《大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Oracle）實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書邵陽學(xué)院信息工程系2011年3月數(shù)據(jù)庫文件管理實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私釵racle的體系結(jié)構(gòu)；掌握創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建的技能與方法，了解數(shù)據(jù)庫屬性設(shè)置與修改的方法；掌握利用工具或命令查看數(shù)據(jù)庫相關(guān)信息的方法。實(shí)驗(yàn)原理與要求一個完整的數(shù)據(jù)庫通常由物理結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)、內(nèi)存結(jié)構(gòu)和進(jìn)程結(jié)構(gòu)組成，它們相互聯(lián)系，組成一個有機(jī)整體。創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的過程，實(shí)際就是在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的操作系統(tǒng)上創(chuàng)建一系列文件，并將這些文件交給Oracle數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件進(jìn)行管理，從而構(gòu)建出一個完整的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫之前，必須進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，做好創(chuàng)建前的準(zhǔn)備工作。實(shí)驗(yàn)設(shè)備配置有Windows操作系統(tǒng)的主機(jī)，配置Oracle管理軟件。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫前的準(zhǔn)備創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫確定新建數(shù)據(jù)庫名稱與實(shí)例名稱；確數(shù)據(jù)庫管理員的認(rèn)證方式；創(chuàng)建初始化參數(shù)文件；創(chuàng)建實(shí)例；連接并啟動實(shí)例；使用CREATEDATABASE語句創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫；創(chuàng)建附加的表空間；運(yùn)行腳本創(chuàng)建數(shù)據(jù)字典視圖；創(chuàng)建服務(wù)器初始化參數(shù)文件。配置數(shù)據(jù)庫初始化的參數(shù)文件：數(shù)據(jù)文件的操作：數(shù)據(jù)文件的添加、設(shè)置與重命名；日志文件的設(shè)置；歸檔設(shè)置；實(shí)驗(yàn)步驟創(chuàng)建初始化參數(shù)文件創(chuàng)建并啟動實(shí)例：創(chuàng)建一個名為MYNEWDB的實(shí)例。創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫：創(chuàng)建一個名為TEACHER的數(shù)據(jù)庫。創(chuàng)建附加的表空間：為TEACHER數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建附加表空間。顯示初始化參數(shù)：使用相關(guān)命令顯示初始化文件中設(shè)置的參數(shù)。并記入實(shí)驗(yàn)報(bào)告。添加數(shù)據(jù)文件為USERS表空間添加一個數(shù)據(jù)文件，文件名為userdata03.dbf，大小為50M。為EXAMPLE表空間添加一個數(shù)據(jù)文件，文件名為example02.dbf，大小為20M。設(shè)置數(shù)據(jù)文件屬性修改USERS表空間中的userdata03.dbf為自動擴(kuò)展方式，每次擴(kuò)展5M，最大為100M。修改EXAMPLE表空間的example02.dbf文件大小為40M。數(shù)據(jù)文件重命名將表空間USERS中的數(shù)據(jù)文件example03.dbf更名為userdata04.dbf,將表空間EXAMPLE中的數(shù)據(jù)文件example03.dbf改為example04.dbf。將數(shù)據(jù)庫的控制文件以二進(jìn)制方式備份。日志文件設(shè)置為數(shù)據(jù)庫添加一個重做日志文件組，組內(nèi)包含兩個成員文件，分別為redo4a.log和redo4b.log，大小分別為5M。