9.1 实验介绍
本实验将综合数据库课程所学知识以及前 8 章实验内容在openGauss数据库上进行实践。首先给定用户需求构建数据库，围绕该关系模型设计ER图，以具体任务需要学习运用SQL 语言增删改查等基本操作。紧接着在所建数据库上建立触发器、索引以及创建存储过程，学习如何创建和使用数据库中的各种对象。本实验首次使用 Data Studio 客户端，它是华为推出的一款数据分析和可视化工具，其提供了丰富的图形、图表和仪表板等可视化元素，使用户可以方便地分析、探索和呈现数据。最后，使用 JDBC 连接数据库进行增删改查操作，熟悉并掌握JDBC编程过程。
本实验内容综合性较强，在实践过程中可能会遇到操作失败或结果不符合预期的情况。 通过正确理解失败原因，能够有效提高对 SQL 语言和其特性的理解，增加数据库使用经验。
9.2 实验目的
1. 复习并巩固关系数据模型及其基本概念。
2. 巩固关系数据库语言 SQL。
3. 掌握并练习关系数据库设计方法。
4. 掌握关系数据库编程技术。
9.3 实验原理
9.3.1 ER 模型
ER 图（实体-联系图）是数据库设计中使用的一种图形化方法，用于表示数据库中实体和实体之间的关系。ER 图通常由实体、属性和联系三个关键元素组成。
实体：具有相同属性的实体具有相同的特征和性质。用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。在 E-R 图中用矩形表示，矩形框内写明实体名。
属性：表示实体所具有的某一特性，一个实体由若干个属性来刻画。属性不能脱离实体，属性是相对实体而言的。在 E-R 图中用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。
联系：也称关系，信息世界中反映实体内部或实体之间的关联。实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系；实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。在 E-R 图中用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1 : 1，1 : n 或 m : n）。对于实体之间的联系存在以下三种约束：
一对一联系(1:1)：对于两个实体集 A 和 B，若 A 中的每一个值在 B 中至多有一个实体值与之对应，反之亦然，则称实体集 A 和 B 具有一对一的联系。
一对多联系(1:N)：对于两个实体集 A 和 B，若 A 中的每一个值在 B 中有多个实体值与之对应，反之 B 中每一个实体值在 A 中至多有一个实体值与之对应，则称实体集 A 和 B 具有一对多的联系。
多对多联系(N:N)：对于两个实体集 A 和 B，若 A 中每一个实体值在 B 中有多个实体值与之对应，反之亦然，则称实体集 A 与实体集 B 具有多对多联系。若要按照关系模型绘制 ER 图可按以下步骤进行：
1. 确定所有的实体集合；
2. 选择实体集应包含的属性；
3. 确定实体集之间的联系；
4. 确定实体集的关键字，用下划线在属性上表明关键字的属性组合；
5. 确定联系的类型，在用线将表示联系的菱形框联系到实体集时，在线旁注明是 1 或
n(多）来表示联系的类型。
9.3.2 SQL 语言
SQL 是一种数据库查询和程序设计语言，用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统，同时也是数据库脚本文件的扩展名。SQL 语句主要包括以下几类：
1. DDL (Data Definition Language)：用于定义数据库结构。它用于创建、修改和删除
数据库对象，例如表、索引、视图等。常见的 DDL 语句包括 CREATE、ALTER 和 DROP。
2. DML (Data Manipulation Language)：用于处理数据。它允许用户对数据进行查询、插入、更新和删除操作。常见的 DML 语句包括 SELECT、INSERT、UPDATE 和 DELETE。
3. DCL (Data Control Language)：用于管理数据库访问权限。它允许管理员限制用户的数据库访问权限，例如，给用户分配角色、授予/撤销数据库权限等。常见的DCL语句包括 GRANT 和 REVOKE。
SQL 与许多关系型数据库管理系统（RDBMS），例如 MySQL、Oracle、Microsoft SQL Server 等兼容。通过使用 SQL，开发人员可以轻松地与数据库进行交互，从而实现数据的存储、检索和管理。
9.4 实验步骤
需要构建的数据库信息如下：
Ÿ 某公司为管理员工相关数据需要设计名为 empdb 的数据库。该数据库中要管理的数据包括：员工数据（employees）、职称数据（titles）、工资数据（salaries）、部门数据（departments）等。
Ÿ 员工数据包括：员工编号（emp_no）、出生日期（birth_date）、名字（first_name）、姓氏（last_name）、性别（gender）、入职日期（hire_date）。
Ÿ 职称数据包括：职称名称（title）、起始时间（from_date）、终止时间（to_date）。
一条职称数据记录了某员工从起始时间到终止时间这个时间段内的职称名称。
Ÿ 工资数据包括：工资数额（salary）、起始时间（from_date）、终止时间（to_date）。
一条工资数据记录了某员工从起始时间到终止时间这个时间段内的工资数额。
Ÿ 部门数据包括：部门编号（dept_no）、部门名称（dept_name）。
Ÿ 部门和员工间的关系 1（dept_emp）：一个部门下属有多名员工，一名员工可隶属
于多个部门。需要记录某员工为某部门工作的起始时间和终止时间。
Ÿ 部门和员工间的关系 2（dept_manager）一个部门有多位经理（不用区分正副职），经理也是一名员工，一名员工可同时担任多个部门的经理。需要记录某员工担任某部门经理的起始时间和终止时间。
- 分析用户需求，画出 Employees 数据库的 E/R 模型图。
