数据库系统原理

第一章数据库概论1
第一节数据库系统概述1
一、 基本概念1
二、 数据管理技术的产生和发展3
三、 数据库系统的特点5
第二节数据描述7
一、 概念设计中的数据描述8
二、 逻辑设计中的数据描述8
三、 物理存储中的数据描述9
第三节数据模型9
一、 数据模型的定义与组成要素9
二、 概念模型10
三、常用的数据模型11
第四节数据库系统的结构17
一、 数据库系统的三级模式结构17
二、 数据库系统的二级映象与数据独立性18
第五节数据库系统的组成19
第六节数据库技术的研究领域21
第七节当前流行的大型数据库产品简介21
一、 SQL Server关系数据库21
二、 Oracle关系数据库22
三、 Sybase关系数据库22
四、 DB222
本章小结22
习题一23

第二章关系模型和关系运算24
第一节关系模型概述24
一、 单一的数据结构——关系24
二、 关系操作24
三、 关系的三类完整性约束24
第二节关系数据结构及形式化定义25
一、 概念25
二、 关系模型的三级体系结构27
三、 关系模型的三类完整性规则28
第三节关系代数29
一、 关系代数的操作30
二、 关系运算的应用实例33
本章小结36
习题二36

第三章关系数据库查询语言SQL38
第一节概述38
一、 SQL的产生与发展38
二、 SQL简介38
第二节数据定义40
一、 基本数据类型41
二、 定义、删除与修改基本表41
三、 建立与删除索引42
第三节查询43
一、 单表查询44
二、 连接查询51
三、 嵌套查询55
四、 集合查询62
五、 SELECT语句的一般格式62
第四节数据更新63
一、 插入数据63
二、 修改数据64
三、 删除数据65
第五节视图66
一、 定义视图67
二、 查询视图69
三、 更新视图70
四、 视图的作用71
第六节数据控制72
一、 授权72
二、 权限收回74
第七节嵌入式SQL74
一、 嵌入式SQL的一般形式75
二、 嵌入式SQL语句与主语言之间的通信75
三、 动态SQL简介77
本章小结78
习题三78

第四章关系系统的查询优化80
第一节关系系统80
一、 关系系统的定义80
二、 关系系统的分类80
*三、 全关系系统的十二条基本准则81
第二节查询优化处理83
一、 问题的提出83
二、 关系代数的优化规则85
三、 关系代数的优化算法86
本章小结89
习题四89

第五章关系数据库的规范化理论90
第一节关系模式设计存在的问题90
第二节函数依赖91
一、 函数依赖的定义91
二、 函数依赖和关键字的关系92
*三、 Armstrong公理系统93
四、 函数依赖的最小依赖集95
第三节范式理论96
一、 1NF(第一范式)96
二、 2NF(第二范式)96
三、 3NF(第三范式)98
四、 BCNF(巴克斯范式)98
五、 多值依赖和4NF(第四范式)99
六、 关系规范化小结101
*第四节模式分解102
一、 模式分解问题102
二、 关系分解的无损连接性和函数依赖保持性102
三、 模式分解的算法104
本章小结105
习题五106

第六章数据库设计108
第一节数据库设计概述108
一、 软件工程与数据库工程108
二、 数据库设计的过程109
三、 数据库设计的目标110
第二节规划和需求分析111
一、 规划阶段111
二、 需求分析阶段112
第三节概念结构设计113
一、 概念结构设计的重要性113
二、 概念结构设计的方法113
三、 基于E—R模型的概念结构设计方法115
第四节逻辑结构设计118
一、 E—R图向关系模型的转换118
二、 数据模型的优化119
三、 设计用户子模式120
第五节数据库物理设计121
一、 物理设计的内容和要求121
二、 存取方法和存储结构122
三、 性能评价123
第六节数据库的实施和维护123
一、 数据库的实施123
二、 数据库的运行与维护125
本章小结126
习题六126

第七章数据库恢复技术127
第一节事务的基本概念127
一、 事务127
二、 事务的特性128
三、 事务的状态129
四、 事务与恢复和并发控制的关系130
第二节故障的种类130
一、 事务内部的故障130
二、 系统故障131
三、 介质故障131
四、 计算机病毒132
第三节恢复的实现技术132
一、 数据转储132
二、 登记日志文件134
第四节恢复策略135
一、 事务故障的恢复136
二、 系统故障的恢复136
三、 介质故障的恢复136
第五节具有检查点的恢复技术137
一、 检查点记录的内容137
二、 动态维护日志文件137
三、 具有检查点的数据库恢复策略138
四、 具有检查点的数据库恢复步骤138
第六节数据库镜像139
第七节SQL Server的恢复技术140
一、 全数据库备份140
二、 全数据库恢复141
本章小结143
习题七143

第八章并发控制145
第一节数据库的并发问题146
一、 丢失修改146
二、 不可重复读146
三、 读“脏”数据147
第二节并发控制方法148
一、 并发控制148
二、 锁的类型148
三、 封锁协议149
第三节并发调度的可串行性152
第四节两段锁协议153
第五节SQL Server的并发控制154
本章小结156
习题八156