為新建的重做日志文件添加一個日志文件redo4c.log。歸檔設(shè)置將數(shù)據(jù)庫設(shè)置為歸檔模式，并設(shè)置為自動歸檔。設(shè)置數(shù)據(jù)庫的歸檔路徑為D:\ORACLE\BACKUP。顯示數(shù)據(jù)文件信息實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中記錄數(shù)據(jù)文件的詳細(xì)信息。安全性管理與使用實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諗?shù)據(jù)庫用戶的管理掌握權(quán)限管理掌握數(shù)據(jù)庫角色的管理掌握數(shù)據(jù)庫概要文件管理。實(shí)驗(yàn)原理與要求Oracle數(shù)據(jù)庫的安全管理是以用戶為中心的，包括用戶的創(chuàng)建、權(quán)限的授予與回收、對用戶占用資源進(jìn)行限制和口令管理等。數(shù)據(jù)庫中的權(quán)限包括系統(tǒng)權(quán)限和對象權(quán)限兩類。Oracle的安全控制機(jī)制包括六個方面：用戶管理、權(quán)限管理、角色管理、表空間設(shè)置及配額、用戶資源限制、數(shù)據(jù)庫審計(jì)。用戶概要文件是對用戶使用數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)資源進(jìn)行限制和對用戶口令管理策略進(jìn)行設(shè)置的文件。實(shí)驗(yàn)設(shè)備配置有Windows操作系統(tǒng)的主機(jī)，配置Oracle管理軟件。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使用用戶管理、權(quán)限管理、角色管理、概要文件管理等手段構(gòu)建數(shù)據(jù)庫安全體系。實(shí)驗(yàn)步驟創(chuàng)建用戶創(chuàng)建一個口令認(rèn)證用戶usera_exer,口令為usera,默認(rèn)表空間為USERS,配額為10MB,初始賬戶為鎖定。創(chuàng)建一個口令認(rèn)證用戶userb_exer,口令為userb分配權(quán)限為usera_exer用戶授予CREATESESSION權(quán)限,scott.emp的SELECT權(quán)限和UPDATE權(quán)限。同時(shí)允許將該用戶權(quán)限授予其他用戶。將用戶usera_exer的賬戶解鎖。權(quán)限的應(yīng)用用usera_exer登錄數(shù)據(jù)庫，查詢和更新scott.emp中的數(shù)據(jù)。同時(shí)將scott.emp的SELECT和UPDATE權(quán)限授予用戶userb_exer。禁止用戶usera_exer將獲得的CREATESESSION權(quán)限再授予其他用戶。禁止用戶usera_exer將獲得的scott.emp的SELECT權(quán)限和UPDATE權(quán)限再授予其他用戶。創(chuàng)建及使用角色創(chuàng)建角色rolea，roleb，將CREATETABLE權(quán)限，scott.emp的INSERT和DELETE權(quán)限授予rolea；將CONNECT，RESOURCE權(quán)限授予roleb。實(shí)際在scott.emp中插入或刪除數(shù)據(jù)進(jìn)行測試屏蔽用戶usera_exer的roleb角色。再進(jìn)行相關(guān)測試。概要文件的使用為用戶創(chuàng)建一個概要文件，限定該用戶最長會話時(shí)間為30分鐘，如果連續(xù)10分鐘空閑，則結(jié)束會話。同時(shí)限定其口令有效期為20天，連續(xù)4次登錄失敗后鎖定賬戶，10天后自動解鎖。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求分別使用相關(guān)的命令對實(shí)驗(yàn)中設(shè)置的結(jié)果進(jìn)行顯示，將顯示結(jié)果記入實(shí)驗(yàn)報(bào)告。表、索引、視圖的設(shè)計(jì)與創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫鈹?shù)據(jù)完整性的意義，了解使用約束、默認(rèn)和規(guī)則的意義；掌握使用企業(yè)管理器和SQL語句對表修改、刪除表的操作技能和方法；掌握索引的創(chuàng)建、刪除；了解約束、默認(rèn)和規(guī)則的定義了解視圖的意義，掌握視圖的創(chuàng)建。實(shí)驗(yàn)原理與要求表：表是數(shù)據(jù)庫中最基本的對象，數(shù)據(jù)庫中所有數(shù)據(jù)都是以二維表格形式存在。索引：索引是一種可選的，與表相關(guān)的數(shù)據(jù)庫對象，用于提高數(shù)據(jù)的查詢效率。索引化表：是一種特殊化表，它按B樹的索引結(jié)構(gòu)來組織和存儲數(shù)據(jù)，將表的數(shù)據(jù)和索引的數(shù)據(jù)存儲在一起，主要適合于經(jīng)常通過主鍵查詢整個記錄或部分記錄的情況。