2. 将 E/R 模型转换为关系模型，用 SQL 创建关系表，写出 CREATE TABLE 语句。（连接 openGauss、创建数据库的命令见 empdb_TODO.sql）
要求：用 CONSTRAINT 关键字建立有名称的主键和外键约束。
主键名称格式为：pk_表名
外键名称格式为：fk_本表名_引用表名
3. 将提供的示例数据导入到已创建的表中。
数据文件说明（在 data 目录中）：
Ÿdata_employees.txt 员工数据
Ÿdata_departments.txt 部门数据
Ÿdata_dept_emp.txt 部门员工关系数据
Ÿdata_dept_manager.txt 部门经理关系数据
Ÿdata_salaries.txt 工资数据
Ÿdata_titles.txt 职称数据
使用 openGauss 提供的批量导入数据的语句 COPY…FROM…。关于 COPY…FROM…语法解释，请自己查询 openGauss 文档
导入之后的结果：
'%3e%3c/path%3e%3c/g%3e%3c/g%3e%3c/svg%3e)
'%3e%3c/path%3e%3c/g%3e%3c/g%3e%3c/svg%3e)
9.1 实验介绍
本实验将综合数据库课程所学知识以及前 8 章实验内容在openGauss数据库上进行实践。首先给定用户需求构建数据库，围绕该关系模型设计ER图，以具体任务需要学习运用SQL 语言增删改查等基本操作。紧接着在所建数据库上建立触发器、索引以及创建存储过程，学习如何创建和使用数据库中的各种对象。本实验首次使用 Data Studio 客户端，它是华为推出的一款数据分析和可视化工具，其提供了丰富的图形、图表和仪表板等可视化元素，使用户可以方便地分析、探索和呈现数据。最后，使用 JDBC 连接数据库进行增删改查操作，熟悉并掌握JDBC编程过程。
本实验内容综合性较强，在实践过程中可能会遇到操作失败或结果不符合预期的情况。 通过正确理解失败原因，能够有效提高对 SQL 语言和其特性的理解，增加数据库使用经验。
9.2 实验目的
1. 复习并巩固关系数据模型及其基本概念。
2. 巩固关系数据库语言 SQL。
3. 掌握并练习关系数据库设计方法。
4. 掌握关系数据库编程技术。
9.3 实验原理
9.3.1 ER 模型
ER 图（实体-联系图）是数据库设计中使用的一种图形化方法，用于表示数据库中实体和实体之间的关系。ER 图通常由实体、属性和联系三个关键元素组成。
实体：具有相同属性的实体具有相同的特征和性质。用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。在 E-R 图中用矩形表示，矩形框内写明实体名。
属性：表示实体所具有的某一特性，一个实体由若干个属性来刻画。属性不能脱离实体，属性是相对实体而言的。在 E-R 图中用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。
联系：也称关系，信息世界中反映实体内部或实体之间的关联。实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系；实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。在 E-R 图中用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1 : 1，1 : n 或 m : n）。对于实体之间的联系存在以下三种约束：
一对一联系(1:1)：对于两个实体集 A 和 B，若 A 中的每一个值在 B 中至多有一个实体值与之对应，反之亦然，则称实体集 A 和 B 具有一对一的联系。
一对多联系(1:N)：对于两个实体集 A 和 B，若 A 中的每一个值在 B 中有多个实体值与之对应，反之 B 中每一个实体值在 A 中至多有一个实体值与之对应，则称实体集 A 和 B 具有一对多的联系。
多对多联系(N:N)：对于两个实体集 A 和 B，若 A 中每一个实体值在 B 中有多个实体值与之对应，反之亦然，则称实体集 A 与实体集 B 具有多对多联系。若要按照关系模型绘制 ER 图可按以下步骤进行：
1. 确定所有的实体集合；
2. 选择实体集应包含的属性；
3. 确定实体集之间的联系；
4. 确定实体集的关键字，用下划线在属性上表明关键字的属性组合；
5. 确定联系的类型，在用线将表示联系的菱形框联系到实体集时，在线旁注明是 1 或
n(多）来表示联系的类型。
9.3.2 SQL 语言
SQL 是一种数据库查询和程序设计语言，用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统，同时也是数据库脚本文件的扩展名。SQL 语句主要包括以下几类：
1. DDL (Data Definition Language)：用于定义数据库结构。它用于创建、修改和删除
数据库对象，例如表、索引、视图等。常见的 DDL 语句包括 CREATE、ALTER 和 DROP。
2. DML (Data Manipulation Language)：用于处理数据。它允许用户对数据进行查询、插入、更新和删除操作。常见的 DML 语句包括 SELECT、INSERT、UPDATE 和 DELETE。
3. DCL (Data Control Language)：用于管理数据库访问权限。它允许管理员限制用户的数据库访问权限，例如，给用户分配角色、授予/撤销数据库权限等。常见的DCL语句包括 GRANT 和 REVOKE。
SQL 与许多关系型数据库管理系统（RDBMS），例如 MySQL、Oracle、Microsoft SQL Server 等兼容。通过使用 SQL，开发人员可以轻松地与数据库进行交互，从而实现数据的存储、检索和管理。
9.4 实验步骤
需要构建的数据库信息如下：
Ÿ 某公司为管理员工相关数据需要设计名为 empdb 的数据库。该数据库中要管理的数据包括：员工数据（employees）、职称数据（titles）、工资数据（salaries）、部门数据（departments）等。
