数据库原理与应用

了解数据库的基本概念、发展历史和分类。认识数据库系统的组成（硬件、软件、数据、用户）。理解数据库管理系统的作用与主流数据库产品（MySQL、PostgreSQL、Oracle、SQL Server）。

• 数据管理技术发展：人工管理 → 文件系统 → 数据库系统
• 数据库模型分类：层次模型、网状模型、关系模型、NoSQL
• 关系型数据库vs非关系型数据库的特点与选择
• MySQL数据库的安装与初始化配置
• SQLyog / Navicat 可视化工具的基本使用

深入理解关系模型的基本概念：表（Relation）、元组（Tuple）、属性（Attribute）、键（Key）。掌握主键、外键、候选键、超级键的作用，以及实体完整性和参照完整性约束。

• 关系的性质：元组唯一性、元组无序性、属性原子性
• 键的定义：主键（PRIMARY KEY）、外键（FOREIGN KEY）、候选键、超级键
• 实体完整性：主键值不能为空
• 参照完整性：外键引用必须存在
• 实战：使用MySQL创建员工管理系统数据库（DDL语句）

掌握SQL的DML核心语句：SELECT（查询）、INSERT（插入）、UPDATE（更新）、DELETE（删除）。熟练使用WHERE条件过滤、ORDER BY排序、DISTINCT去重、LIMIT限制行数。

• SELECT语句：列选择（* vs 列名）、别名（AS）
• WHERE子句：=、<>、>、<、BETWEEN、IN、LIKE、NULL判断
• ORDER BY：升序ASC / 降序DESC，多列排序
• 聚合函数：COUNT()、SUM()、AVG()、MAX()、MIN()
• 实战：使用SQL完成学生成绩管理系统数据查询

深入学习SQL的GROUP BY分组、HAVING条件过滤、JOIN连接查询、子查询。掌握多表查询的思路与技巧，能够从复杂数据关系中提取所需信息。

• GROUP BY + HAVING：分组聚合与分组后条件过滤
• JOIN连接：INNER JOIN / LEFT JOIN / RIGHT JOIN / FULL OUTER JOIN
• 自连接：员工表查上级、课程表查先修课程
• 子查询：标量子查询、表子查询、EXISTS子查询
• UNION合并查询结果
• 实战：使用多表查询完成电商订单分析（订单表+用户表+商品表）

学习数据库设计的基本步骤：需求分析 → 概念设计（E-R图）→ 逻辑设计 → 物理设计。理解函数依赖与规范化理论（1NF/2NF/3NF/BCNF），掌握如何设计出合理的数据库结构。

• E-R图：实体、属性、联系，1:1 / 1:N / M:N关系
• E-R图转关系模型：实体转表、联系转外键
• 函数依赖：完全函数依赖、部分函数依赖、传递依赖
• 规范化：1NF（原子性）→ 2NF（消除部分依赖）→ 3NF（消除传递依赖）
• 实战：设计连锁门店管理系统数据库（E-R图 + 建表SQL）

理解数据库索引的工作原理及其对查询性能的提升。掌握MySQL中索引的创建与使用，学会分析查询语句的执行计划（EXPLAIN），识别性能瓶颈。

• 索引原理：B-Tree索引 vs Hash索引
• 索引类型：主键索引、唯一索引、普通索引、联合索引
• 索引创建：CREATE INDEX / ALTER TABLE ADD INDEX
• 执行计划分析：EXPLAIN 关键字
• 索引失效场景：LIKE前置通配符、函数运算、OR条件
• 实战：对订单表建立复合索引，分析查询性能提升效果

学习数据库的高级对象：视图（简化复杂查询）、存储过程（封装业务逻辑）、触发器（自动化动作）。掌握事务控制语句（BEGIN/COMMIT/ROLLBACK），理解事务的ACID特性。

• 视图：创建、修改、删除，视图的优缺点
• 存储过程：DELIMITER定义、IN/OUT参数、流程控制语句
• 触发器：BEFORE / AFTER INSERT/UPDATE/DELETE
• 事务：ACID特性（原子性、一致性、隔离性、持久性）
• 并发问题：脏读、不可重复读、幻读与隔离级别
• 实战：编写订单处理的存储过程（含事务回滚）

综合运用数据库设计、SQL查询、数据建模知识，完成一个面向数据分析的数据库项目。从需求分析 → 数据建模 → 建表入库 → SQL分析查询 → 报告输出。

• 案例：电商经营分析数据库（用户、商品、订单、物流、评价）
• 数据入库：使用Python pandas批量导入CSV数据到MySQL
• 业务分析SQL：日销售额、客户复购率、商品排行榜、库存预警
• 数据备份与恢复：mysqldump / source 命令
• 实战项目：搭建完整的电商数据分析数据库并完成核心报表SQL