分區(qū)：將一個巨型表或巨型索引分成若干獨(dú)立的組成部分進(jìn)行存儲和管理。每個相對小的，可以獨(dú)立管理的部分，稱為原來表或索引的分區(qū)。視圖是從一個或多個表或視圖中提取出來的數(shù)據(jù)的一種表現(xiàn)形式。視圖是一種“虛擬”的表。同義詞是數(shù)據(jù)庫中表、索引、視圖或其他模式對象的一個別名。實(shí)驗(yàn)設(shè)備配置有Windows操作系統(tǒng)的主機(jī)，配置Oracle管理軟件。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提供表結(jié)構(gòu)如下：Student列名數(shù)據(jù)類型約束備注SNONUMBER(4)主鍵學(xué)號SNAMEVARCHAR2(10)唯一姓名SAGENUMBER年齡SEXCHAR2(2)性別CNONUMBER(2)外鍵班號列名數(shù)據(jù)類型約束備注CNONUMBER(2)主鍵班號CNAMEVARCHAR2(20)班名NUMNUMBER(3)人數(shù)Class建立上述表結(jié)構(gòu)，并以上述表結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，建立相關(guān)的依附對象。練習(xí)使用臨時(shí)表、索引、索引表、分區(qū)表、視圖、簇、序列、同義詞等模式對象。實(shí)驗(yàn)步驟使用SQL語句創(chuàng)建class、student兩個表。為student表添加一個可以延遲的外鍵約束，其CNO列參照class表的CNO列。為student表的SAGE列添加一個檢查約束，保證該列取值在0-100之間。為student表的SEX列添加一個檢查約束，保證該列取值為“M”或“F”，默認(rèn)為“M”。在class表的CNAME列上創(chuàng)建一個唯一性索引。利用子查詢分別創(chuàng)建一個事務(wù)級的臨時(shí)表和會話級的臨時(shí)表，其結(jié)構(gòu)與student表的結(jié)構(gòu)相同。建立一個索引化表，其表結(jié)構(gòu)與student表相同。創(chuàng)建一個student_range表（列、類型與student表的列、類型相同），按學(xué)生年齡分為三個區(qū)，低于20歲的學(xué)生信息放入part1區(qū)，存儲在EXAMPLE表空間中；20歲到30歲的學(xué)生信息放在part2區(qū)，存放在ORCLTBS1表空間中；其他數(shù)據(jù)放在part3區(qū)，存放在ORCLTBS2表空間中。創(chuàng)建一個student_list表（列、類型與student表的列、類型相同），按學(xué)生性別分為兩個區(qū)。創(chuàng)建一個class_number簇，聚簇字段名為CNO，類型為NUMBER（2）。然后利用該簇，創(chuàng)建student和class兩個聚簇表。創(chuàng)建一個起始值為10000的序列，步長為2，最大值為100000，不可循環(huán)。為SCOTT模式下的emp創(chuàng)建一個公共同義詞，名稱為employee。創(chuàng)建一個視圖，包含員工號、員工名和該員工領(lǐng)導(dǎo)的員工號，員工名。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求使用相關(guān)的命令，對上述操作結(jié)果進(jìn)行顯示。SQL查詢語言的使用實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫釹elect語句各組成部分的含義；掌握各類復(fù)雜查詢的用法，掌握根據(jù)實(shí)際查詢需求，靈活地設(shè)計(jì)查詢語句實(shí)驗(yàn)原理與要求SQL語言是關(guān)系數(shù)據(jù)庫操作的基礎(chǔ)語言、將數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)定義、事務(wù)控制、系統(tǒng)控制等功能集于一體，使得數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)人員、數(shù)據(jù)庫管理人員等都可以通過SQL語言實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問和操作。在ORACLE數(shù)據(jù)庫中，利用SELECT語句可以完成不同類型的復(fù)雜數(shù)據(jù)查詢?nèi)蝿?wù)包括基本查詢、分組查詢、連接查詢、合并查詢、子查詢。其基本語法為：Select<列名表>from<表名>where<條件>利用Insert、Delete、Update句，可分別實(shí)現(xiàn)插入、刪除、更新。實(shí)驗(yàn)設(shè)備配置有Windows操作系統(tǒng)的主機(jī)，配置Oracle管理軟件。