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1、2018/1/2,1,清华大学数据库系列课程建设数据库系统概论数据库专题训练分布式数据库系统,清华大学计算机科学与技术系2008-05-18,2018/1/2,2,数据库系列课程之一： 数据库系统概论,主讲教师：冯建华 教授教材：数据库系统设计与原理清华大学出版社,2018/1/2,3,教学目的,你对数据库管理系统了解多少？什么是数据库？IBM/MS/ORACLE？为什么要学习数据库？应用：广泛，无处不在WWW，各种IS；系统：让学生充分理解、掌握DBMS的体系结构与设计原理，揭开DBMS的神秘面纱！select t1.f1, t2.f2 from t1,t2 Where t1.f2=t2.f
2、3,2018/1/2,4,教学内容,讲课内容：引言索引和散列ER模型查询处理关系模型10事务11并发控制完整性约束12数据库系统体系结构数据库的物理设计13新的应用及扩展存储结构和文件结构考试（开卷）,2018/1/2,5,知识点,2018/1/2,6,教学安排,1-16周正常上课，每周课内2学时。课堂讲述与师生讨论相结合。可能会补1-2次课；第16周或16周之后、正式考期前考试：开卷考试，占期末总成绩的65；平时作业，占期末总成绩的10；论文作业：All Data, EDM, XML文档的编码与结构连接研究，Flash-Based DBMS，占期末总成绩的10；上机练习1：学习SQL的使用，
3、由系教学实验室统一组织安排，有助教随堂辅导。也可以使用自己的计算机完成上机作业，占期末总成绩的10；上机练习2：SQL Server 2000的触发器选项与参数设置实验，占期末总成绩的5。,2018/1/2,7,教学方法,总的原则：学生自学和教师讲解并重！重点问题提问并讨论；结合科研任务解析原理。自学：要求非常熟悉基本概念（2、3、4章）；练习：尤其是第4章SQL，要求非常熟练地掌握；复习：每章后面的作业都要求做！讲课的重点是：会设计、懂原理，数据库系统原理是重点；容易忽视和出错的地方；科研问题的动机与来源。,2018/1/2,8,教材与参考书,授课教材数据库系统设计与原理，第2版，国家十一五
4、规划教材冯建华、周立柱等；本书的内容根据授课教师历年的讲义修改而成；主要参考教材SQL Server数据库原理-设计与实现周立柱、冯建华、孟小峰、陈立军、杨冬青、王珊，等；深而精，是难得的一本介绍DBMS实现技术的书。,2018/1/2,9,教材与参考书,数据库系统概念（第3版）Abraham Silberschatz，Henry F.Korth & S. Sudarshan；杨冬青等翻译；数据库管理系统（第3版）Raghu Ramakrishnan & Johannes Gehrke，周立柱等翻译；数据库系统全书Hector Garcia-Molina, Jeffrey D. Ullman,
5、 Jennifer Widom著，岳丽华、杨冬青等翻译；数据库系统概论（第3版）萨师煊、王珊,2018/1/2,10,与Stanford大学数据库课程比较,2018/1/2,11,与Stanford大学数据库课程比较,清华计算机系的现状如下：将CS145和CS245合二为一：30240262；Stanford将这两门课的教材合并为“数据库系统全书”！CS345这类课程没有，只是在课程的最后、有时间的情况下介绍一点，李娟子Data Mining；CS346这类课程已经设置，即课程B34：专业专题训练(不得少于5学分)，包括计算机网络(必选1)、操作系统(选2)、编译原理(选2)和数据库(选2)专
6、题训练；CS347和CS395合并为分布式数据库周立柱；CS545这类课程没有，但是,2018/1/2,12,数据库系列课程之二： 数据库专题训练,主讲教师：冯建华 教授教材：数据库专题训练 清华大学出版社,2018/1/2,13,1、为什么要学习本课程？,首先数据库管理系统是现代信息管理不可缺少的重要基础设施：广泛应用，无孔不入。其次RDBMS已经发展成为继操作系统之后最复杂的系统软件之一：ORACLE系统的安装与配置。第三，提高大家的团结协作精神和动手能力：4人为一个小组，实现一个基本的DBMS。毕业后能找到一个好的工作：数据库系统的复杂性与DBA；Self-tuning DBMS。,20
