數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理（第2版）

第1篇基礎篇
第1章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述
1.1數(shù)據(jù)庫.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點與功能
1.2.1信息完整.功能通用
1.2.2程序與數(shù)據(jù)獨立
1.2.3數(shù)據(jù)抽象
1.2.4支持數(shù)據(jù)的不同視圖
1.2.5控制數(shù)據(jù)冗余
1.2.6支持數(shù)據(jù)共享
1.2.7限制非授權的存取
1.2.8提供多種用戶界面
1.2.9表示數(shù)據(jù)之間的復雜聯(lián)系
1.2.10完整性約束
1.2.11數(shù)據(jù)恢復
1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的用戶
1.3.1數(shù)據(jù)庫管理員
1.3.2數(shù)據(jù)庫設計者
1.3.3最終用戶
1.3.4系統(tǒng)分析員和應用程序員
1.3.5與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有關的其他人員
1.4數(shù)據(jù)抽象
1.4.1數(shù)據(jù)抽象與數(shù)據(jù)庫的三種模式
1.4.2數(shù)據(jù)獨立性
1.5數(shù)據(jù)模型
1.5.1基于對象的數(shù)據(jù)模型
1.5.2基于記錄的數(shù)據(jù)模型
1.5.3物理數(shù)據(jù)模型
1.5.4數(shù)據(jù)庫模式和數(shù)據(jù)庫實例
1.6數(shù)據(jù)庫語言
1.7數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結構
1.8數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展
1.8.1第一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
1.8.2第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
1.8.3第三代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
1.8.4Internet時代的數(shù)據(jù)庫技術
習題1
本章參考文獻
第2章關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
2.1關系數(shù)據(jù)模型
2.1.1數(shù)據(jù)結構
2.1.2完整性約束規(guī)則
2.2關系運算
2.2.1關系代數(shù)
2.2.2元組關系演算
2.2.3域關系演算
2.3關系運算的安全性
2.4關系代數(shù).元組關系演算.域關系演算的等價性
2.5關系數(shù)據(jù)庫查詢語言
2.5.1ISBL語言
2.5.2QUEL語言
2.5.3QBE語言
2.6標準關系數(shù)據(jù)庫查詢語言SQL
2.6.1數(shù)據(jù)定義
2.6.2數(shù)據(jù)查詢
2.6.3數(shù)據(jù)更新
2.6.4視圖定義
2.6.5安全性機制
2.6.6嵌入式SQL語言
習題2
本章參考文獻
第3章數(shù)據(jù)庫的安全性與完整性
3.1安全性
3.1.1數(shù)據(jù)庫安全性與數(shù)據(jù)庫管理員
3.1.2系統(tǒng)保護機制
3.1.3授權機制
3.1.4統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫的安全性
3.1.5數(shù)據(jù)庫加密技術
3.1.6數(shù)據(jù)庫操作跟蹤審計
3.2完整性
3.2.1完整性約束的類型
3.2.2顯式約束的定義
3.2.3完整性約束的驗證
習題3
本章參考文獻
第2篇設計篇
第4章數(shù)據(jù)庫設計概述與需求分析
4.1數(shù)據(jù)庫的設計概述
4.1.1數(shù)據(jù)庫的設計問題
4.1.2數(shù)據(jù)庫的生命周期
4.1.3數(shù)據(jù)庫的設計過程
4.2需求分析
4.2.1應用領域的調(diào)查分析
4.2.2定義數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)支持的信息與應用
4.2.3定義數(shù)據(jù)庫操作任務
4.2.4定義數(shù)據(jù)項