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)給定的建表腳本建表并進(jìn)行練習(xí)。CreatetableBook{ NOCHAR(8)PRIMARYKEY, TITLEVARCHAR2(50)NOTNULL, AUTHORVARCHAR2(20), PUBLISHVARCHAR2(20), PUB_DATEDATE, PRICENUMBER(6,2) }; CreatetableReader{ RNOCHAR(6)PRIMARYKEY, RNAMEVARCHAR2(20)NOTNULL};CreatetableBORROW{ NOCHAR(8), RNOCHAR(6), BORROW_DATEDATEDEFAULTSYSDATE, PRIMARYKEY(NO,RNO), FOREIGNKEY(NO)REFERENCESBOOK(NO), FOREIGNKEY(RNO)REFERENCESREADER(RNO)};以上述表為基礎(chǔ)練習(xí)各類數(shù)據(jù)操作語句及Select語句，包括基本查詢、分組查詢、連接查詢、合并查詢、子查詢等。實(shí)驗(yàn)步驟利用SQL語句實(shí)現(xiàn)向BOOK、READER、BORROW表中插入數(shù)據(jù)，插入后表中數(shù)據(jù)如下所示：BOOKNOTITLEAUTHORPUBLISHPUB_DATEPRICE100001ORACLE9i數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)李代平冶金工業(yè)2003-01-0138100002Oracle9i中文版入門趙松濤人民郵電2002-07-0135100003Oracle9i開發(fā)指南JoanCasteel電子工業(yè)2004-04-0349100004數(shù)據(jù)庫原理輔助與提高盛定宇電子工業(yè)2004-03-0134100005Oracle9i實(shí)用培訓(xùn)教程趙伯山電子工業(yè)2002-01-0121READERRNORNAME200001張三200002李鳳200003孟欣200004謝非200005劉英BORROWNORNOBORROW_DATE1000012000012004-08-1010:06:141000022000022004-08-1010:06:271000032000032004-08-1010:06:361000042000042004-08-1010:06:481000052000052004-08-1010:06:58完成下列操作：查詢所有圖書的編號和書名；顯示所有電子工業(yè)出版社的圖書編號、書名和作者。顯示價(jià)格在40元以上的所有圖書信息。分別統(tǒng)計(jì)各個出版社的圖書數(shù)量（需要記錄輸出）。查詢所有作者姓趙的圖書信息。顯示所有圖書借閱信息；顯示讀者姓名、書名和借閱時(shí)間；插入一條圖書信息：“NO（編號）：10000007”，“TITLE（書名）：Java網(wǎng)絡(luò)編程”，“AUTHOR（作者）：李程等”，“PUBLISH（出版社）：電子工業(yè)出版社”，“PUB_DATE（出版日期）：2000-08-01”，“PRICE（價(jià)格）：35”；將圖書標(biāo)號為100007的圖書價(jià)格改為29；刪除圖書編號為100007的圖書信息；查詢讀者李鳳所借的圖書號、圖書名（需要記錄輸出）。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求對標(biāo)記為“需要記錄輸出”的內(nèi)容，記錄SQL語句和運(yùn)行結(jié)果，并進(jìn)行顯示。存儲過程設(shè)計(jì)與創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫釶L/SQL特點(diǎn)及功能特性；掌握PL/SQL基本語法；掌握游標(biāo)、異常處理、存儲子程序、包的使用。實(shí)驗(yàn)原理與要求由于SQL語言將用戶操作與實(shí)際的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法等分離，無法對一些復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行處理。因此，ORACLE數(shù)據(jù)庫對標(biāo)準(zhǔn)的SQL語言進(jìn)行了擴(kuò)展，將SQL語言的非過程化與第三代開發(fā)語言的過程化相結(jié)合，產(chǎn)生了PL/SQL語言。在PL/SQL語言中，既可以通過SQL語言來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫操作，也可通過過程化語言中的復(fù)雜邏輯結(jié)構(gòu)完成復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯。存儲子程序是指被命名的PL/SQL塊，以編譯的形式存儲在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，可以在應(yīng)用程序中進(jìn)行調(diào)用，是PL/SQL程序模塊化的一種體現(xiàn)。PL/SQL中的存儲子程序包括存儲過程（存儲）函數(shù)兩種。實(shí)驗(yàn)設(shè)備配置有Windows操作系統(tǒng)的主機(jī)，配置Oracle管理軟件。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以O(shè)RACLE的emp表為基礎(chǔ)，通過編寫相應(yīng)的存儲過程，對表進(jìn)行查詢及更新操作。實(shí)驗(yàn)步驟編寫一個PL/SQL塊，輸出所有員工的員工名、員工號、工資和部門號。查詢名為“SMITH”的員工信息，并輸出其員工號、工資、部門號。如果該員工不存在，則插入一條新記錄，員工號為2007，員工名為“SMITH”，工資為1500，部門號為10。如果存在多個名為“SMITH”的員工，則輸出所有名為“SMITH”的員工號、工資和部門號。創(chuàng)建一個存儲過程，以員工號為參數(shù)，輸出該員工的工資。創(chuàng)建一個存儲過程，以員工號為參數(shù)，修改該員工工資。若該員工屬于10號部門，則工資增加150；若屬于20號部門，則工資增加200；若屬于30號部門，則工資增加250；若屬于其他部門，則工資增長300。創(chuàng)建一個函數(shù)，以員工號為參數(shù)，返回該員工的工資。創(chuàng)建一個函數(shù)，以部門號為參數(shù)，返回該部門的平均工資。創(chuàng)建一個函數(shù)，以員工號為參數(shù)，返回該員工所在部門的平均工資。創(chuàng)建一個包，包中包含一個函數(shù)和一個過程。函數(shù)以部門號為參數(shù)，返回該部門員工的最高工資；過程以部門號為參數(shù)，輸出該部門中工資最高的員工名、員工號。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求說明實(shí)驗(yàn)完成情況，對實(shí)驗(yàn)中遇到的主要問題及解決方法加以敘述。觸發(fā)器的設(shè)計(jì)與創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫庥|發(fā)器的功能、分類、構(gòu)成、工作方式；掌握觸發(fā)器的創(chuàng)建及使用方法。實(shí)驗(yàn)原理與要求觸發(fā)器是一種特殊類型的存儲過程，編譯后存儲在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，當(dāng)特定事件發(fā)生時(shí)，由系統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行。主要用于維護(hù)那些通過創(chuàng)建表時(shí)的聲明約束不能不可能實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜的完整性約束以及對數(shù)據(jù)庫中特定事件的監(jiān)控或響應(yīng)。根據(jù)觸發(fā)器的作用對象不同，觸發(fā)器可分為三類：DML觸發(fā)器：建立在基本表上的觸發(fā)器，響應(yīng)基本表的INSERT、UPDATE、DELETE操作。INSTEATOF觸發(fā)器：建立在視圖之上的，響應(yīng)INSERT、UPDATE、DELETE操作。系統(tǒng)觸發(fā)器：建立在系統(tǒng)或模式上的出發(fā)器，響應(yīng)系統(tǒng)事件或DDL。觸發(fā)器由于觸發(fā)頭部和觸發(fā)體組成，主要包括以下參數(shù)：作用對象、觸發(fā)事件、觸發(fā)時(shí)間、觸發(fā)級別、觸發(fā)條件、觸發(fā)操作。實(shí)驗(yàn)設(shè)備配置有Windows操作系統(tǒng)的主機(jī)，配置Oracle管理軟件。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以系統(tǒng)缺省的scott模式下的emp表為基礎(chǔ)，構(gòu)造相應(yīng)的觸發(fā)器。以emp表為基礎(chǔ)，建立視圖，構(gòu)造基于視圖的觸發(fā)器。構(gòu)造系統(tǒng)級的觸發(fā)器。實(shí)驗(yàn)步驟在emp表上創(chuàng)建一個觸發(fā)器，當(dāng)插入、刪除、更新員工信息時(shí)統(tǒng)計(jì)各個部門的人數(shù)及平均工資，并進(jìn)行輸出。在emp表上創(chuàng)建一個觸發(fā)器，保證修改員工工資時(shí)，修改后的工資低于該部門最高工資，同時(shí)高于該部門最低工資。分別運(yùn)行上述觸發(fā)器，并進(jìn)行實(shí)際的插入、刪除、更新操作。（記錄輸出結(jié)果）以emp表為基礎(chǔ)，創(chuàng)建一個包括員工及其所在部門信息的視圖empdept，然后向視圖中插入一條記錄（2345，‘TOM’，3000，‘SALES’）