简介：这是一份郑州大学计算机与人工智能学院《数据库系统原理》课程的实验报告，面向郑大计算机类专业学生，可作为数据库实验课程学习与报告撰写的参考资料。资源为单个docx文档，大小3.69MB，已有507人学习下载。内容从实验目的、实验类型到学时分配与仪器材料均有清晰呈现。报告完整覆盖数据库实验的各个环节，既包括DBMS系统工作原理与逻辑组件（基本表、视图、触发器、存储过程等）和物理组件认识，也详细记录了基于VMware+CentOS 7关闭SELinux与防火墙、安装依赖包、部署并启动万里数据库GreatSQL的具体命令及原因。实验过程部分还呈现了问题解决思路、结果分析和截图规范，并对后续数据库实践具有较强参考价值，适合需要完成数据库原理实验或规范撰写实验报告的同学。
1. 一份能直接照着做的数据库实验报告：从装环境到写查询
数据库原理课第一次上机，老师给的是 GreatSQL 8.0.32-25，要求在 CentOS 7 虚拟机上装好，再完成建库、建表、索引和交互式查询。大多数人卡在了第一步：装环境装到想哭，不是依赖报错，就是服务起不来。这份来自某高校计算机与人工智能学院的《数据库系统原理》实验报告，完整覆盖了从关闭 SELinux、安装依赖、解压二进制包、配置 systemd 服务，到创建数据库、建表、填充数据、建索引、写各类查询的整条链路。SQL 语句可以直接抄，安装命令能逐步复现，连翻车记录都写在问题总结里。适合正在准备数据库原理实验报告的学生，也适合想快速在 CentOS 上体验 GreatSQL 的开发者。
2. 在 CentOS 上装好 GreatSQL：先关 SELinux，再解压二进制包
2.1 为什么第一步是关 SELinux 和防火墙：三个理由，两条命令
实验报告的第一步不是下载安装包，而是先处理系统环境。命令只有两条，但背后的取舍值得想清楚。
setenforce=0 sed -i '/^SELINUX=/c'SELINUX=disabled /etc/selinux/config systemctl disable firewalld systemctl stop firewalldsetenforce=0是临时关闭，重启后失效；sed把/etc/selinux/config里的SELINUX=整行替换成disabled，这是永久关闭。两条都执行才算双保险。
之所以要关 SELinux，原因有三：第一，SELinux 是强制访问控制机制，数据库要执行文件读写、网络通信这类特权操作时，SELinux 策略可能直接把进程拦住；第二，SELinux 的配置策略复杂，实验中没必要为它额外排错；第三，它对每个进程做访问控制检查，会拖慢性能。防火墙同理，数据库默认监听 3306 端口，防火墙规则没放行就连不上。虚拟机内部做开发测试时，关掉防火墙能少很多玄学问题。
提示：生产环境不要照搬这个操作。SELinux 和防火墙在真实服务器上承担重要安全职责，正确做法是配置对应策略只放行数据库端口，而不是整体关闭。
2.2 依赖包与二进制包：版本号和目录规划
依赖包列表很长，但不要跳过任何一个。实验报告里用的是 yum 一次装齐：
yum install -y pkg-config perl libaio-devel numactl-devel numactl-libs net-tools openssl openssl-devel jemalloc jemalloc-devel perl-Data-Dumper perl-Digest-MD5 python2 perl-JSON perl-Test-Simple其中libaio-devel是 MySQL 异步 I/O 的依赖，numactl-*负责 NUMA 内存管理，openssl-devel提供 SSL 加密支持，jemalloc是内存分配器，perl-*系列是 MySQL 初始化脚本的运行环境。缺了任何一个，后面都有可能在初始化或启动阶段才报错，而且是那种看不出原因的底层错误。
依赖装完，下载二进制包并解压到/usr/local/：
cd /usr/local wget https://product.greatdb.com/GreatSQL-8.0.32-25/GreatSQL-8.0.32-25-Linux-glibc2.17-x86_64-minimal.tar.xz tar xf GreatSQL-8.0.32-25-Linux-glibc2.17-x86_64-minimal.tar.xz这里要注意两点：一是选择 glibc 2.17 版本，对应 CentOS 7 的默认 glibc；二是选择minimal包，这个版本剔除了测试套件和不常用组件，安装体积小，启动更快，适合实验环境。解压后目录名自带版本号，后面配置 systemd 和 my.cnf 都要引用这个路径。
