本书是高等教育面向“四新”服务的信息技术课程系列教材之一，聚焦于如何引导学生全面掌握数据库技术并运用数据思维和数据库技术解决实际问题，通过数智赋能扩展成长空间。全书共分11章，内容包括认识数据库、认识MySQL、库和表、数据库设计与规范化、数据库查询、视图和索引、MySQL编程基础、复用和存储自动化、数据库事务、数据库管理、数据库应用系统综合实例。
相较于传统数据库技术教程，本书更注重应用能力培养，以MySQL为操作平台，围绕一个完整的数据库应用项目“大学图书馆借阅管理系统”重构课程内容，设计一系列案例来承载知识点和应用技能，通过累进迭代的方式，帮助学习者全面掌握数据库应用技术，并提升学习迁移能力。
本书适合作为高等院校计算机及相关专业的教材，也可作为非计算机专业的通识教材。

前言
数据库技术是计算机技术中成熟且应用广泛的技术，它不仅是高等院校计算机专业教育的主要内容之一，也是计算机技术通识教育的重要组成部分。因此，一本好的教材，对于培养数据库应用能力乃至数字时代的复合型人才至关重要。然而，教材早已突破了作为知识载体的单一工具属性，一本好的教材应当是有生命的，与教学结合就是其生命力的来源。于是，在2018年萌生了著述一本蕴藏生机的数据库课程教材的想法，彼时我已经讲授数据库课程超过十年。
本书从“用”入手，首先是服务读者、好用，既便于选用教材的教师组织教学，也便于使用教材的学生完成学习。其次是回归教学、适用，解决如何面向不同教学对象组织教材内容、如何处理难度与广度的关系等问题。本书围绕一个完整的数据库应用项目“大学图书馆借阅管理系统”进行讲解，重点在于引导学生全面掌握数据库技术，使学生能够运用数据思维和数据库技术解决实际问题，通过数智赋能扩展成长空间。
针对以上需求，本书做了如下设计：
1．内容重构
（1）突出项目主线与案例拆分，每个技术点形成相对独立的案例，将理论学习落实为数据库技术教学中的实践范例，覆盖从数据库系统安装使用到数据库应用系统设计发布等多个案例。
（2）将理论学习融入技术实践中，并在相关案例后增设“理论点睛”专栏，以此构建理论到实践的学习互促模式。
2．形态拓展
（1）提供完整的案例操作和代码，以及与案例对应的微课视频，读者可边看边操作，从而有效提升学习质量和效率。
（2）制作了与教材配套的智慧课程（可通过学银在线平台搜索书名获取），以方便教师组织翻转课堂以及个性化教学，也便于学生自学或使用AI辅助学习。
本书配备多种教学资源，微课可通过扫描二维码观看，案例操作、代码等可登录中国铁道出版社教育资源数字化平台https://www.tdpress.com/51eds获取。
3．方法创新
（1）采用开源的MySQL作为数据库技术实践平台。MySQL与多款国产数据库产品兼容，发挥开源优势，便于组织实践教学，有利于扩展校企协同空间。
（2）设计AI伴学模块。在每章针对不同学习内容配置“问计AI”“辩理AI”“AI解
惑”专题，引导学生通过人机协同改进学习，发挥AI辅学的作用。
4．思政融入
课程思政以隐性方式有机融入数据库应用场景。通过数据库技术的学习，自觉提升工程伦理素养与职业素养，将实干兴邦的强国理想和使命担当内化为行动自觉。该模式契合《高等学校课程思政建设指导纲要》倡导的“隐性教育”原则，并全面落实教育部关于“建设高质量教学资源，促进课程思政工作质量与效能提升”的核心要求。
全书共11章，其中，第1章概述数据库价值、发展及主流产品；第2章介绍MySQL安装配置与基础操作；第3章详解库和表的创建、数据类型及完整性约束；
第4章阐述数据库设计流程与范式；第5章聚焦各类查询语句及案例应用；第6章解析视图与索引的优化策略；第7章解析MySQL编程基础；第8章讲解存储过程、
函数及触发器；第9章介绍事务特性与隔离级别；第10章讲解用户权限管理与数据备份恢复；第11章通过图书馆系统实例演示Web应用开发全流程。其中，部分章节在讲解案例时涉及的学生姓名均为虚拟。
整部书稿付梓之时已经是2025年，历经从初步构想、案例构建、课堂小范围试用，到较大规模的线上线下教学实践，轮廓逐渐清晰，细节日渐丰富，迭代完善的效果逐步显现。同时，教学环境也在发生着深刻变化，特别是自2022年11月以ChatGPT为代表的生成式人工智能技术的出现对传统教育模式下教与学带来了显著挑战，同时也引发了对教育公平、学术诚信和教师角色的探讨和思考。身处变革的时代，唯有与变革同行，才能更好地适应教育发展的新趋势，让教材保持历久弥新的生命力。
本书由王若宾编著，在编著过程中，北方工业大学人工智能与计算机学院以及教务处的领导和同仁给予诸多支持，学生安智伟、殷硕、闫党康、李鹏飞、张豪天、
李文扬、贺昶伟等参与了部分案例的调试测验。本书是北方工业大学教材建设专项资助项目，在此致谢。
由于时间仓促，编者水平有限，书中难免存在疏漏与不妥之处，恳请广大读者批评指正。

