实验与实践

本实验涵盖 Pandas 库的应用，提供练习文件供学习和巩固 Pandas 操作。

深入剖析计算机结构：实验探索与实践 本报告记录了在计算机组成原理课程中的实验过程与结果。通过动手实践，我们深入理解了计算机底层硬件的运作机制，并探索了指令集、数据通路、存储系统等核心概念。 实验内容涵盖: 逻辑门电路设计与验证 组合逻辑电路与时序逻辑电路的构建 CPU 主要功能模块的实现 存储器层次结构的探索 总线与输入/输出设备的交互 通过实验，我们获得了以下关键技能: 运用实验设备进行数字电路的设计与测试 分析和解释实验现象，验证理论知识 掌握常用实验仪器的使用方法 撰写规范的实验报告，清晰表达实验过程和结论 关键词： 计算机组成原理, 实验报告, 数字电路, CPU, 存储器

Oracle的常用实践，对于初学者和有经验的用户都具有教育意义。无论是新手还是老手，都可以从中受益。

Spark是一个大数据处理的开源cluster computing框架，具有高效、灵活、可扩展等特点。本实验报告通过Spark初级编程实践，掌握Spark的基本使用和编程方法。 一、安装Hadoop和Spark 在Windows 10上安装Oracle VM VirtualBox虚拟机，安装CentOS 7操作系统，并配置Hadoop 3.3环境。选择支持Hadoop 3.3版本的Spark安装包，解压后配置spark-env.sh文件，成功启动Spark。 二、Spark读取文件系统的数据 Spark可以读取Linux系统本地文件和HDFS系统文件。首先，在spark-shell中读取Linux系统本地文件“/home/hadoop/test.txt”，并统计行数。其次，读取HDFS系统文件“/user/hadoop/test.txt”（如果该文件不存在，请先创建），统计出文件行数。最后，编写独立应用程序（使用Scala语言），读取HDFS系统文件“/user/hadoop/test.txt”，并统计行数。使用sbt工具编译打包成JAR包，通过spark-submit提交到Spark中运行命令。 三、编写独立应用程序实现数据去重 编写Spark独立应用程序，对两个输入文件A和B进行合并，并剔除重复内容，生成新文件C。使用Scala语言编写程序，并使用sbt工具编译打包成JAR包，通过spark-submit提交到Spark中运行命令。 四、编写独立应用程序实现求平均值问题 编写Spark独立应用程序，求出所有学生的平均成绩，并输出到新文件中。使用Scala语言编写程序，并使用sbt工具编译打包成JAR包，通过spark-submit提交到Spark中运行命令。 五、问题解决 在实验过程中，遇到了三个问题。问题一是运行start-all命令时Spark报错缺少依赖，解决方法是选择正确的安装包版本。问题二是更改etc/profile环境后，Source命令刷新文件仍出现路径配置错误，解决方法是在同一个窗口source文件。

多线程实验简介 本实验是一个基于Java的实践项目，核心涉及用户登录、文件上传与下载以及图形用户界面（GUI）的实现。通过多线程技术，系统能够在处理多个任务时提高效率，提升用户体验，特别适用于I/O密集型操作如文件传输。 单线程与多线程的差异 在单线程环境中，任务按顺序执行，而在多线程环境下，各任务在独立的线程中并发运行。这样一来，程序可以在用户登录验证和文件传输等多个操作间实现并行处理。 Java多线程支持 Java提供了丰富的多线程支持，主要包括Thread类和Runnable接口。开发者可以通过继承Thread类或实现Runnable接口创建并启动新线程。 用户登录优化 用户登录时涉及身份验证，包括用户名、密码匹配、权限检查等。由于登录过程可能耗时，建议在单独线程中进行，以避免主线程阻塞UI更新。 文件上传与下载 文件传输属于典型的I/O密集型任务，可在后台线程中执行，Java的FileInputStream、FileOutputStream等类用于本地文件读写，Socket或HttpURLConnection用于网络传输。多线程使得用户交互与文件上传/下载能同时进行。 GUI设计与线程分离 Java提供了Swing和JavaFX作为主要GUI库。为确保界面更新在事件调度线程（Event Dispatch Thread, EDT）中进行，建议使用SwingWorker或JavaFX的Task类。这能避免线程安全问题，提升界面响应速度。 数据库连接与多线程 多线程中，数据库连接的管理通常通过连接池实现，Java的JDBC API可便捷进行数据库操作。需注意，长时间查询应置于独立线程，防止主线程阻塞。 线程间的通信与同步 Java提供了synchronized关键字、wait()等机制，确保线程安全。合理的同步处理避免了线程间资源冲突，是多线程编程中的重点。

