简介这份南华大学《数据库原理》实验报告面向大数据技术等专业学生用于课程实验的参考与复盘帮助读者系统掌握数据库管理系统认识、SQL语言应用与数据库设计基础。报告围绕SQL Server Management Studio展开涵盖数据库与数据表的创建、主码外码与默认值约束、表间一对多与多对多关系以及单表查询、多表连接查询、数据更新等实验内容并附有实验总结。资源包共1个doc文件约5.38MB内容为完整实验报告文档包含实验题目、实验要求、实验代码与结果记录便于对照学习。目前已有374人学习下载适合需要完成数据库原理实验、巩固SQL查询与建库建表操作的学习者参考。1. 南华大学数据库原理实验报告从建库到查询一套能跑通的完整路径如果你正在搜「南华大学数据库原理实验报告」大概率是两种情况要么实验课刚布置下来对着 SQL Server 的安装界面发懵要么报告写到一半SELECT 查不出想要的结果GROUP BY 一加就报错。这篇不讲课程大纲只讲怎么把这份实验从零跑通——建库、建表、插数据、写查询、调错、截图交报告每一步都有可复现的命令和参数说明。数据库原理这门课的实验核心不是让你背范式定义而是让你亲手感受 DBMS 到底怎么管数据。SQL Server 是多数高校的默认环境SSMS 是主要操作界面SELECT 是贯穿始终的主角。下面按真实做实验的顺序展开新手能跟着敲熟手可以跳到避坑那章看参数边界。2. 实验环境搭建SQL Server 与 SSMS 的安装配置2.1 版本选择与安装前的三个检查点SQL Server 版本很多实验课通常指定 2016、2019 或 2022。如果老师没指定我一般选 SQL Server 2019 Developer 版——功能完整、对教学场景免费、和 SSMS 18.x 以上兼容性好。下载渠道走微软官方不要用来路不明的整合包否则后面连不上实例时你分不清是配置问题还是安装包被改过。安装前先确认三件事。第一系统盘至少留 6GB 空间SQL Server 的共享功能目录很占地方。第二关掉 360 或火绒的实时防护它们会拦截 SQL Server 的端口监听导致装完服务起不来。第三记下你设置的实例名默认实例就是机器名命名实例形如机器名\SQLEXPRESS后面连接字符串全靠它。安装类型选「基本」还是「自定义」实验课建议选自定义因为要勾选「数据库引擎服务」和「客户端工具连接」。功能选择页里数据库引擎服务是必须的SQL Server 复制和机器学习服务可以取消省空间也省安装时间。实例配置选默认实例排序规则保持默认的Chinese_PRC_CI_AS这个排序规则对中文实验数据友好不会出现乱码比较。服务器配置页SQL Server 数据库引擎的启动类型设为自动账户用 NT AUTHORITY\SYSTEM 即可。数据库引擎配置页身份验证模式选「混合模式」设置 sa 密码。这里有个血泪经验密码要满足复杂度大小写数字符号否则下一步过不去很多人卡在这里反复重装。装完后打开 SSMS连接界面服务器类型选「数据库引擎」服务器名称填localhost或.\SQLEXPRESS看你装的实例身份验证先用 Windows 身份验证进去。进去后右键服务器属性确认版本号和排序规则截图放进报告的环境说明部分。2.2 用 SSMS 连接并验证实例可用连接成功后在对象资源管理器里展开「数据库」如果能看到 master、model、msdb、tempdb 四个系统数据库说明引擎正常。接着新建一个查询窗口敲下面这行验证-- 查看当前实例版本与默认排序规则 SELECT VERSION AS 版本信息, SERVERPROPERTY(Collation) AS 排序规则;VERSION返回完整版本字符串SERVERPROPERTY(Collation)返回实例级排序规则。如果排序规则不是 Chinese_PRC_CI_AS后面建表时中文字段比较可能出问题可以在建库时单独指定。再验证 sa 账户能不能用。断开当前连接重新连接时身份验证选「SQL Server 身份验证」登录名 sa密码是你设的那个。能进去说明混合模式生效。进不去就回服务器属性→安全性确认「SQL Server 和 Windows 身份验证模式」被选中然后重启 SQL Server 服务。提示如果 SSMS 报「无法连接到服务器」先看 SQL Server 服务是否在运行services.msc 里找 SQL Server (MSSQLSERVER)再看 TCP/IP 协议是否启用SQL Server 配置管理器→网络配置→协议。3. 建库建表与数据填充把实验数据落进磁盘3.1 创建实验数据库与文件组参数实验报告一般要求建一个学生选课库或图书管理库。我以学生选课为例库名StudentCourseDB。