2.3 systemd 服务与 my.cnf：把启停交给系统托管
GreatSQL 安装不像 RPM 包会自带服务脚本，需要手动写 systemd 服务文件。实验报告给出的路径是/lib/systemd/system/greatsql.service，内容按常见模板补全：
vim /lib/systemd/system/greatsql.service[Unit] Description=GreatSQL Server After=network.target [Service] User=mysql Group=mysql ExecStart=/usr/local/GreatSQL-8.0.32-25-Linux-glibc2.17-x86_64-minimal/bin/mysqld --defaults-file=/etc/my.cnf LimitNOFILE=65535 [Install] WantedBy=multi-user.target写完后执行systemctl daemon-reload让 systemd 识别新服务。ExecStart必须指向解压目录里实际的mysqld路径，--defaults-file指定全局配置文件位置。LimitNOFILE设置文件描述符上限，数据库并发连接高时会用到，实验环境直接配上更稳妥。
接着编辑/etc/my.cnf，这是数据库全局配置入口：
[mysqld] datadir=/var/lib/mysql socket=/tmp/mysql.sock port=3306 character-set-server=utf8mb4 collation-server=utf8mb4_general_ci [client] default-character-set=utf8mb4datadir指向数据文件存放目录，后面创建的用户和目录权限必须和这里对得上。utf8mb4字符集配置建议加上，不然后面插入中文大概率出现乱码，这是实验里最常见的坑之一。
2.4 启动后做四件事：状态、进程、端口、数据文件
启动前先创建 mysql 系统用户和相关目录：
/sbin/groupadd mysql /sbin/useradd -g mysql mysql -d /dev/null -s /sbin/nologin mkdir /var/lib/mysql/ chown -R mysql:mysql /var/lib/mysql/mysql 用户不允许登录（-s /sbin/nologin），只用于运行数据库服务，这是 MySQL 系数据库的标准做法。然后启动服务并验证：
systemctl start greatsql systemctl status greatsql ps -ef | grep mysqld ss -lntp | grep mysqld ls /var/lib/mysqlsystemctl status greatsqlsystemctl status看服务整体状态；ps确认 mysqld 进程存在；ss -lntp确认 3306 端口在监听；ls /var/lib/mysql看初始化出来的数据文件。这四步缺一不可，哪怕服务显示 active，端口没监听或者数据文件没生成，实际也是不可用的。
注意：GreatSQL 自带一些 MySQL 8.0 没有的新特性，比如 MGR 单主模式选主机制、InnoDB 并行查询（TPC-H 测试性能提升十几倍）、事务锁从红黑树改成无锁哈希结构。实验阶段感知不明显，但写报告时值得在“DBMS 系统构架”一节提一句，能体现对数据库内核级特性有了解。
3. 把库、表、索引一次建明白：CREATE DATABASE 到 UNIQUE INDEX 的完整 SQL
3.1 创建数据库：库名、字符集与存储位置检查
实验二要求创建一个名为 DB 的数据库，并查看存储位置、文件名和大小。实验报告里先用了最简单的创建方式：
CREATE DATABASE DB; SHOW DATABASES; USE DB;但我建议创建时显式指定字符集，避免后续中文乱码：
CREATE DATABASE DB DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci;utf8mb4是 4 字节 UTF-8 编码，兼容所有 Unicode 字符，utf8mb4_general_ci是排序规则，MySQL 8.0 和 GreatSQL 默认都推荐这套组合。
查看数据库实际存储位置和文件信息，用两条命令：
