实验1：数据库定义与操作语言

数据库定义与操作语言实验包含6个实验项目（参见表4.2），其中5个必修实验项目，1个选修实验项目。其中实验项目1.1至1.5为设计型实验，1.6为验证性实验项目。

实验1.1 数据库定义

（1）实验目的

理解和掌握数据库DDL语言，能够熟练地使用SQL DDL语句创建、修改和删除数据库、模式和基本表。

（2）实验内容和要求

理解和掌握SQL DDL语句的语法，特别是各种参数的具体含义和使用方法；使用SQL语句创建、修改和删除数据库、模式和基本表。掌握SQL语句常见语法错误的调试方法。

（3）实验重点和难点

实验重点：创建数据库、基本表。

实验难点：创建基本表时，为不同的列选择合适的数据类型，正确创建表级和列级完整性约束，如列值是否允许为空、主码和外码等。注意：数据完整性约束，可以在创建基本表时定义，也可以先创建表然后定义完整性约束；由于完整性约束的限制，被引用的表要先创建。

实验1.2 数据基本查询

（1）实验目的

掌握SQL程序设计基本规范，熟练运用SQL语言实现数据基本查询，包括单表查询、分组统计查询和连接查询。

（2）实验内容和要求

针对TPC-H数据库设计各种单表查询SQL语句、分组统计查询语句；设计单个表针对自身的连接查询，设计多个表的连接查询。理解和掌握SQL查询语句各个子句的特点和作用，按照SQL程序设计规范写出具体的SQL查询语句，并调试通过。

说明：简单地说，SQL程序设计规范包含SQL关键字大写、表名、属性名、存储过程名等标示符大小写混合、SQL程序书写缩进排列等编程规范。具体内容参见参考文献3。

（3）实验重点和难点

实验重点：分组统计查询、单表自身连接查询、多表连接查询。

实验难点：区分元组过滤条件和分组过滤条件；确定连接属性，正确设计连接条件。

实验1.3 数据高级查询

（1）实验目的

掌握SQL嵌套查询和集合查询等各种高级查询的设计方法等。

（2）实验内容和要求

针对TPC-H数据库，正确分析用户查询要求，设计各种嵌套查询和集合查询。

（3）实验重点和难点

实验重点：嵌套查询。

实验难点：相关子查询、多层EXIST嵌套查询。

实验1.4 数据更新

（1）实验目的

熟悉数据库的数据更新操作，能够使用SQL语句对数据库进行数据的插入、修改、删除操作。

（2）实验内容和要求

针对TPC-H数据库设计单元组插入、批量数据插入、修改数据和删除数据等SQL语句。理解和掌握INSERT、UPDATE和DELETE语法结构的各个组成成分，结合嵌套SQL子查询，分别设计几种不同形式的插入、修改和删除数据的语句，并调试成功。

（3）实验重点和难点

实验重点：插入、修改和删除数据的SQL。

实验难点：与嵌套SQL子查询相结合的插入、修改和删除数据的SQL语句；利用一个表的数据来插入、修改和删除另外一个表的数据。

实验1.5 视图

（1）实验目的

熟悉SQL语言有关视图的操作，能够熟练使用SQL语句来创建需要的视图，定义数据库外模式，并能使用所创建的视图实现数据管理。

（2）实验内容和要求

针对给定的数据库模式，以及相应的应用需求，创建视图、创建带WITH CHECK OPTION的视图，并验证视图WITH CHECK OPTION选项的有效性。理解和掌握视图消解执行原理，掌握可更新视图和不可更新视图的区别。

（3）实验重点和难点

实验重点：创建视图。

实验难点：可更新的视图和不可更新的视图之区别， WITH CHECK OPTION的验证。

实验1.6 索引

（1）实验目的

掌握索引设计原则和技巧，能够创建合适的索引以提高数据库查询、统计分析效率。

（2）实验内容和要求

针对给定的数据库模式和具体应用需求，创建唯一索引、函数索引、复合索引等；修改索引；删除索引。设计相应的SQL查询验证索引有效性。学习利用EXPLAIN命令分析SQL查询是否使用了所创建的索引，并能够分析其原因，执行SQL查询并估算索引提高查询效率的百分比。要求实验数据集达到10万条记录以上的数据量，以便验证索引效果。

（3）实验重点和难点

实验重点：创建索引。

实验难点：设计SQL查询验证索引有效性。