4.2.5預測現(xiàn)行系統(tǒng)的未來改變
習題4
本章參考文獻
第5章概念數(shù)據(jù)庫設計
5.1概述
5.2實體聯(lián)系模型
5.2.1實體和屬性
5.2.2實體型.鍵屬性和屬性的值域
5.2.3數(shù)據(jù)庫實例
5.2.4實體間的聯(lián)系
5.2.5弱實體
5.2.6實體聯(lián)系圖
5.3擴展的實體聯(lián)系模型
5.3.1子類.超類.演繹和歸納
5.3.2演繹和歸納的性質(zhì)
5.3.3范疇與范疇化
5.3.4EER圖
5.4概念設計的方法與策略
5.4.1概念設計的方法
5.4.2概念設計的策略
5.5視圖綜合設計方法
5.5.1局部概念模式設計
5.5.2全局概念模式合成
5.6事務的設計
習題5
本章參考文獻
第6章邏輯數(shù)據(jù)庫設計
6.1形成初始關系數(shù)據(jù)庫模式
6.2關系數(shù)據(jù)庫設計理論
6.2.1問題的提出
6.2.2函數(shù)依賴
6.2.3數(shù)據(jù)依賴的公理系統(tǒng)
6.2.4關系模式的規(guī)范形式
6.2.5多值依賴與第四范式
6.2.6連接依賴與第五范式
6.3關系模式規(guī)范化方法
6.3.1無損連接性和函數(shù)依賴保持性
6.3.2關系模式分解算法
6.4關系模式的優(yōu)化
6.5完整性和安全性約束的定義
6.6邏輯數(shù)據(jù)庫的性能估計
習題6
本章參考文獻
第7章物理數(shù)據(jù)庫設計
7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設計的因素分析
7.2為關系模式選擇存取方法
7.2.1索引存取方法的選擇
7.2.2Hash存取方法的選擇
7.2.3聚集存取方法的選擇
7.3物理存儲結構的設計
習題7
本章參考文獻
第3篇實現(xiàn)篇
第8章物理存儲結構
8.1數(shù)據(jù)庫存儲設備
8.1.1磁盤存儲器
8.1.2磁盤緩沖處理技術
8.1.3磁盤的調(diào)度策略
8.1.4磁盤容錯技術
8.1.5第三級存儲器
8.2文件和文件記錄
8.3無序文件
8.4有序文件
8.5Hash文件
8.5.1簡單Hash方法
8.5.2動態(tài)Hash方法
8.5.3可擴展的Hash方法
8.6索引文件
8.6.1主索引
8.6.2聚集索引
8.6.3輔助索引
8.6.4多級索引
8.7B樹與B+樹索引結構
8.7.1索引樹結構
8.7.2B樹索引結構
8.7.3B+樹索引結構
8.8多維索引
8.8.1柵格文件
8.8.2KD樹
8.8.3R樹
8.8.4位圖索引
習題8
本章參考文獻
第9章數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典
9.1關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典
9.2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件模塊對數(shù)據(jù)字典的存取
習題9
第10章關系代數(shù)操作的實現(xiàn)算法
10.1查詢處理的過程
10.2選擇操作的實現(xiàn)算法
10.3笛卡兒積的實現(xiàn)算法
10.4連接操作的實現(xiàn)算法
10.5投影操作的實現(xiàn)算法
10.6集合的并.交.差的實現(xiàn)算法
習題10
本章參考文獻
第11章查詢優(yōu)化技術
11.1問題的提出
11.2啟發(fā)式關系代數(shù)優(yōu)化方法
11.2.1關系代數(shù)等價變換規(guī)律
11.2.2啟發(fā)式代數(shù)優(yōu)化規(guī)則
11.2.3啟發(fā)式代數(shù)優(yōu)化算法
11.3啟發(fā)式關系演算優(yōu)化方法
11.3.1多重自然連接的優(yōu)化處理
11.3.2查詢的超圖表示
11.3.3超圖消解算法
11.4基于復雜性估計的查詢優(yōu)化方法
11.5語義查詢優(yōu)化方法
11.6查詢優(yōu)化的遺傳算法
習題11
本章參考文獻
第12章事務處理技術之一：并發(fā)控制技術
12.1并發(fā)控制概述
12.1.1單用戶和多用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
12.1.2并發(fā)控制的必要性
12.2事務模型
12.2.1事務中的讀寫操作
12.2.2事務的原子性
12.2.3事務的狀態(tài)
12.2.4事務的性質(zhì)
12.3事務調(diào)度與可串行性
12.3.1事務的調(diào)度
12.3.2調(diào)度的可串行性
12.3.3調(diào)度的可串行性測試
