數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應(yīng)用

目　錄

第1章　緒論　1
1.1　數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)引言　1
1.1.1　數(shù)據(jù)、信息與知識　2
1.1.2　數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理　2
1.1.3　數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本概念　3
1.2　數(shù)據(jù)管理技術(shù)的演變　4
1.2.1　人工管理階段(20世紀(jì)40年代中期—50年代中期)　4
1.2.2　文件系統(tǒng)階段(20世紀(jì)50年代后期—60年代中后期)　4
1.2.3　數(shù)據(jù)庫技術(shù)階段　5
1.3　數(shù)據(jù)描述與數(shù)據(jù)模型　6
1.3.1　三級世界的劃分　6
1.3.2　邏輯數(shù)據(jù)與物理數(shù)據(jù)　7
1.3.3　數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系　8
1.4　數(shù)據(jù)模型　9
1.4.1　數(shù)據(jù)模型的定義和類型　9
1.4.2　概念模型　9
1.4.3　層次模型、網(wǎng)狀模型　10
1.4.4　關(guān)系模型　12
1.4.5　面向?qū)ο竽Ｐ汀?3
1.5　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　13
1.5.1　數(shù)據(jù)庫三級模式結(jié)構(gòu)　14
1.5.2　數(shù)據(jù)庫二級映象功能與數(shù)據(jù)獨立性　15
1.5.3　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成　15
本章小結(jié)　17
習(xí)題一　17

第2章　關(guān)系模型和關(guān)系運算理論　19
2.1　關(guān)系模型概述　19
2.1.1　基本術(shù)語　20
2.1.2　關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及形式化定義　21
2.1.3　關(guān)系模型的3類完整性規(guī)則　22
2.2　關(guān)系模式與關(guān)系數(shù)據(jù)庫　23
2.3　關(guān)系代數(shù)　23
2.3.1　關(guān)系查詢語言和關(guān)系運算　23
2.3.2　傳統(tǒng)的集合運算　24
2.3.3　專門的關(guān)系運算　25
2.4　關(guān)系演算　28
2.4.1　元組關(guān)系演算　28
2.4.2　域關(guān)系演算　29
2.4.3　關(guān)系運算的安全約束　29
本章小結(jié)　30
習(xí)題二　30

第3章　關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL　32
3.1　SQL概述　32
3.1.1　SQL的產(chǎn)生與發(fā)展　32
3.1.2　SQL數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)　33
3.1.3　SQL的特點　34
3.2　數(shù)據(jù)定義　36
3.2.1　基本表的定義、刪除與修改　36
3.2.2　索引的建立與刪除　38
3.3　SQL數(shù)據(jù)查詢　38
3.3.1　SELECT查詢語句　38
3.3.2　單表查詢　40
3.3.3　連接查詢　45
3.3.4　嵌套查詢　47
3.3.5　集合查詢　52
3.4　數(shù)據(jù)更新語句　53
3.4.1　插入數(shù)據(jù)　53
3.4.2　刪除數(shù)據(jù)　54
3.4.3　修改數(shù)據(jù)　55
3.5　視圖　56
3.5.1　視圖的定義　56
3.5.2　視圖的查詢　58
3.5.3　視圖的更新　59
3.5.4　視圖的作用　60
3.6　數(shù)據(jù)控制　61
3.7　嵌入式SQL　62
3.7.1　嵌入式SQL的一般形式　62
3.7.2　嵌入式SQL的工作原理　63
3.7.3　動態(tài)SQL簡介　67
3.8　Transact-SQL簡介　68
本章小結(jié)　69
習(xí)題三　69

第4章　關(guān)系系統(tǒng)及查詢優(yōu)化　73
4.1　關(guān)系系統(tǒng)的定義及分類　73
4.2　關(guān)系系統(tǒng)中的查詢優(yōu)化　75
4.2.1　一個優(yōu)化實例　75
4.2.2　關(guān)系代數(shù)表達(dá)式中的查詢優(yōu)化　77
4.2.3　查詢優(yōu)化的算法　79
本章小結(jié)　80
習(xí)題四　80

第5章　關(guān)系規(guī)范化設(shè)計理論　83
5.1　數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本問題　83
5.2　規(guī)范化理論　85
5.2.1　函數(shù)依賴　85
5.2.2　碼　86
5.2.3　范式　87
5.2.4　2NF　88
5.2.5　3NF　89
5.2.6　BCNF　90
5.2.7　多值依賴　90
5.2.8　4NF　92
5.3　數(shù)據(jù)依賴的公理系統(tǒng)　93
5.3.1　Armstrong公理系統(tǒng)　93
5.3.2　函數(shù)依賴的閉包F+及屬性的閉包XF+　94
5.3.3　函數(shù)依賴集的等價和最小依賴集　95
5.4　關(guān)系模式的分解　98
5.4.1　無損連接的模式分解　99
5.4.2　保持函數(shù)依賴分解　100
5.4.3　模式分解的算法　100
本章小結(jié)　101
習(xí)題五　102