第九章数据库安全性与完整性157
第一节计算机安全性概述157
一、 计算机系统的三类安全性问题158
二、 可信计算机系统评测标准158
第二节数据库的安全性160
一、 用户标识与鉴别161
二、 存取控制161
三、 自主存取控制方法162
四、 强制存取控制方法163
五、 视图机制164
六、 审计165
七、 数据加密165
第三节统计数据库安全性166
第四节数据库完整性166
一、 完整性约束条件167
二、 完整性控制169
本章小结170
习题九170

第十章数据库管理系统171
第一节DBMS概述171
一、 DBMS的主要功能171
二、 DBMS的模块组成172
三、 DBMS的工作模式173
四、 DBMS的特点173
五、 DBMS和第四代应用开发环境174
第二节DBMS的层次模块174
一、 DBMS的层次结构174
二、 语言处理175
三、 数据存取层177
四、 缓冲区管理179
五、 数据库物理组织180
第三节DBMS的进程组织方案181
一、 N方案:DBMS与应用程序相融合的方案181
二、 2N方案:一个DBMS进程对应一个用户进程182
三、 N+1方案:一个DBMS进程对应所有用户进程183
四、 N+M方案：M个DBMS进程对应N个用户进程183
第四节多线索DBMS184
本章小结185
习题十185

第十一章数据库接口技术186
第一节ODBC的结构186
一、 ODBC的概念186
二、 ODBC的体系结构和特性187
第二节ODBC接口189
一、 ODBC应用程序的基本流程189
二、 ODBC句柄190
三、 数据源的连接与断开192
四、 SQL语句的执行192
五、 查询结果的获取193
第三节JDBC194
一、 JDBC的提出194
二、 JDBC的基本功能和结构195
三、 JDBC API196
本章小结201
习题十一201

第十二章数据库的存储结构203
第一节物理存储介质203
一、 存储介质层次203
二、 磁盘204
三、 第三级存储器205
第二节文件组织与结构205
一、 定长与变长记录206
二、 文件结构209
第三节索引技术211
一、 索引技术的分类211
二、 主索引211
三、 辅助索引213
四、 B+树索引文件214
五、 B树索引文件217
第四节散列技术217
一、 散列机制与散列索引217
二、 静态散列中的问题219
三、 可扩充散列结构219
第五节多键访问221
一、 单键查询的问题221
二、 网格文件221
三、 分区散列技术222
本章小结222
习题十二223

第十三章高级数据库技术224
第一节面向对象数据库系统224
一、 面向对象数据模型224
二、 面向对象数据库的物理组织226
三、 面向对象数据库的查询和模式的修改226
第二节分布式数据库系统227
一、 概述227
二、 分布式数据库的结构228
三、 分布式数据库设计229
四、 分布式数据库查询处理229
五、 分布式数据库系统中的事务处理230
第三节并行数据库技术232
一、 支持并行数据库的并行结构233
二、 关系数据库系统的固有并行性和实现查询的并行化方法233
三、 并行数据库的物理组织234
四、 新的并行数据操作算法234
五、 查询优化技术235
第四节多媒体数据库技术236
一、 多媒体数据库236
二、 多媒体数据模型方法237
三、 多媒体数据库管理系统的功能与结构237
四、 多媒体数据库查询与多媒体数据库查询语言238
五、 多媒体数据库的存储方法和存取技术239
六、 多媒体数据库系统原型240
第五节时态数据库技术240
一、 时态数据库与时态数据库管理系统240
二、 时态数据库模型241
三、 时态数据库的实现技术242
第六节空间数据库技术242
一、 空间数据模型243
二、 空间数据的查询和查询语言243
三、 空间数据对象的存储和索引244
四、 空间数据库的实现244
第七节移动数据库技术245
一、 数据复制与缓冲245
二、 数据广播与查询处理247
三、 事务处理与故障恢复247
四、 基于AD Hoc无线通信系统的移动数据库技术248
第八节主动数据库系统248
一、 主动数据库系统的基本思想248
二、 主动数据库系统的规则和语言249
三、 规则管理250
第九节数据流技术251
一、 数据流及其数据模型251
二、 数据流查询252
三、 数据流操作算法252
本章小结255
习题十三255

第十四章数据高级处理技术256
第一节数据仓库与联机分析处理技术256
一、 数据仓库的定义256
二、 联机事务处理系统与数据仓库的比较257
三、 数据仓库系统的结构258
四、 数据仓库的多维数据模型259
第二节数据挖掘技术261
一、 数据挖掘的基本概念261
二、 数据挖掘系统262
三、 数据挖掘的功能263
第三节Web信息检索与Web数据管理技术265
一、 Web信息检索技术265
二、 Web数据集成技术267
三、 XML技术269
本章小结270
习题十四271

附录SQL Server数据库实验指导272
实验1SQL Server 2000的安装272
实验2数据库的创建与管理277
实验3表的创建与管理286
实验4数据操纵289
实验5数据查询293
实验6综合实验300

参考文献301