SELECT @@datadir;SELECT table_schema, table_name, data_length, index_length FROM information_schema.tables WHERE table_schema = 'DB';第一条查看数据目录所在路径，第二条从系统表查各表的实际数据大小和索引大小。data_length是数据占用字节数，index_length是索引占用字节数。实验报告截图要求里要体现“学会察看数据库的存储位置、文件名称、对应的文件的个数、文件的大小”，这两条 SQL 正好覆盖。
3.2 正式建表：主键、外键、CHECK 约束与数据填充
实验报告里先演示了删表，再给正式建表语句。这个顺序值得学习——先跑通语句，再按教材要求重新建正式的表结构：
CREATE TABLE STUDENTS ( Sno char(9) PRIMARY KEY, Sname char(10) NOT NULL, Sex char(2), Birthday DATE, Speciality char(20), Dno char(4) );CREATE TABLE Courses ( Cno char(5) PRIMARY KEY, Cname char(20) NOT NULL, Period int, Credit int );CREATE TABLE SC ( Sno char(9), Cno char(5), Grade int, PRIMARY KEY (Sno, Cno) );三张表的选型要点：学号、课程号用char定长字符串而不是varchar，因为定长字段存储定位快，且学号课程号长度固定；PRIMARY KEY (Sno, Cno)是联合主键，保证同一条选课记录不重复；NOT NULL约束加在必填字段上。这里 SC 表暂时没加外键，不是忘了，而是教材上外键通常在后续实验中通过ALTER TABLE追加，避免建表时引用顺序产生的循环依赖。
填充数据用多值 INSERT，一次插多行比逐条插入效率高：
INSERT INTO STUDENTS VALUES ('201705001', '张华', '男', '1999-12-16', '计算机', 'CS'), ('201705002', '张晓霞', '女', '1999-01-01', '软件工程', 'SE'), ('201706001', '李玉', '女', '1999-10-17', '数学', 'MA'); INSERT INTO COURSES VALUES ('CS101', '计算机科学导论', 2, 1), ('CS102', '数据库系统', 4, 4), ('CS103', '操作系统', 4, 3); INSERT INTO SC VALUES ('201705001', 'CS101', 89), ('201705002', 'CS102', 92), ('201705003', 'CS101', 88);注意一个细节：三位学生里201705003在 STUDENTS 表中并不存在，但 SC 表插入了他的成绩。如果建表时就加了外键约束，这条插入会直接报错。实验报告这样设计是为了先演示基本功能，后续建外键时再暴露数据不一致的问题，这是教学场景里的一种常见安排。
3.3 索引创建与删除：普通索引、唯一索引与实际选择
索引部分逻辑简单，但选型要理解：
CREATE INDEX Student_Dept ON Students (Dno); CREATE UNIQUE INDEX Course_Cno ON Courses (Cno); DROP INDEX Course_Cno ON Courses;CREATE INDEX创建普通索引，用在 Dno 这个经常作为查询条件的字段；CREATE UNIQUE INDEX创建唯一索引，Course_Cno 建在 Cno 上，但 Cno 本身已经是主键，主键自带唯一索引，实验里建这个唯一索引更多是为了演示语法。删除索引用DROP INDEX ... ON ...，注意 GreatSQL 和 MySQL 的删除语法一致，不需要指数据库名，但要求当前正在使用正确的库。
实际做实验时，更建议在 SC 表的(Sno, Cno)联合主键以外，给Sno单独建一个普通索引。因为在真实查询里，最频繁的操作是“按学号查选课记录”，联合主键的最左前缀规则没法单独高效命中 Sno 列。
4. 交互式 SQL 查询：从 SELECT * 到 WHERE 条件组合的可用模板
4.1 不带 WHERE 的查询：先看全量，再谈过滤
实验三要求在教材指定页面上完成各类查询操作，核心是先建好课程相关的多个表，再逐类跑查询。第一个是查看全部数据：
SELECT * FROM Courses;这个语句用来确认数据是否填充完整。还有一个经典写法是“查询每个学生的年龄”：