编著者
2025年7月

目录
第1章 认识数据库 1
1.1 为什么要学习数据库 1
1.1.1 数字化转型的基础设施 2
1.1.2 跨学科融合的技术纽带 2
1.1.3 创新能力的实践载体 2
1.1.4 政策支撑与发展前景 2
1.2 数据库不是什么 2
1.2.1 数据库不是Excel 3
1.2.2 数据库不是数据仓库 3
1.2.3 数据库不是应用软件 4
1.3 数据库是什么 4
1.3.1 数据库管理系统 4
1.3.2 数据库应用系统 5
1.4 数据库技术的发展历史 5
1.5 数据库技术的发展趋势 7
1.5.1 与人工智能进一步融合 7
1.5.2 非关系模型数据与关系模式数据进一步融合 7
1.5.3 与物联网深度融合 7
1.6 数据库产品 8
1.6.1 开源和非开源 8
1.6.2 关系和非关系 8
小结 9
思考与练习 9
AI互动之问计AI 9
第2章 认识MySQL 11
2.1 软件结构 11
2.1.1 单机模式 12
2.1.2 客户端/服务器模式 12
2.1.3 浏览器/服务器模式 12
2.1.4 常用数据库产品的软件体系结构 13
2.2 网络基础术语 13
2.2.1 网络协议 13
2.2.2 IP地址 13
2.2.3 端口 14
2.3 MySQL简介 14
2.4 MySQL初实践 15
2.4.1 下载MySQL 15
2.4.2 安装配置MySQL 17
2.4.3 客户端工具Workbench的基础操作 26
2.4.4 命令行工具cmd的基础操作 29
小结 38
思考与练习 38
AI互动之问计AI 38
第3章 库和表 39
3.1 应用系统背景介绍 39
3.2 数据库基础术语介绍 40
3.3 库操作 42
3.3.1 创建库 42
3.3.2 修改库 45
3.3.3 删除库 47
3.4 数据类型 49
3.4.1 数字类 49
3.4.2 时间日期类 50
3.4.3 字符串类 50
3.4.4 集合类 50
3.5 表结构操作 51
3.5.1 创建表 51
3.5.2 修改表结构 52
3.5.3 删除表 53
3.6 表数据操作 53
3.6.1 插入数据 53
3.6.2 修改数据 54
3.6.3 删除数据 55
3.7 数据完整性约束 57
3.7.1 域完整性 57
3.7.2 实体完整性 59
3.7.3 参照完整性 61
3.8 存储引擎 62
小结 64
思考与练习 64
AI互动之AI解惑 65
第4章 数据库设计与规范化 66
4.1 数据库设计流程 67
4.1.1 需求分析 67
4.1.2 概念设计 67
4.1.3 逻辑设计 67
4.1.4 物理设计 68
4.1.5 实施运行 68
4.2 抽象与建模 68
4.2.1 概念模型、数据模型和物理模型 69
4.2.2 实体及实例 70
4.2.3 抽象的过程 71
4.2.4 再看建模过程 72
4.3 实体-联系模型 74
4.3.1 模型要素 74
4.3.2 联系的元和基 75
4.3.3 实体-联系的表达 77
4.4 数据库范式 85
4.4.1 第一范式 85
4.4.2 第二范式 86
4.4.3 第三范式 87
4.4.4 反范式设计 87
小结 89
思考与练习 89
AI互动之问计AI 89
第5章 数据库查询 90
5.1 基础数据准备 90
5.2 单表查询 95
5.2.1 基础查询 95
5.2.2 利用函数查询 106
5.2.3 分组查询 109
5.2.4 排序 112
5.3 连接查询 113
5.3.1 连接查询简介 113
5.3.2 连接查询案例 114
5.4 嵌套查询 120
5.4.1 嵌套查询简介 120
5.4.2 嵌套查询案例 120
5.5 联合查询 127
5.5.1 联合查询简介 127
5.5.2 联合查询案例 127
小结 129
思考与练习 129
AI互动之辩理AI 130
第6章 视图和索引 131
