数据库实验——视图索引

一、目的

1．掌握视图&索引定义；

2．理解视图&索引作用及原理

二、实验内容与设计思想（设计思路、主要数据结构、主要代码结构、主要代码段分析）

（一）实验内容

1．定义视图；

2．定义索引；

（二）设计性实验 

1. 创建视图V_A包括学号，姓名，性别，课程号，课程名、成绩；

USE STU039

GO

CREATE VIEW V_A039 AS

SELECT S.SNO,SNAME,SSEX,CNAME,C.CNO,DEGREE

FROM student039 s join score039 sc on sc.sno=s.sno join course039 c on c.cno=sc.cno

GO

SELECT * FROM V_A039

---一个语句把学号103 课程号3-105  的姓名改为陆君茹1，性别为女 ，然后查看学生表的信息变化

USE STU039

UPDATE V_A039 SET SNAME='陆君茹1',SSEX='女' 

WHERE SNO='103'AND CNO='3-105'

--再把上述数据改为原值

UPDATE student039

SET sname =  '陆君茹',ssex = '男'

WHERE sno = '103'

--一个语句把学号101 课程号4-101  的姓名改为李君帅1，课程名为[马克思主义基本原理]概论]？如何才能完成修改

--再把上述数据改为原值

USE STU039

UPDATE student039

SET sname =  '李君帅'

WHERE sno = '101';

SELECT * FROM student039

-- 添加一行数据   --？？

创建视图V_A1包括学号，姓名，性别

USE STU039

GO

CREATE VIEW V_A1039 AS

SELECT SNO,SNAME,SSEX FROM student039

GO

SELECT * FROM V_A1039

-- 添加一行数据  --？？

USE STU039

GO

-- 添加数据到student039表

INSERT INTO V_A1039 (sno, sname, ssex) 

VALUES ('102', '蔡潍鑫', '男');

GO

SELECT * FROM V_A1039

2. 创建视图V_B, 优秀学生（所有成绩不低于80），包括姓名，课程名、成绩 （WITH ENCRYPTION）

         -- 检查WITH ENCRYPTION 效果

     USE STU039

GO

CREATE VIEW V_B039 WITH ENCRYPTION AS

SELECT SNAME,CNAME,DEGREE

FROM student039 S JOIN Score039 SC ON S.SNO=SC.SNO JOIN Course039 C ON SC.CNO=C.CNO

WHERE S.SNO NOT IN (SELECT SNO FROM Score039 WHERE DEGREE<80)

GO

SELECT * FROM V_B039

EXEC sp_helptext 'V_B039'

    --把王丽娜  的计算机导论 成绩（91）改为80，并查看成绩表和V_B中的数据

USE STU039

UPDATE V_B039

SET DEGREE=80

WHERE SNAME='王丽娜' AND CNAME='计算机导论'

SELECT * FROM V_B039

SELECT * FROM Score039

----再把上述数据改为原值

USE STU039

UPDATE V_B039

SET DEGREE=91

WHERE SNAME='王丽娜' AND CNAME='计算机导论'

SELECT * FROM V_B039

SELECT * FROM Score039

3.创建视图V_C, 优秀学生（所有成绩不低于80），包括姓名，课程名、成绩  （WITH check option）

    USE STU039

GO

CREATE VIEW V_C039 WITH CHECK OPTION AS

SELECT S.SNAME,C.CNAME,SC.DEGREE

FROM student039 S JOIN Score039 SC ON S.SNO=SC.SNO JOIN Course039 C ON SC.CNO=C.CNO

WHERE S.SNO NOT IN (SELECT SNO FROM Score039 WHERE DEGREE<80)

GO

SELECT * FROM V_C039

  --检查WITH check option效果

--把王丽娜  的计算机导论 成绩（91）改为85，并查看成绩表和V_C中的数据

----再把王丽娜  的计算机导论 成绩改为78，并查看成绩表和V_C中的数据    ???

4.对教师表按姓名创建唯一性索引；

USE STU039

CREATE UNIQUE INDEX TNAME_IND ON TEACHER039(TNAME)

5.对课程表按课程名创建聚集索引；？？？

6.创建索引视图V_D，包括学号，姓名，性别，课程号，课程名、成绩,并按姓名创建索引

USE STU039

GO

-- 创建视图V_D039

CREATE VIEW V_D039 WITH SCHEMABINDING AS

SELECT S.SNO, S.SNAME, S.SSEX, C.CNAME, C.CNO, SC.DEGREE

FROM dbo.student039 s

JOIN dbo.score039 sc ON sc.sno = s.sno

JOIN dbo.course039 c ON c.cno = sc.cno;

GO

-- 创建唯一聚集索引

CREATE UNIQUE CLUSTERED INDEX idx_vd_sno_cno ON V_D039(sno, cno);

GO

-- 按姓名创建非聚集索引

CREATE NONCLUSTERED INDEX idx_vd_sname ON V_D039(sname);

7.  删除上述建的全部索引

USE STU039

DROP INDEX TNAME_IND ON TEACHER039

DROP INDEX IF EXISTS cname_IND ON course039;

DROP INDEX IF EXISTS idx_vd_sno_cno ON V_D039;

DROP INDEX IF EXISTS idx_vd_sname ON V_D039;