12.4基于鎖的并發(fā)控制協(xié)議
12.4.1鎖的概念
12.4.2兩段鎖協(xié)議
12.4.3數(shù)據(jù)庫圖協(xié)議
12.5時間印協(xié)議
12.6其他并發(fā)控制技術
12.6.1實現(xiàn)并發(fā)控制的驗證技術
12.6.2多版本并發(fā)控制技術
12.6.3多種并發(fā)控制的粒度
12.7插入和刪除操作
12.7.1刪除操作對并發(fā)控制的影響
12.7.2插入操作對并發(fā)控制的影響
12.7.3插入元組現(xiàn)象
習題12
本章參考文獻
第13章事務處理技術之二：數(shù)據(jù)庫恢復技術
13.1數(shù)據(jù)庫恢復的必要性
13.2使用日志的數(shù)據(jù)庫恢復技術
13.2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)日志
13.2.2推遲更新技術
13.2.3即時更新技術
13.3緩沖技術
13.3.1日志緩沖技術
13.3.2數(shù)據(jù)庫緩沖技術
13.4檢測點
13.5影子頁面技術
13.6永久存儲器中信息丟失后的數(shù)據(jù)庫恢復
13.7數(shù)據(jù)庫恢復與并發(fā)控制技術的結合
13.7.1事務的嵌套撤銷
13.7.2調(diào)度的可恢復性
習題13
本章參考文獻
第14章其他事務處理技術
14.1死鎖處理
14.1.1預防死鎖協(xié)議
14.1.2死鎖的檢測和恢復技術
14.2高性能事務處理系統(tǒng)
14.2.1主存數(shù)據(jù)庫
14.2.2事務的成批提交技術
14.3長事務處理技術
14.3.1可串行性概念不適于長事務處理
14.3.2嵌套事務技術
14.3.3補救事務技術
14.3.4實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
習題14
本章參考文獻
第4篇專題篇
第15章新一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應用
15.1新一代數(shù)據(jù)庫應用
15.1.1工程設計與制造
15.1.2辦公自動化系統(tǒng)
15.1.3決策支持系統(tǒng)
15.1.4科學與統(tǒng)計數(shù)據(jù)管理
15.1.5異構多數(shù)據(jù)庫應用
15.1.6人工智能應用
15.1.7其他的新一代數(shù)據(jù)庫應用
15.2新一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點和熱點問題
15.3新一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
習題15
本章參考文獻
第16章擴展的關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
16.1基于邏輯的關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
16.1.1邏輯數(shù)據(jù)模型
16.1.2查詢的計算策略
16.1.3查詢結構
16.1.4否定
16.1.5非遞歸查詢
16.1.6遞歸查詢
16.2基于嵌套關系模型的關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
16.2.1文檔檢索實例
16.2.2嵌套關系模式的定義
16,2.3嵌套關系查詢語言
16.3專家數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
習題16
本章參考文獻
第17章面向對象與對象關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
17.1面向對象程序設計方法
17.2面向對象數(shù)據(jù)模型
17.2.1對象的結構
17.2.2類和類層次
17.2.3多重繼承性
17.2.4對象的標識
17.2.5對象的嵌套
17.3面向對象數(shù)據(jù)庫的物理組織
17.4面向對象數(shù)據(jù)庫的查詢
17.5面向對象數(shù)據(jù)庫模式的修改
習題17
本章參考文獻
第18章分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
18.1概述
18.1.1計算機網(wǎng)絡
18.1.2分布式數(shù)據(jù)庫和分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
18.1.3分布式數(shù)據(jù)庫的結構
18.2分布式數(shù)據(jù)庫設計
18.2.1數(shù)據(jù)的重復存儲
