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第1章 数据库系统概论1

1.1 数据库系统的应用1

1.1.1 数据库系统的应用领域1

1.1.2 数据库应用系统示例3

1.2 数据管理技术的发展4

1.2.1 人工管理阶段5

1.2.2 文件系统阶段5

1.2.3 数据库系统阶段6

1.3 数据库系统的构成8

1.3.1 数据库系统8

1.3.2 数据库管理系统9

1.3.3 数据库系统人员的构成10

1.4 数据库系统的结构11

1.4.1 数据的三级模式结构11

1.4.2 数据独立性13

1.4.3 SQL中的三级模式结构14

1.4.4 面对用户的数据库系统体系结构15

1.4.5 用户访问数据库的过程16

1.5 数据库系统研究概述17

1.6 小结18

习题119

第2章 建立数据模型20

2.1 现实世界的数据化过程20

2.2 概念模型21

2.2.1 概念模型的基本概念21

2.2.2 E-R图的基本表示方法22

2.2.3 联系23

2.2.4 多元联系24

2.2.5 联系的属性25

2.2.6 自身联系25

2.2.7 弱实体集26

2.2.8 子类和Is-a层次联系26

2.3 E-R模型的设计方法27

2.4 数据模型32

2.5 关系模型32

2.5.1 关系模型数据结构及基本概念33

2.5.2 关系模型的数据操作35

2.5.3 关系的完整性约束35

2.6 E-R模型向关系模型的转化36

2.7 历史上有影响的数据模型39

2.7.1 层次模型39

2.7.2 网状模型40

2.8 数据模型与数据库系统的发展41

2.9 小结44

习题245

第3章 SQL语言初步48

3.1 SQL简介48

3.2 基本的数据定义50

3.2.1 创建基本表——CREATE TABLE50

3.2.2 表结构的修改——ALTER TABLE53

3.2.3 删除基本表——DROP TABLE54

3.2.4 创建索引——CREATE INDEX54

3.2.5 删除索引——DROP INDEX55

3.3 基本的数据操作56

3.3.1 表中增加元组——INSERT56

3.3.2 修改表中数据——UPDATE56

3.3.3 删除元组——DELETE57

3.3.4 更新操作与数据库的一致性57

3.4 数据查询——SELECT58

3.4.1 无条件单关系查询58

3.4.2 带条件单关系查询61

3.4.3 分组查询63

3.4.4 排序查询64

3.4.5 多关系连接查询65

3.4.6 嵌套查询68

3.4.7 多个SELECT语句的集合操作73

3.5 含有子查询的数据更新73

3.5.1 INSERT与子查询的结合74

3.5.2 UPDATE与子查询的结合74

3.5.3 DELETE与子查询的结合75

3.6 视图75

3.6.1 定义视图——CREATE VIEW75

3.6.2 删除视图——DROP VIEW77

3.6.3 视图的查询77

3.6.4 视图的更新78

3.6.5 视图的作用80

3.7 小结80

习题381

第4章 完整性和安全性85

4.1 完整性约束的SQL定义85

4.1.1 实体完整性约束和主码85

4.1.2 参照完整性约束和外部码86

4.1.3 用户自定义完整性约束88

4.1.4 约束的更新90

4.2 SQL中的触发器90

4.2.1 触发器的组成和类型91

4.2.2 创建触发器91

4.2.3 触发器创建实例92

4.3 数据库安全94

4.3.1 用户标识和鉴别94

4.3.2 访问控制95

4.3.3 强制存取控制方法99

4.3.4 视图和查询修改100

4.3.5 跟踪审计100

4.3.6 数据加密101

4.4 小结101

习题4102

第5章 数据库编程104

5.1 客户机/服务器体系结构104

5.2 数据库编程方法107

5.3 嵌入式SQL的使用108

5.3.1 嵌入式SQL的一般形式109

5.3.2 嵌入式SQL与宿主语言之间的信息传递109

5.3.3 游标112

5.3.4 通过游标的更新和删除114

5.3.5 动态SQL介绍116

5.4 数据库接口技术117

5.4.1 开放数据库互连——ODBC117

5.4.2 ODBC实例分析119

5.4.3 Java数据库连接——JDBC122

5.5 SQL中的存储过程123

5.5.1 存储过程的定义124

5.5.2 存储过程的执行126

5.6 SQL中的用户定义函数127

5.6.1 函数的定义127

5.6.2 函数的调用和执行130

5.6.3 函数与存储过程131

5.7 小结131

习题5132

第6章 关系数据模型及其运算基础134

6.1 关系模型的基本概念134

6.2 关系模式136

6.3 关系代数136

6.3.1 基于传统集合运算的关系运算137

6.3.2 投影（Projection）138

6.3.3 选择（Selection）139

6.3.4 连接（Join）139

6.3.5 更名（Rename）142

6.3.6 除（Division）142

6.3.7 综合运算举例144

6.4 包145

6.5 扩展关系代数146

6.5.1 消除重复146

6.5.2 聚集运算和分组运算146

6.5.3 排序运算147

6.5.4 广义投影运算148

6.6 关系演算149