7、18/1/2,14,2、课程内容,这是一门实践性很强的实验课程。课程主要讲述数据库的底层存储，包括存储理论和实际商用系统MS SQL Server 2000的实现技术。内容包括：SQL Server 2000的技术特色与体系结构SQL Server 2000的数据库与数据库文件SQL Server 2000的表的物理存储SQL Server 2000的索引与行操作一个基本的页式文件I/O系统与RDBMS（阅读源代码，自学）Native XML数据库管理系统：NXDBMS,2018/1/2,15,3、课程目标,长期以来，我们都不了解数据库管理系统的底层存储和核心技术，看到的DBMS就像是一个黑匣
8、子一样。因此，本课程的目标就是：帮助大家打开这个黑匣子，让大家充分了解数据库的文件组织、文件结构；页组织、页结构以及记录组织、记录结构，让大家深入到数据库底层存储的每一页、每一条记录、每一个字节和每一位：each page/record/byte/bit；通过本课程的学习，我们应能掌握DBMS的基本原理和实现技术，尤其是数据库的底层存储技术，如文件结构与组织、I/O处理与缓存管理；并且达到能够独立分析和开发类似DBMS这样的系统软件的水平，具有独立承担科学研究任务的能力。,2018/1/2,16,4、教学手段,老师讲述课程的主要内容，前八周完成。师生讨论实验系统设计的口头汇报：讲2-3组；基本
9、的页式文件I/O系统分析：报名或指定小组讲痛批该程序！学生实验4人为一个小组，实现一个基本的DBMS；主要的编码工作放在后八周，学期末进行检查，采用教师准备的标准测试用例。,2018/1/2,17,5、考核方式与成绩评定,考试方式主要考查实验小组合作完成的实验系统。成绩评定课堂测验(加分)：如索引/数据页分裂基本的页式文件I/O系统分析，阅读源代码，提交分析报告(10%)实验小组关于实验系统的设计报告(10%)实验小组开发的实验系统的标准测试(70%)实验小组开发的实验系统的总结报告(10%),2018/1/2,18,6、实验内容及具体要求,实验内容一个基本的页式文件I/O系统分析：代码已经放
10、在网络学堂上。在充分分析上述页式文件I/O系统的基础上，将其扩展为或重新实现一个完善的数据存储系统，包括缓存管理和I/O处理：利用自己扩展的或重新实现的存储系统，实现关系数据库中表的建立和删除、表中数据的插入、删除、更新和查询，此为本实验的基本要求。其他内容，如索引可选择实现。,2018/1/2,19,6、实验内容及具体要求,具体要求阅读基本的页式文件I/O系统的代码，完成分析报告。把基本的页式文件I/O系统扩展成一个完善的数据存储系统，并完成实验系统的设计报告和总结报告。关系DBMS的基本要求包括：create table：要求能够处理NULL和整数、字符串类型insert, delete,
11、 update, select：其中select最多要求有2个表的连接操作。where子句的条件包括空值判断、整数和字符串比较。语法格式参考SQL Server 2000的T-SQL的语法格式，可以按最简单的形式实现。drop table：删除表。网络学堂上有标准的测试样本。要支持批量数据导入数据库表，源数据为文本文件。,2018/1/2,20,7、创新性实验计划,实验内容（有在读硕士生参与）Flash-based DBMS将自己开发的My-DBMS或Berkeley DB、BDB XML在Flash Disk上实现，Flash的特性：固态硬盘:支持条件：买2-3套相关设备与软件。,2018/
12、1/2,21,数据库系列课程之三： 分布式数据库系统,主讲教师：周立柱 教授全英文大实验学生收获最多的研究生课程教材：Principles of Distributed Database SystemPrentice Hall,2018/1/2,22,问题与建议,数据库系统概论课程：关于SQL的上机练习：循序渐进式的辅导？关于大作业设计的改革：目前是上网查资料，了解数据库研究的最新进展，这个太空洞。进一步打算是：XML-RDBMS-STRUCTURE JOIN算法实现！数据库专题训练课程：循序渐进式的实验辅导？实验抄袭问题比较严重！共性问题：一半是天堂，一半是地狱；课程内容与要求如何照顾不同的学生？姚班、其他学生？非姚班的天才如何办？因材施教、实验要求分级！,2018/1/2,23,谢谢！欢迎提问！,