Ÿ 员工数据包括：员工编号（emp_no）、出生日期（birth_date）、名字（first_name）、姓氏（last_name）、性别（gender）、入职日期（hire_date）。
Ÿ 职称数据包括：职称名称（title）、起始时间（from_date）、终止时间（to_date）。
一条职称数据记录了某员工从起始时间到终止时间这个时间段内的职称名称。
Ÿ 工资数据包括：工资数额（salary）、起始时间（from_date）、终止时间（to_date）。
一条工资数据记录了某员工从起始时间到终止时间这个时间段内的工资数额。
Ÿ 部门数据包括：部门编号（dept_no）、部门名称（dept_name）。
Ÿ 部门和员工间的关系 1（dept_emp）：一个部门下属有多名员工，一名员工可隶属
于多个部门。需要记录某员工为某部门工作的起始时间和终止时间。
Ÿ 部门和员工间的关系 2（dept_manager）一个部门有多位经理（不用区分正副职），经理也是一名员工，一名员工可同时担任多个部门的经理。需要记录某员工担任某部门经理的起始时间和终止时间。
2. 将 E/R 模型转换为关系模型，用 SQL 创建关系表，写出 CREATE TABLE 语句。（连接 openGauss、创建数据库的命令见 empdb_TODO.sql）
要求：用 CONSTRAINT 关键字建立有名称的主键和外键约束。
主键名称格式为：pk_表名
外键名称格式为：fk_本表名_引用表名
Create table employees(emp_no int,birth_date date,first_name char(20),last_name char(20),gender char(1),hire_date date,CONSTRAINT pk_employees primary key (emp_no));
create table titles(emp_no int,title char(25),from_date date,to_date date,CONSTRAINT fk_titles_employees foreign key (emp_no) references employees (emp_no));
create table salaries(emp_no int,salary int,from_date date,to_date date,CONSTRAINT pk_salaries primary key (emp_no, from_date),CONSTRAINT fk_salaries_employees foreign key (emp_no) references employees (emp_no));
Create table departments(dept_no char(5),dept_name char(25),CONSTRAINT pk_departments primary key(dept_no));
NOTICE: CREATE TABLE / PRIMARY KEY will create implicit index "pk_departments" for table "departments"
create table dept_emp(emp_no int,dept_no char(5),start_time date,end_time date,CONSTRAINT pk_dept_emp PRIMARY KEY(emp_no, dept_no),CONSTRAINT fk_dept_emp_employees FOREIGN KEY (emp_no) REFERENCES employees(emp_no),CONSTRAINT fk_dept_emp_departments FOREIGN KEY (dept_no) REFERENCES departments(dept_no));
create table dept_manager(dept_no char(5),emp_no int,start_time date,end_time date,CONSTRAINT fk_dept_manager_employees FOREIGN KEY (emp_no) REFERENCES employees(emp_no),CONSTRAINT fk_dept_manager_departments
FOREIGN KEY (dept_no) REFERENCES departments(dept_no));
3. 将提供的示例数据导入到已创建的表中。
数据文件说明（在 data 目录中）：
Ÿdata_employees.txt 员工数据
Ÿdata_departments.txt 部门数据
Ÿdata_dept_emp.txt 部门员工关系数据
Ÿdata_dept_manager.txt 部门经理关系数据
Ÿdata_salaries.txt 工资数据
Ÿdata_titles.txt 职称数据
使用 openGauss 提供的批量导入数据的语句 COPY…FROM…。关于 COPY…FROM…语法解释，请自己查询 openGauss 文档
copy employees from '/home/omm/dbdata/data_employees.txt' delimiter',';
copy departments from '/home/omm/dbdata/data_departments.txt' delimiter',';
copy dept_emp from '/home/omm/dbdata/data_dept_emp.txt' delimiter',';
copy dept_manager from '/home/omm/dbdata/data_dept_manager.txt' delimiter',';
copy titles from '/home/omm/dbdata/data_titles.txt' delimiter',';
copy salaries from '/home/omm/dbdata/data_salaries.txt' delimiter',';
导入之后的结果：