SELECT Sname, 2024 - YEAR(Birthday) AS Age FROM Students;这里的YEAR()是 MySQL 从日期中提取年份的函数，2024 - YEAR(Birthday)直接算出年龄。要注意的是，这是 MySQL/GreatSQL 的函数写法，标准 SQL 里更通用的写法是EXTRACT(YEAR FROM Birthday)。实验报告要求对比标准 SQL 和 GreatSQL 的差异，这里就是第一个差异点。
4.2 带 WHERE 的条件查询：比较、区间、集合匹配
带 WHERE 的查询是重点，几类写法逐一说明：
SELECT Tname, Sex FROM Teachers WHERE Title = '讲师';字符类型字段的等值比较，注意值必须用单引号。字符串是定长char(10)时，MySQL 比较会自动去掉尾部空格，所以'讲师'即使存进去时补齐了空格也能匹配上，这是 MySQL 的隐式处理，和 Oracle 的char比较行为不同。
SELECT DISTINCT Sno FROM SC WHERE Grade < 60;DISTINCT去重，因为一个学生可能有多门课不及格，学号会重复出现。这里的知识点是：DISTINCT去重的是整行数据，如果 SELECT 多列，只有当所有列都相同才认为重复。
SELECT Sname, Speciality FROM Students WHERE YEAR(Birthday) BETWEEN 1997 AND 1999;BETWEEN ... AND ...是闭区间，包含边界。这条查询的隐含前提是数据里生日字段格式干净，如果混入了1999_12_16这种下划线格式，YEAR()可能返回 NULL，最终结果会丢数据。实验报告里原始数据就出现过格式不一致，跑之前先检查数据质量。
SELECT Sname, Speciality FROM Students WHERE YEAR(Birthday) NOT BETWEEN 1997 AND 1999;取反区间，注意NOT BETWEEN是整体取反，而不是YEAR(Birthday) NOT ...。
再往下是 IN 表达式：
SELECT Sno, Sname FROM Students WHERE Speciality IN ('计算机', '软件工程');SELECT Sno, Sname FROM Students WHERE Speciality NOT IN ('计算机', '软件工程');IN的底层实现本质上是多个等值条件的OR拼接，适合集合范围不大的场景。集合元素很多时，性能可能不如EXISTS关联子查询，这是后续优化课程的内容，实验阶段知道有这层区别即可。
4.3 更新操作与标准 SQL 差异：INSERT、UPDATE、DELETE 的注意事项
更新操作教材里有大量实例，这里的实验报告只给出了建表和填充，实际更新语句需要自行完成。常见做法是补三类操作：
INSERT INTO SC VALUES ('201706001', 'CS102', 95);UPDATE Students SET Dno = 'CS' WHERE Sno = '201705003';DELETE FROM SC WHERE Grade < 60;注意UPDATE和DELETE都强调 WHERE 条件。执行前先跑一条相同条件的SELECT确认影响范围，这是避免误操作的基本习惯。
标准 SQL 和 GreatSQL 在更新操作上的差异集中在几个点：字符串字面量用单引号，双引号在默认sql_mode下可能被当成字符串标识符；表名和列名如果用了保留字，需要用反引号包裹；MySQL 的DELETE不支持FROM ... USING这种多表删除语法（这是 PostgreSQL 的写法）；INSERT支持ON DUPLICATE KEY UPDATE做存在则更新、不存在则插入，标准 SQL 没有这个语法。
5. 实验避坑：五条常见翻车记录，现象与解法对照
5.1 服务启动失败：目录权限和用户没配对
现象：systemctl start greatsql执行后提示失败，systemctl status greatsql显示进程退出，/var/log/mysql日志报权限不足。
原因：解压目录和/var/lib/mysql的属主不是 mysql。二进制包解压后默认属主是 root，而 systemd 服务配置了User=mysql，mysqld 启动时没权限写数据目录。
解决：手动归权。
chown -R mysql:mysql /usr/local/GreatSQL-8.0.32-25-Linux-glibc2.17-x86_64-minimal chown -R mysql:mysql /var/lib/mysql之后再启动一次，如果还失败，重点看/var/lib/mysql下是否已经生成mysql.ibd和ibdata1文件，没有就是初始化没完成。