建库语句要显式指定数据文件和日志文件的路径、初始大小和增长方式这些参数在报告里要写清楚老师看的就是你懂不懂物理存储。-- 创建学生选课数据库显式指定物理文件参数 CREATE DATABASE StudentCourseDB ON PRIMARY ( NAME StudentCourseDB_Data, FILENAME D:\SQLData\StudentCourseDB_Data.mdf, SIZE 20MB, MAXSIZE 200MB, FILEGROWTH 10MB ) LOG ON ( NAME StudentCourseDB_Log, FILENAME D:\SQLData\StudentCourseDB_Log.ldf, SIZE 10MB, MAXSIZE 100MB, FILEGROWTH 5MB );SIZE是初始大小FILEGROWTH是每次自动增长量。为什么不设百分比增长因为百分比在大库上会一次增长几个 GB拖慢写入。固定 10MB 增长在教学库里够用生产库一般按 64MB 或 256MB 起步。MAXSIZE设上限是防止日志文件失控撑爆磁盘实验环境设 100MB 足够。建完库用USE StudentCourseDB;切换上下文再确认文件路径-- 查看数据库文件的实际落盘位置与当前大小 SELECT name AS 逻辑名, physical_name AS 物理路径, size * 8 / 1024 AS 大小MB FROM sys.database_files;sys.database_files是系统视图size字段单位是页8KB乘 8 除 1024 换算成 MB。这个查询在报告里可以作为「数据库物理结构验证」的截图。3.2 三张核心表的结构设计与约束学生选课库最少三张表学生表 Student、课程表 Course、选课表 SC。建表时主键、外键、非空、默认值、CHECK 约束都要体现这是数据库原理实验的评分点。-- 学生表学号主键姓名非空性别限定取值年龄有范围约束 CREATE TABLE Student ( Sno CHAR(10) PRIMARY KEY, Sname NVARCHAR(20) NOT NULL, Ssex NCHAR(2) CHECK (Ssex IN (N男, N女)), Sage INT CHECK (Sage BETWEEN 15 AND 60), Sdept NVARCHAR(30) DEFAULT N计算机学院 ); -- 课程表课程号主键学分有范围约束 CREATE TABLE Course ( Cno CHAR(6) PRIMARY KEY, Cname NVARCHAR(40) NOT NULL, Ccredit DECIMAL(3,1) CHECK (Ccredit 0 AND Ccredit 10) ); -- 选课表联合主键外键关联学生和课程成绩允许为空 CREATE TABLE SC ( Sno CHAR(10) NOT NULL, Cno CHAR(6) NOT NULL, Grade DECIMAL(5,1) CHECK (Grade BETWEEN 0 AND 100), PRIMARY KEY (Sno, Cno), FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno), FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno) );CHAR(10)和NVARCHAR(20)的区别要讲清楚学号定长用 CHAR姓名变长且含中文用 NVARCHAR。NCHAR(2)存一个汉字刚好因为 N 前缀表示 Unicode。CHECK 约束在插入非法数据时会直接拒绝比应用层校验更可靠。SC 表用(Sno, Cno)联合主键天然保证一个学生同一门课只能选一次。两个外键分别指向 Student 和 Course删除学生时如果有选课记录默认会阻止删除这就是参照完整性。3.3 插入实验数据与批量填充技巧逐条 INSERT 太慢实验数据一般十几到几十条用多行 VALUES 一次插入。