第6章　數(shù)據(jù)庫設(shè)計　104
6.1　數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述　104
6.1.1　數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法簡述　105
6.1.2　數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟　106
6.2　需求分析　108
6.2.1　需求分析方法　108
6.2.2　數(shù)據(jù)流圖　109
6.2.3　數(shù)據(jù)字典　110
6.3　概念結(jié)構(gòu)設(shè)計　112
6.3.1　概念結(jié)構(gòu)設(shè)計方法　113
6.3.2　視圖設(shè)計　114
6.3.3　視圖的集成　116
6.3.4　EE-R模型　119
6.4　邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計　121
6.4.1　E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)化　121
6.4.2　EE-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)化　122
6.4.3　數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化　124
6.4.4　用戶模式的設(shè)計　125
6.4.5　邏輯結(jié)構(gòu)的生成和圖示　125
6.5　物理結(jié)構(gòu)設(shè)計　126
6.5.1　索引設(shè)計　127
6.5.2　聚簇存取方法的選擇　128
6.5.3　確定數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)　128
6.5.4　物理結(jié)構(gòu)設(shè)計的評價　129
6.6　數(shù)據(jù)庫的實施　129
6.6.1　定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)　130
6.6.2　數(shù)據(jù)裝載　130
6.6.3　編制與調(diào)試應(yīng)用程序　130
6.6.4　數(shù)據(jù)庫試運行　130
6.7　數(shù)據(jù)庫的運行和維護　131
本章小結(jié)　132
習(xí)題六　132

第7章　系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)　134
7.1　事務(wù)　134
7.1.1　事務(wù)的基本概念　134
7.1.2　事務(wù)的ACID性質(zhì)　135
7.2　數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制　136
7.2.1　并發(fā)控制概述　136
7.2.2　封鎖與封鎖協(xié)議　138
7.2.3　活鎖與死鎖　140
7.2.4　可串行性調(diào)度與兩段鎖協(xié)議　141
7.2.5　封鎖的粒度　143
7.2.6　封鎖的粒度　144
7.2.7　SQL Server的并發(fā)控制技術(shù)　145
7.3　數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)　146
7.3.1　故障類型　146
7.3.2　恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)　147
7.3.3　恢復(fù)的策略　149
7.3.4　具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)　150
7.3.5　數(shù)據(jù)庫鏡像　152
7.3.6　SQL Server的恢復(fù)技術(shù)　152
7.4　數(shù)據(jù)庫的完整性　153
7.4.1　完整性約束條件　153
7.4.2　完整性控制　155
7.4.3　完整性約束與觸發(fā)器　155
7.4.4　SQL Server的完整性技術(shù)　155
7.5　數(shù)據(jù)庫的安全性　156
7.5.1　計算機安全性概論　156
7.5.2　數(shù)據(jù)庫安全性控制　157
7.5.3　統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫的安全性　158
7.5.4　SQL Server的安全性技術(shù)　158
本章小結(jié)　159
習(xí)題七　160

第8章　對象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)　161
8.1　面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型　161
8.1.1　數(shù)據(jù)模型的發(fā)展　161
8.1.2　面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的基本概念　162
8.1.3　面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型　163
8.2　面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫語言　164
8.2.1　SQL-3語言　164
8.2.2　OQL/ODL語言　167
8.2.3　ORDB和OODB兩種面向?qū)ο笳Z言的比較　170
本章小結(jié)　170
習(xí)題八　170

第9章　分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)　172
9.1　分布式數(shù)據(jù)庫概述　172
9.1.1　分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的定義　172
9.1.2　分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點　173
9.1.3　分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分類　173
9.2　分布式數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)　174
9.2.1　分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)　174
9.2.2　分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)　175
9.2.3　數(shù)據(jù)分片　175
9.2.4　分布透明性　175
9.3　查詢和優(yōu)化　176
9.3.1　查詢的簡化　176
9.3.2　連接查詢的優(yōu)化　176
9.4　分布事務(wù)管理　178
9.4.1　分布式事務(wù)的恢復(fù)　178
9.4.2　并發(fā)控制　179
本章小結(jié)　179
習(xí)題九　179

第10章　數(shù)據(jù)庫新技術(shù)　181
10.1　數(shù)據(jù)庫的新應(yīng)用　181
10.1.1　數(shù)據(jù)模型及其新特征　181
10.1.2　現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫應(yīng)用領(lǐng)域　183
10.2　數(shù)據(jù)庫新技術(shù)的研究和發(fā)展　190
10.2.1　數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展階段　190
10.2.2　數(shù)據(jù)庫新技術(shù)的研究和發(fā)展　191
本章小結(jié)　193
習(xí)題十　194

實驗指導(dǎo)　195
實驗一　認(rèn)識和熟悉DBMS系統(tǒng)(2學(xué)時)　195
實驗二　交互式SQL語言(4學(xué)時)　198
實驗三　SQL的查詢優(yōu)化(2學(xué)時)　199
實驗四　宿主語言操縱數(shù)據(jù)庫(2學(xué)時)　199
實驗五　編寫簡單的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)(10學(xué)時)　204

參考文獻(xiàn)　206