符合语义的数据，也就是防止数据库中存在不正确的数据
防范对象：不合语义的、不正确的数据 -
●5.2参照完整性
参照完整性定义
参照完整性检查和违约处理 -
●5.3用户定义完整性
属性上的约束条件
元组上的约束条件 -
●5.4完整性约束命令及字句
CONSTRAINT
包括：
NOT NULL
UNIQUE
PRIMARY KEY
FOREIGN KEY
CHECK -
●5.5触发器
定义触发器
激活触发器
删除触发器
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第六章关系数据理论
内容概述
详细讲解关系数据理论，主要是关系数据库规范化理论。包括关系数据库逻辑设计可能出现的问题，数据依赖的基本概念（包括，函数依赖、平凡函数依赖、非平凡的函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递函数依赖的概念；码、候选码、外码的概念和定义；多值依赖的概念），范式的概念、1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF的概念和判定方法。数据依赖的Armstrong公理系统。本章内容分为基本要求部分（《概论》6.1-6.3）和高级部分（《概论》6.4）。前者是计算机大学本科学生应该掌握的内容。后者是研究生应该学习掌握的内容。
本章目标
关系数据理论既是关系数据库的重要理论基础也是数据库逻辑设计的理论指南和有力工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。
重点和难点
重点：了解什么是一个"不好"的数据库模式。什么是模式的插入异常和删除异常。规范化理论的重要意义。牢固掌握数据依赖的基本概念，范式的概念，从1NF到4NF的定义，规范化的含义和作用。需要举一反三的：四个范式的理解与应用，各个级别范式中存在的问题（插入异常、删除异常、数据冗余）和解决方法。
难点：能够根据应用语义，完整地写出关系模式的数据依赖集合，并能根据数据依赖分析某一个关系模式属于第几范式。各个级别范式的关系及其证明。 本章内容的理论性较强。要通过具体例子和习题练习理解和掌握理论知识。 -
●6.1函数依赖的概念
针对具体问题，如何构造一个适合于它的数据模式
数据库逻辑设计的工具──关系数据库的规范化理论 -
●6.2函数依赖的类型
函数依赖
平凡函数依赖与非平凡函数依赖
完全函数依赖与部分函数依赖
传递函数依赖 -
●6.3函数依赖与操作异常
范式是符合某一种级别的关系模式的集合
关系数据库中的关系必须满足一定的要求。满足不同程度要求的为不同范式
范式的种类：
1.第1范式
2.第2范式
3.第3范式
4.BCN范式
5.第4范式
6.第5范式 -
●6.4第一范式和第二范式
所有非主属性对每一个码都是完全函数依赖
所有的主属性对每一个不包含它的码，也是完全函数依赖
没有任何属性完全函数依赖于非码的任何一组属性 -
●6.5第三范式和BC范式
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●6.6多值依赖与4NF
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●6.7关系模式的规范化
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第七章数据库设计
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●7.1数据库设计概述（上）
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●7.2数据库设计概述（下）
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●7.3需求分析
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●7.4数据字典
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●7.5概念结构设计（上）
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●7.6概念结构设计（下）
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●7.7逻辑结构设计（上）
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●7.8逻辑结构设计（下）
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●7.9物理结构设计
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●7.10数据库的实施与维护
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第八章查询处理和查询优化
事务处理技术主要包括数据库恢复技术和并发控制技术。因为事务是数据库恢复和并发控制的基本单位，所以首先讲解事务的基本概念和事务的ACID性质。
本章讲解数据库恢复技术。包括数据库运行中可能发生的故障类型，数据库恢复中最经常使用的技术—数据转储和登录日志文件。讲解日志文件的内容及作用，登记日志文件所要遵循的原则，针对事务故障、系统故障和介质故障等不同故障的恢复策略和恢复方法。具有检查点的恢复技术。数据库镜像功能。 -
●8.1查询处理(1)
9.1.1 查询处理步骤
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●8.2查询处理(2)
9.1.2 实现查询操作的算法示例
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●8.3代数优化(1)
9.3.1 关系代数表达式等价变换规则
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●8.4代数优化(2)
9.3.2 查询树的启发式优化
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●8.5物理优化
基于规则的启发式优化
基于代价估算的优化
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第九章数据库恢复技术
内容概述
事务处理技术主要包括数据库恢复技术和并发控制技术。因为事务是数据库恢复和并发控制的基本单位，所以首先讲解事务的基本概念和事务的ACID性质。
本章讲解数据库恢复技术。包括数据库运行中可能发生的故障类型，数据库恢复中最经常使用的技术—数据转储和登录日志文件。讲解日志文件的内容及作用，登记日志文件所要遵循的原则，针对事务故障、系统故障和介质故障等不同故障的恢复策略和恢复方法。具有检查点的恢复技术。数据库镜像功能。
本章目标
掌握事务的基本概念和事务的ACID性质。了解数据库恢复技术的重要性，针对不同的故障类型，掌握恢复数据库的策略和方法。
重点和难点
重点：牢固掌握事务的基本概念和事务的ACID性质。要掌握数据库故障恢复的策略和方法。数据库恢复的基本原理是数据备份，它貌似简单，实际却很复杂。数据库的事务管理策略（不仅有数据库恢复策略，还有并发控制策略）和DBMS缓冲区管理策略、事务一致性级别密切相关，同学们要在学习完这些知识后把这些问题联系起来，提升对这些技术的理解和掌握。
难点：对于刚刚学习数据库的学生来讲并不体会数据库故障恢复的复杂性和重要性。掌握日志文件的使用，系统故障、介质故障的恢复方法。在实际工作中，则必须正确了解所用的DBMS产品提供的恢复技术和恢复方法，并且能够根据这些机制正确制定系统的恢复策略，以保证数据库系统7*24小时正确运行。保证数据库系统在遇到故障时能及时恢复正常运行，提高抗故障抗灾难的能力。 -
