Database Labs

项目背景

数据库课程要求通过实验掌握 SQL 和数据库设计的核心技能。本项目包含基础 SQL 操作、数据库设计和嵌入式 SQL 编程三个层次的实验。

核心功能

• Lab 1：SQL 基础 — SELECT、JOIN、子查询、聚合函数
• Lab 4：数据库设计 — ER 图、模式创建、规范化
• Lab 5：嵌入式 SQL — C++ 程序直接连接 MySQL 执行查询

系统架构

graph TD
  A[Application Layer] --> B[SQL Interface]
  B --> C[Query Processor]
  C --> D[Storage Engine]
  D --> E[(MySQL)]

  subgraph "Lab Experiments"
      F[Lab1: SQL Queries] --> B
      G[Lab4: Schema Design] --> C
      H[Lab5: Embedded SQL] --> A
  end

项目结构

database/
├── labwork1/              # SQL 基础实验
│   ├── work1.md           # 实验报告
│   └── *.png              # 查询结果截图
├── labwork4/              # 数据库设计
│   ├── mysql.sql          # 建表语句
│   └── 设计文档.md
├── labwork5/              # 嵌入式 SQL
│   ├── labwork5.cpp       # C++ 嵌入式 SQL 程序（8.5KB）
│   └── VS2010-MySQL连接.docx
└── README.md

核心代码

嵌入式 SQL (C++)

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实验内容

| 实验 | 主题 | 核心技术 | | ---- | ------------ | ---------------------------- | | Lab1 | SQL 查询 | SELECT, JOIN, GROUP BY, HAVING | | Lab4 | 数据库设计 | ER 图, 范式, 建表语句 | | Lab5 | 嵌入式 SQL | C++ 连接 MySQL, 宿主变量 |

效果展示

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技术要点

SQL 查询优化

• 使用 EXPLAIN 分析查询计划
• 合理创建索引加速查询
• 避免 SELECT *，只查询需要的列

嵌入式 SQL 流程

源代码(.sqpc) → 预编译器 → C++ 代码(.cpp) → 编译器 → 可执行程序

• 宿主变量（Host Variables）在 SQL 和 C++ 之间传递数据
• EXEC SQL 前缀标识嵌入式 SQL 语句
• 游标（Cursor）处理多行结果集

数据库规范化

1NF: 每列原子性，无重复组
2NF: 消除部分函数依赖
3NF: 消除传递函数依赖