18.2.2數(shù)據(jù)的分片存儲
18.2.3數(shù)據(jù)的組合存儲
18.2.4命名和局部自治性
18.3分布式數(shù)據(jù)庫查詢處理
18.3.1分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)概述
18.3.2分布式查詢處理
18.4分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的事務處理
18.4.1分布式事務處理器的結構
18.4.2分布式系統(tǒng)恢復技術
18.4.3分布式并發(fā)控制技術
18.4.4分布式死鎖處理技術
習題18
本章參考文獻
第19章并行數(shù)據(jù)庫技術
19.1支持并行數(shù)據(jù)庫的并行結構
19.2關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的固有并行性
19.3實現(xiàn)關系查詢并行化的數(shù)據(jù)流圖方法
19.4并行數(shù)據(jù)庫的物理組織
19.4.1一維數(shù)據(jù)劃分方法
19.4.2多維數(shù)據(jù)劃分方法
19.4.3傳統(tǒng)物理存儲結構的并行化
19.5新的并行數(shù)據(jù)操作算法
19,5.1基于嵌套循環(huán)的并行連接算法
19.5.2基于Sort-Merge的并行連接算法
19.5.3基于Hash的并行連接算法
19.5.4數(shù)據(jù)分布的均勻性與并行連接算法
19.5.5數(shù)據(jù)的初始劃分與并行連接算法
19.6查詢優(yōu)化技術
19.6.1基于左線性樹的查詢優(yōu)化算法
19.6.2基于右線性樹的查詢優(yōu)化算法
19.6.3基于片段式右線性樹的查詢優(yōu)化算法
19.6.4基于濃密樹的查詢優(yōu)化算法
19.6.5基于操作森林的查詢優(yōu)化算法
習題19
本章參考文獻
第5篇新技術篇
第20章數(shù)據(jù)庫技術的研究進展
20.1影響數(shù)據(jù)庫技術發(fā)展的因素
20.2近10年出現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫新技術和新問題
本章參考文獻
第21章數(shù)據(jù)倉庫與聯(lián)機分析處理技術
21.1什么是數(shù)據(jù)倉庫
21.2數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的結構
21.3數(shù)據(jù)倉庫的多維數(shù)據(jù)模型
21.3.1多維數(shù)據(jù)集合
21.3.2多維數(shù)據(jù)集合的關系表示方法
21.3.3多維數(shù)據(jù)集合上的操作
21.4數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的實現(xiàn)技術
2l,4.1數(shù)據(jù)倉庫的存儲方法
21.4.2數(shù)據(jù)倉庫的索引技術
21.4.3數(shù)據(jù)操作算法
21.4.4查詢處理技術
21.5數(shù)據(jù)倉庫工具
21.6數(shù)據(jù)倉庫設計
本章參考文獻
第22章數(shù)據(jù)挖掘技術
22.1數(shù)據(jù)挖掘的基本概念
22.2關聯(lián)規(guī)則挖掘方法
22.3分類方法
22.4聚類方法
22.5相似性搜索技術
22.6Web挖掘技術
本章參考文獻
第23章Web信息檢索與Web數(shù)據(jù)管理技術
23.1Web信息檢索技術
23.1.1搜索引擎技術
23.1.2分類目錄技術
23.1.3元搜索
本節(jié)參考文獻
23.2Web數(shù)據(jù)集成技術
23.2.1數(shù)據(jù)集成的演變
23.2.2傳統(tǒng)的多數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)技術
23.2.3Web數(shù)據(jù)集成方法
本節(jié)參考文獻
23.3XML數(shù)據(jù)庫技術
本節(jié)參考文獻
第24章其他數(shù)據(jù)庫新技術
24.1多媒體數(shù)據(jù)庫技術
本節(jié)參考文獻
24.2時態(tài)數(shù)據(jù)庫技術
本節(jié)參考文獻
24.3空間數(shù)據(jù)庫技術
本節(jié)參考文獻
24.4移動數(shù)據(jù)庫技術
本節(jié)參考文獻
24.5主動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
本節(jié)參考文獻
24.6數(shù)據(jù)流技術
本節(jié)參考文獻