（三）思考题

1.视图的作用是什么？

简化查询：将复杂的查询逻辑封装在视图中，用户只需对视图进行查询，无需关注底层多表连接、筛选等复杂操作。比如在涉及多张表关联查询学生成绩信息时，创建视图后，后续查询可直接从视图获取结果，降低使用难度和代码复杂度。

增强安全性：通过视图可限制用户对数据的访问范围。仅将视图暴露给用户，控制用户能看到的列和行，隐藏敏感数据。如员工信息表中，只允许普通员工查看部分基本信息视图，不能直接访问包含薪资等敏感信息的原始表。

逻辑数据独立性：当基础表结构发生变化（如新增列、修改列名 ）时，若查询基于视图，只要视图定义适当调整，上层应用程序的查询代码可不改变，使应用程序与基础表结构解耦，增强数据独立性。

2.什么是索引视图？如何创建

含义：索引视图是一种特殊视图，在 SQL Server 中，对视图创建唯一聚集索引后，视图结果集会被物理存储到数据库中 ，类似带有聚集索引的表存储数据方式。它可预先计算并存储结果，后续查询能快速获取数据，提升查询性能，尤其适用于复杂连接、聚合查询场景。

创建方法：

创建视图：使用CREATE VIEW语句并添加WITH SCHEMABINDING选项，将视图绑定到基础表架构，防止基础表结构变化影响视图。视图创建好后，用CREATE UNIQUE CLUSTERED INDEX语句为视图创建唯一聚集索引，确定视图数据物理存储顺序。如：

创建时需注意视图定义满足相关限制，如不能有外部链接、不能包含特定聚合函数等

3.举例说明什么是聚集索引，非聚集索引

聚集索引：好比字典按拼音顺序排列汉字，数据行物理存储顺序与索引顺序一致。以员工表为例，若在员工编号列创建聚集索引，员工数据在磁盘上会按员工编号顺序存储。当查询特定编号范围员工信息时，数据库能快速定位数据页，高效获取数据。因为数据按索引顺序存放，一个表只能有一个聚集索引。

非聚集索引：类似字典的部首检字表，部首顺序与字典正文汉字物理顺序不同。在员工表中，若在员工姓名列创建非聚集索引，索引存储姓名及对应数据行的指针（行定位器 ）。查询员工姓名时，先在非聚集索引找到姓名对应指针，再依据指针到数据页获取完整员工信息。非聚集索引可创建多个。

4.简述使用聚集索引，非聚集索引检索数据的过程？

聚集索引检索过程：

数据库定位聚集索引的根节点，根节点存储索引的高层信息。

从根节点开始，通过比较索引键值，沿索引树的分支节点向下查找，直至找到包含目标数据的叶子节点。

叶子节点直接存储数据行，找到叶子节点即获取到目标数据。

非聚集索引检索过程：

先定位非聚集索引的根节点，开始搜索。

沿索引树分支节点查找，根据索引键值比较，找到包含目标键值的叶子节点。

非聚集索引叶子节点存储的是键值及指向数据行的指针（若表有聚集索引，指针是聚集索引键 ）。

拿到指针后，利用指针到聚集索引（若存在 ）或数据页（无聚集索引的堆表 ）获取实际数据行，此过程可能涉及 “回表” 操作。

五、实验小结（实验中遇到的问题及解决过程、实验中产生的错误及原因分析、实验体会和收获）

1.在进行“DROP INDEX  sno_ind  DROP INDEX v13.sno_ind”这一步操作时，出现了如下图所示的错误提示

错误原因

在使用DROP INDEX语句删除索引时，没有正确指定要删除索引所在的表名以及索引名 。DROP INDEX语句的语法格式要求明确这两个关键信息，否则数据库引擎无法确定要操作的对象，就会抛出此错误。

解决办法

即按照DROP INDEX 索引名 ON 表名的语法结构，准确填写要删除的索引名称以及该索引所属的表名，这样就能正确执行删除索引的操作。

2.在进行“create view V11 WITH   SCHEMABINDING     --???

 as

select s.sno,sname,class,Sbirthday  from  student s ”这一步时，出现了如下图所示的错误警告

解决方法：指定架构名

假设表 student039 所属架构为 dbo（常见默认架构） ，修改视图创建语句如下：

create view V11039 WITH   SCHEMABINDING

 as

select s.sno,sname,class,Sbirthday  from  dbo.student039 s

如果表在其他架构下，将 dbo 替换为实际架构名即可。这样明确了表的架构，满足架构绑定对对象名称格式的要求。

3.

错误原因:

在 SQL Server 中，要对视图创建索引（非唯一聚集索引之外的其他索引 ），前提是该视图必须先有一个唯一聚集索引。这是因为唯一聚集索引确定了视图数据的物理存储顺序，为后续创建其他索引提供基础结构。如果视图没有唯一聚集索引，就会出现 “无法对视图 ' 视图名 ' 创建索引。它没有唯一聚集索引” 这样的错误提示 。

解决办法

创建唯一聚集索引：使用以下语句为视图创建唯一聚集索引。

USE STU039

CREATE UNIQUE CLUSTERED INDEX idx_v13039 ON v13039 (SNO);

CREATE   INDEX  sno_ind ON v13039 (sno) 

创建成功后，就可以基于该视图继续创建其他非聚集索引了。

4.在进行”CREATE  UNIQUE CLUSTERED INDEX  sno_UN_clu_ind    --？？

   ON v13 (sno) 

‘出现如下图所示报错