实验一：数据库安全管理 根据以下步骤进行数据库安全管理实验： 建立角色 按照需求，在数据库中创建角色，确保角色具备基本的管理权限。 为角色分配权限 根据安全需求，分配适当的权限给每个角色。确保角色权限符合最小权限原则，避免不必要的访问权限。 建立密码管理和资源限制 Profile 文件 通过创建 Profile 文件，实现密码管理和资源限制。设置密码强度、过期策略以及资源使用的限制。 建立用户 创建新的用户，并确保其关联到指定的角色和 Profile 文件，以应用特定的安全管理策略。 为用户分配角色 将建立的角色分配给用户，使其具备相应的数据库操作权限，符合其职能需求。 用户登录并执行 SQL 操作 用户通过分配的权限进行登录测试，验证操作权限是否正确，包括数据查询、插入和删除等基本 SQL 操作。 总结 通过实验步骤，完成了角色创建、权限分配、资源限制、用户建立和操作验证，实现了数据库的基本安全管理功能。

工程学院的数据库实验涵盖了数据库设计、管理、查询和优化的基础知识和应用技巧。学生们通过使用工具如Visio或draw.io绘制实体关系图，学习概念数据模型设计、逻辑数据模型设计和物理数据模型设计。他们还学习如何创建数据库表，包括字段类型选择、键的设定和完整性约束的定义。SQL语言的学习包括基本的SELECT、INSERT、UPDATE和DELETE语句，以及高级的JOIN操作和子查询。数据库管理方面涉及数据库的创建、备份、恢复和性能监控，学生们还学习索引、查询优化和数据库架构调整。代码部分涉及Python、Java或PHP等语言，用于与数据库交互并实现事务控制。实验报告详细记录了每个步骤的过程、问题及解决方案，提升学生的分析能力和实际问题解决能力。

数据库系统概论实验简介 数据库系统在计算机科学中扮演着核心角色，用于存储、管理和检索数据。通过本实验，学习者将深入理解数据库的基本概念、设计原理以及实际操作，掌握从理论到实践的完整知识体系。 数据库的基础知识 数据库是一个有组织的数据集合，可能是结构化的（如表格形式）、半结构化的或非结构化的。在实验中，最常见的关系型数据库基于关系模型，以表格的形式存储数据，每张表包含多行多列——行代表记录，列代表字段。 SQL语言与基本操作 在数据库系统中，SQL（结构化查询语言）是主要的操作工具，实验中的核心任务包括：- 使用 CREATE DATABASE 和 CREATE TABLE 语句创建数据库和定义表结构。- 使用 INSERT INTO、UPDATE、DELETE 等命令对数据进行插入、更新和删除。- 通过 SELECT 语句进行数据查询和复杂操作。 数据库设计 数据库设计分为概念设计、逻辑设计和物理设计三个阶段：1. 概念设计：使用E-R模型（实体-关系模型）描述数据实体及其关系。2. 逻辑设计：将E-R模型转换为关系模式。3. 物理设计：选择合适的索引和分区策略，以优化数据库性能。 数据库事务处理与并发控制 事务是数据库操作的基本单位，保证数据的一致性和完整性。实验中，还会涉及：- 并发控制：解决多用户同时访问数据库时可能的死锁等问题。- 备份与恢复：确保系统故障后能够恢复数据。- 安全性与完整性约束：通过权限管理和数据约束，保障数据的安全性和准确性。 数据库管理工具 实验数据包通常包含 .db 或 .sql 文件，可通过MySQL、Oracle、SQLite等数据库管理系统打开，执行SQL脚本实现数据库的操作与管理。通过实践与探索，学习者将掌握数据库系统的核心知识和应用技能，为未来IT领域工作奠定基础。

田纳西州进行的 STAR 实验随机分配学生和老师，通过比较不同班级类型学生的成绩评估班级规模的影响。该实验的结论对理解减小班级规模的效果具有重要意义。

学校的数据库课程的实验文档，可能对有些人并没有多大用处，但是对于初学者有一定的参考意义。