6.1 视图 132
6.1.1 视图概述 132
6.1.2 单表视图的创建、修改、删除 133
6.1.3 查看视图 134
6.1.4 创建多表视图 136
6.1.5 基于已有视图创建新的视图 137
6.1.6 视图的算法 137
6.1.7 检查视图的应用 139
6.2 索引 140
6.2.1 索引概述 140
6.2.2 索引分类 141
6.2.3 创建索引 144
6.2.4 使用索引 145
6.2.5 查看索引 147
6.2.6 删除索引 147
小结 148
思考与练习 148
AI互动之问计AI 149
第7章 MySQL编程基础 150
7.1 SQL构成及MySQL对它的扩展 150
7.2 变量 151
7.2.1 系统变量 151
7.2.2 自定义变量 153
7.3 常量 156
7.3.1 字符串常量 156
7.3.2 数值常量及十六进制常量 157
7.3.3 其他类型常量 157
7.4 运算符 158
7.4.1 算术运算符 158
7.4.2 比较运算符 159
7.4.3 逻辑运算符 164
7.4.4 位运算符 165
7.5 流程控制语句 167
7.5.1 IF条件语句 167
7.5.2 CASE语句 169
7.5.3 循环语句 170
小结 174
思考与练习 174
AI互动之辩理AI 175
第8章 复用和存储自动化 176
8.1 存储过程和函数 176
8.1.1 存储过程和函数的基础操作 177
8.1.2 使用参数 179
8.1.3 查看存储过程和函数 182
8.1.4 存储过程应用实例 183
8.2 游标 184
8.2.1 游标的基础操作 184
8.2.2 使用游标 185
8.3 触发器 186
8.3.1 创建触发器 186
8.3.2 使用触发器 188
8.3.3 查看和删除触发器 189
小结 190
思考与练习 190
AI互动之问计AI 191
第9章 数据库事务 192
9.1 事务概述 193
9.1.1 事务的概念 193
9.1.2 事务的ACID 193
9.1.3 事务的处理方法 193
9.2 事务处理 194
9.2.1 事务的提交 194
9.2.2 事务的回滚 195
9.2.3 事务的保留点 196
9.3 事务并发引起的问题和解决方法 197
9.3.1 并发引起的问题 197
9.3.2 设置事务的隔离级别 203
小结 204
思考与练习 205
AI互动之问计AI 205
第10章 数据库管理 206
10.1 用户和权限 206
10.1.1 用户和权限概述 206
10.1.2 用户管理 208
10.1.3 权限管理 212
10.2 数据备份和恢复 216
10.2.1 数据备份 217
10.2.2 数据恢复 220
小结 221
思考与练习 222
AI互动之AI解惑 222
第11章 数据库应用系统综合实例 223
11.1 数据库应用系统建设概述 224
11.2 大学图书馆管理系统分析框架 224
11.3 基于Web的大学图书馆管理系统实施 225
11.3.1 WampServer的安装与使用 225
11.3.2 PHP极简入门 233
11.3.3 PHP编程实现大学图书馆管理系统的主要功能 240
小结 248
思考与练习 248
AI互动之AI解惑 249

个人简介：王若宾，博士，副教授，北方工业大学计算机学院教师，从事计算机教学工作，关注大规模资源共享模式下的学习行为和规律研究。学术和社会团体兼职：全国高等院校计算机基础教育研究会数据科学专委会秘书长，理工专委会副秘书长，CCF教育专委会委员。

（1）突出项目主线与案例拆分，每个技术点形成相对独立的案例，将理论学习落实为数据库技术教学中的实践范例，覆盖从数据库系统安装使用到数据库应用系统设计发布等多个案例。
（2）将理论学习融入技术实践中，并在相关案例后增设“理论点睛”专栏，以此构建理论到实践的学习互促模式。