5.2 端口连不上：防火墙关了但监听地址不对
现象：systemctl status显示服务正常，但ss -lntp | grep mysqld无输出，客户端连接报 2003 错误。
原因：最常见是 my.cnf 里bind-address没有配置，MySQL 8.0 默认只监听 127.0.0.1。虚拟机里从宿主机或其他机器连接时，自然连不上。
解决：在[mysqld]段加一行bind-address=0.0.0.0，重启后确认监听的地址变成*:3306。
systemctl restart greatsql ss -lntp | grep mysqld5.3 中文字符变成问号：字符集没有显式指定
现象：插入中文后，SELECT查出来是??或???，英文字符正常。
原因：数据库、表或连接的字符集不是 UTF-8。给表插数据时命令行客户端默认用系统字符集，而数据库默认可能是latin1或utf8mb3。
解决：建库时显式指定utf8mb4，并在 my.cnf 里配置character-set-server=utf8mb4。已经建好的库可以修改：
ALTER DATABASE DB CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci; ALTER TABLE STUDENTS CONVERT TO CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci;注意第二行会重建表，耗时取决于数据量，实验环境数据量小可以直接跑。
5.4 DROP TABLE CASCADE 报语法错误：MySQL 不认识这个关键字
现象：执行DROP TABLE students CASCADE报语法错误，像这样：
DROP TABLE students CASCADE;原因：标准 SQL 里CASCADE和RESTRICT是合法的级联选项，但 MySQL 和 GreatSQL 的DROP TABLE语法不支持这两个关键字，写了直接报错。这是教材示例和实际数据库的语法差异点。
解决：去掉CASCADE，直接执行DROP TABLE students;。如果多张表有外键依赖，按依赖顺序删除，或者在my.cnf里开启FOREIGN_KEY_CHECKS=0后删除，删完再恢复：
SET FOREIGN_KEY_CHECKS=0; DROP TABLE students; SET FOREIGN_KEY_CHECKS=1;5.5 systemctl 找不到 greatsql 服务：daemon-reload 没执行
现象：创建完greatsql.service文件后，执行systemctl start greatsql提示Unit greatsql.service not found。
原因：systemd 不会自动扫描新写入的服务文件，需要先重载配置。
解决：写完.service文件后执行重载，再启停。
systemctl daemon-reload systemctl start greatsql这个坑几乎每个第一次手写 systemd 服务的人都会踩一次，属于流程顺序问题，不是配置内容问题。
6. 把实验报告变成自己的运维脚本：三条提高效率的习惯
6.1 每次实验前跑一遍状态巡检
实验做到后面，服务是不是活着、端口是否正常、磁盘还剩多少，这些状态直接决定 SQL 能不能跑通。我一般把巡检固化成一行命令：
systemctl status greatsql --no-pager && ss -lntp | grep 3306 && df -h /var/lib/mysql--no-pager避免 systemctl 输出分页卡住交互；查看端口和服务状态一次完成；df -h防止数据文件把磁盘写满导致启动失败。
6.2 把常用建表 SQL 存成模板文件
实验三开始要建六张带外键的表，每次从教材手敲一遍太容易错。先把稳定版本存成/root/schema.sql，需要时就地执行：
mysql -u root -p < /root/schema.sql写模板时给每条语句加注释说明字段含义，后期查问题不用翻教材。
6.3 备份优先：实验前快照，翻车后恢复
手动实验免不了删错表、改错数据。血泪经验是：每次开始新实验前，先打一次虚拟机快照。快照恢复后数据库回到实验开始前的状态，比逐条回滚 SQL 快得多，也是做嵌套实验时最有效的后悔药。从那以后，我每搭一套数据库实验环境，都会在改 any 配置前强制走一遍“快照 + 巡检 + schema 备份”的组合流程，这个习惯让我少踩了很多重复的坑。希望帮到你。
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