6.6.1 元组关系演算149

6.6.2 域关系演算150

6.7 查询优化151

6.7.1 查询处理概述152

6.7.2 关系代数等价变换规则153

6.7.3 查询优化的一般策略154

6.7.4 关系代数表达式的优化算法155

6.8 关系系统157

6.8.1 全关系系统的基本准则157

6.8.2 关系系统的定义158

6.8.3 关系系统的分类159

6.9 小结160

习题6161

第7章 关系数据库规范化理论163

7.1 关系规范化的作用163

7.2 函数依赖165

7.2.1 属性间的联系165

7.2.2 函数依赖166

7.2.3 码的定义167

7.3 关系模式的规范化168

7.3.1 非规范化的关系168

7.3.2 第一范式（1NF）169

7.3.3 第二范式（2NF）170

7.3.4 第三范式（3NF）171

7.3.5 改进的3NF—— BCNF171

7.4 多值依赖和第四范式173

7.4.1 多值依赖（Multivalued Dependency）173

7.4.2 第四范式（4NF）176

7.5 关系的规范化程度176

7.6 函数依赖公理系统177

7.6.1 闭包及其计算178

7.6.2 最小函数依赖集180

7.6.3 关系模式的分解181

7.7 小结184

习题7185

第8章 数据库设计188

8.1 数据库设计简介189

8.1.1 数据库设计的一般策略189

8.1.2 数据库设计的步骤189

8.1.3 数据库设计的主流方法191

8.2 需求分析192

8.2.1 需求调查192

8.2.2 需求分析的方法193

8.3 概念结构设计196

8.4 逻辑结构设计197

8.4.1 模式评价198

8.4.2 逻辑模式的修正198

8.4.3 设计用户外模式199

8.5 物理结构设计200

8.5.1 存储记录结构设计200

8.5.2 存储记录布局201

8.5.3 存取方法的设计201

8.6 数据库的实施和维护202

8.6.1 数据库的实施203

8.6.2 数据库的维护205

8.7 UML方法规范数据库设计206

8.7.1 UML用于数据库设计206

8.7.2 各种UML图207

8.8 使用PowerDesigner工具设计数据库211

8.8.1 PowerDesigner简介212

8.8.2 概念数据模型214

8.8.3 物理数据模型215

8.9 小结216

习题8217

第9章 事务管理220

9.1 事务概述220

9.1.1 事务的概念220

9.1.2 事务的特性222

9.2 并发控制技术224

9.2.1 并发可能出现的问题224

9.2.2 封锁（Locking）226

9.2.3 三级封锁协议226

9.2.4 加锁请求的选择策略和活锁227

9.2.5 死锁228

9.2.6 并发调度的可串行性229

9.2.7 两段封锁协议230

9.2.8 多粒度封锁231

9.2.9 意向锁232

9.3 数据库恢复技术233

9.3.1 故障的种类233

9.3.2 故障恢复的手段234

9.3.3 故障恢复的方法235

9.4 小结237

习题9238

第10章 面向对象和对象-关系数据库240

10.1 面向对象数据模型240

10.1.1 对象240

10.1.2 类和实例241

10.1.3 类的继承241

10.2 面向对象数据库建模242

10.2.1 ODL的类说明242

10.2.2 ODL中属性的说明242

10.2.3 ODL中的联系243

10.2.4 ODL中类的继承244

10.2.5 ODL中方法的说明245

10.2.6 E-R模型向面向对象数据模型的转换246

10.3 对象-关系数据库246

10.3.1 基本数据类型的扩充247

10.3.2 支持复杂对象248

10.3.3 支持继承249

10.3.4 强大、通用的规则系统250

10.4 小结250

习题10251

第11章 数据库新技术252

11.1 分布式数据库252

11.1.1 分布式数据库系统的定义253

11.1.2 分布式数据库系统的特点253

11.1.3 分布式数据库系统的模式结构254

11.2 并行数据库255

11.2.1 并行数据库系统的体系结构256

11.2.2 并行处理技术257

11.3 工程数据库258

11.3.1 工程数据库的特点258

11.3.2 工程数据库的系统结构259

11.3.3 工程数据库的数据模型260

11.3.4 版本和版本管理261

11.4 数据仓库262

11.4.1 数据仓库的定义与特征262

11.4.2 数据仓库系统263

11.4.3 数据仓库的数据库模式264

11.4.4 数据仓库的分析工具266

11.5 小结267

习题11267

附录A 上机实验指导268

上机实验一 安装和了解SQL Server 2014268

上机实验二 创建SQL Server数据库和表274

上机实验三 基本表的建立和修改279

上机实验四 SELECT语句基本格式的使用280

上机实验五 SELECT语句高级格式和完整格式的使用280

上机实验六 SQL的存储操作281

上机实验七 视图的建立及操作282

上机实验八 完整性约束的实现282

上机实验九 安全性的实现283

上机实验十 创建存储过程和用户定义函数284

附录B PowerDesigner入门实验285

参考文献294