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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 NULL，SQL 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 NULL，COUNT(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 Ctrl+M（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。

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