-- 批量插入学生数据 INSERT INTO Student (Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept) VALUES (2023001, N张三, N男, 20, N计算机学院), (2023002, N李四, N女, 19, N计算机学院), (2023003, N王五, N男, 21, N软件学院), (2023004, N赵六, N女, 20, N软件学院); -- 批量插入课程数据 INSERT INTO Course (Cno, Cname, Ccredit) VALUES (C001, N数据库原理, 4.0), (C002, N操作系统, 3.5), (C003, N计算机网络, 3.0); -- 插入选课与成绩 INSERT INTO SC (Sno, Cno, Grade) VALUES (2023001, C001, 88.5), (2023001, C002, 76.0), (2023002, C001, 92.0), (2023003, C003, 85.5), (2023004, C001, NULL);注意最后一条 Grade 为 NULL这是故意留的——后面做 NULL 值查询和聚合函数排除 NULL 的实验要用。插入完用SELECT * FROM Student;验证如果中文显示成问号说明列用了 VARCHAR 而不是 NVARCHAR或者插入时漏了 N 前缀。注意如果插入报「违反 CHECK 约束」检查 Ssex 是否写了 N男Grade 是否在 0-100 之间。报「违反 PRIMARY KEY 约束」说明主键重复报「违反 FOREIGN KEY 约束」说明引用了不存在的学号或课程号。4. SELECT 查询实验从单表到多表连接的递进4.1 单表查询与 WHERE 条件的边界单表查询是 SELECT 的基本功。实验报告通常要求覆盖条件查询、范围查询、模糊查询、空值查询、排序、去重。-- 查询计算机学院年龄大于等于20的学生按年龄降序 SELECT Sno, Sname, Sage FROM Student WHERE Sdept N计算机学院 AND Sage 20 ORDER BY Sage DESC; -- 查询姓张的学生模糊查询 SELECT Sno, Sname FROM Student WHERE Sname LIKE N张%; -- 查询成绩为空的学生选课记录空值不能用 NULL SELECT Sno, Cno FROM SC WHERE Grade IS NULL; -- 查询所有被选过的课程号去重 SELECT DISTINCT Cno FROM SC;LIKE N张%里的%匹配任意长度字符_匹配单个字符。空值判断必须用IS NULL写 NULL永远返回空结果集这是新手最常见的翻车点。DISTINCT作用于整行如果 SELECT 多列去重的是列的组合。排序时DESC降序、ASC升序默认。如果排序列有 NULLSQL Server 把 NULL 当最小值升序时排最前。想控制 NULL 位置可以用ORDER BY CASE WHEN Grade IS NULL THEN 1 ELSE 0 END, Grade。4.2 聚合函数与 GROUP BY 的分组逻辑聚合查询是实验报告的重头戏也是报错最集中的地方。-- 统计每门课程的选课人数和平均分 SELECT Cno, COUNT(*) AS 选课人数, AVG(Grade) AS 平均分, MAX(Grade) AS 最高分, MIN(Grade) AS 最低分 FROM SC GROUP BY Cno; -- 只统计有成绩的记录排除NULL SELECT Cno, AVG(Grade) AS 有效平均分 FROM SC WHERE Grade IS NOT NULL GROUP BY Cno HAVING AVG(Grade) 80;COUNT(*)统计行数包含 NULLCOUNT(Grade)不包含 NULL。AVG(Grade)自动忽略 NULL所以如果某门课只有一条 NULL 成绩AVG 返回 NULL 而不是 0。WHERE在分组前过滤行HAVING在分组后过滤组顺序不能颠倒。SELECT 列表里非聚合列必须出现在 GROUP BY 里否则报「列在选择列表中无效因为该列未包含在聚合函数或 GROUP BY 子句中」。这是 SQL Server 的硬性规则不是玄学。4.3 多表连接查询与连接方式选择三张表关联查询是实验的最终目标。-- 内连接查询每个学生的选课和成绩含课程名 SELECT s.Sno, s.Sname, c.Cname, sc.Grade FROM Student s INNER JOIN SC sc ON s.Sno sc.Sno INNER JOIN Course c ON sc.Cno c.Cno ORDER BY s.Sno, c.Cno; -- 左外连接查所有学生没选课的也显示出来 SELECT s.Sno, s.Sname, sc.Cno, sc.Grade FROM Student s LEFT JOIN SC sc ON s.Sno sc.Sno; -- 查询没选任何课的学生 SELECT s.Sno, s.Sname FROM Student s LEFT JOIN SC sc ON s.Sno sc.Sno WHERE sc.Sno IS NULL;INNER JOIN 只返回两表都匹配的行LEFT JOIN 保留左表全部行、右表无匹配填 NULL。