●9.1事务的基本概念
1.事务
2.事务的ACID特性 -
●9.2故障的种类
数据库的恢复
数据库管理系统必须具有把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态(亦称为一致状态或完整状态)的功能，这就是数据库的恢复管理系统对故障的对策
恢复子系统是数据库管理系统的一个重要组成部分
恢复技术是衡量系统优劣的重要指标 -
●9.3恢复的实现技术
数据库的恢复
数据库管理系统必须具有把数据库从错误状态恢复到某一已知的恢复机制涉及的关键问题
1. 如何建立冗余数据
数据转储（backup）
登记日志文件（logging）
2. 如何利用这些冗余数据实施数据库恢复 -
●9.4 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
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第十章并发控制
内容概述
数据库管理系统必须提供并发控制机制来协调并发用户的并发操作以保证并发事务的隔离性和一致性，保证数据库的一致性。本章讨论数据库并发控制的基本概念和实现技术。包括封锁技术、封锁协议、活锁和死锁的概念、并发调度的可串行性、冲突可串行化调度、两段锁协议、封锁的粒度、意向锁。作为选读内容，本章还简要介绍了时间戳方法，乐观控制法和多版本并发控制等其他并发控制方法。
本章目标
了解的数据库并发控制技术的必要性和重要性。牢固掌握并发控制的基本概念。
重点和难点
重点：掌握并发操作产生的数据不一致性（丢失修改、不可重复读、读“脏数据”）的确切含义。封锁协议与数据一致性的关系；并发调度的可串行性概念。
难点：两段锁协议与串行性的关系、与死锁的关系。具有意向锁的多粒度封锁方法的封锁过程。
本章内容有一定的深度和难度，可以通过对实例的学习和习题的练习来正确理解和掌握基本概念。 -
●10.1并发产生的问题
并发操作带来的数据库不一致性归纳如下：
丢失修改（Lost Update）
不可重复读（Non-repeatable Read）
读“脏”数据（Dirty Read） -
●10.2封锁协议
对事务的读、写操作规定加X锁、S锁及持锁时间，以达到不同程度解决并发导致的数据不一致问题
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●10.3死锁、活锁
由于加锁产生的死锁、活锁问题及解决方案
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●10.4并发调度的可串行性
对并发事务中各操作实施正确的调度的准则，以确保并发控制的正确性。
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●10.5两段协议、粒度机制
两段协议是保障并发事务可串行性的措施。
粒度机制平衡了并发控制中系统并发度降低的问题。
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第十一章数据库课程设计
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●11.1数据库课程设计大纲
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●11.2数据库设计中的模型（图）
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●11.3作业点评(上)
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●11.4作业点评(下)
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●11.5课程论文点评(上)
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●11.6课程论文点评(下)
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●11.7概述和流程
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●11.8选题参考
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●11.9安装MySQL
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●11.10登录MySQL实例
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●11.11管理MySQL实例中的数据库
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●11.12数据库创建实例
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●11.13数据库课程设计操作演示一（导入数据）
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●11.14数据库课程设计操作演示二（WEB应用程序设计）
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第十二章数据库系统实验
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●12.1实验教学大纲
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●12.2SSMS(上)
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●12.3SSMS(下)
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●12.4数据库操作
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●12.5数据表操作
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●12.6数据操作
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●12.7单表查询
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●12.8连接查询
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●12.9嵌套查询
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●12.10系统查询和集合查询
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●12.11视图操作
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●12.12存储过程
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●12.13触发器
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●12.14建模工具
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●12.15VS2019(上)
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●12.16VS2019(下)