查「没选课的学生」用 LEFT JOIN IS NULL 是标准套路比 NOT IN 更安全因为 NOT IN 遇到子查询里有 NULL 会返回空结果集。连接条件写在 ON 后面过滤条件写在 WHERE 后面。左外连接时如果把右表过滤条件写在 WHERE 里会退化成内连接这是很多人踩过的坑。5. 实验报告避坑与常见报错排查5.1 连接失败与身份验证报错现象SSMS 连接报「无法连接到 localhost」错误号 18456 或 4060。原因18456 是登录失败通常是 sa 密码错或混合模式没启用4060 是实例名写错或服务没启动。解决services.msc 确认 SQL Server 服务运行中SQL Server 配置管理器确认 TCP/IP 已启用并重启服务服务器属性→安全性确认混合模式sa 账户在「登录名」里确认未被禁用。5.2 中文乱码与排序规则冲突现象插入的中文显示成??或查询比较时匹配不到。原因列定义用了 VARCHAR 而非 NVARCHAR或插入字符串漏了 N 前缀。解决建表时中文字段一律 NVARCHAR/NCHAR插入时字符串前加 N如N张三已建的表用ALTER TABLE ... ALTER COLUMN改类型但已有数据可能丢失实验阶段建议删表重建。5.3 GROUP BY 报「列无效」现象SELECT Sname, AVG(Grade) FROM SC GROUP BY Cno报列 Sname 无效。原因Sname 不在 GROUP BY 里也不是聚合函数SQL Server 不知道取哪一行的值。解决把 Sname 加进 GROUP BY或者用聚合函数包起来如MAX(Sname)。如果确实想按学生分组GROUP BY 应该写 Sno 而不是 Cno。5.4 外键约束导致插入或删除失败现象插入 SC 记录报「与外键约束冲突」或删除 Student 记录报「REFERENCE 约束冲突」。原因插入的 Sno/Cno 在父表不存在或删除的父表行还有子表引用。解决先插父表再插子表删除时先删子表记录再删父表或者建外键时加ON DELETE CASCADE实验报告里要说明级联删除的语义。5.5 数据库文件路径不存在导致建库失败现象CREATE DATABASE 报「无法创建文件因为路径不存在」。原因FILENAME 里写的D:\SQLData\目录没提前建。解决先在文件资源管理器建好目录或者改用默认路径不写 FILENAME让 SQL Server 放到默认 data 目录。实验报告里建议显式指定路径并截图目录结构体现对物理存储的理解。6. 把实验报告写出工程味查询优化与执行计划初探实验报告如果只贴 SQL 和截图拿不到高分。加一节执行计划分析立刻拉开差距。SSMS 里选中查询按 CtrlM或点「包括实际执行计划」再执行结果页会多一个「执行计划」标签。看三个东西表扫描 vs 索引查找、预估行数 vs 实际行数、最耗时的算子。如果 SC 表数据量小优化器可能直接全表扫描这是正常的。但你可以手动加索引看变化-- 在SC表的Cno列建非聚集索引 CREATE NONCLUSTERED INDEX IX_SC_Cno ON SC(Cno); -- 再次执行按课程号分组的查询对比执行计划 SELECT Cno, COUNT(*) AS 人数, AVG(Grade) AS 平均分 FROM SC GROUP BY Cno;建索引后再看执行计划原本的「聚集索引扫描」可能变成「索引查找 键查找」逻辑读次数下降。在报告里放两张执行计划截图对比说明索引对分组查询的加速作用这比单纯写「索引能加快查询」有说服力得多。再进一步用 SET STATISTICS IO 看逻辑读SET STATISTICS IO ON; SELECT * FROM SC WHERE Cno C001; SET STATISTICS IO OFF;消息页会输出「表 SC。扫描计数 1逻辑读取 X 次」。建索引前后对比这个数字逻辑读下降就是优化生效的直接证据。这个技巧我在实际项目里也常用实验阶段养成习惯工作后排查慢 SQL 会顺手很多。最后一个习惯每写完一段实验 SQL先SELECT TOP 5 *看看数据长什么样再写复杂查询。我见过太多人直接写五表连接结果查出来空集回头逐表排查花半小时。先看数据、再写逻辑、最后加约束这个顺序能省下大量返工时间。希望帮到你。本文还有配套的精品资源点击获取