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第1篇 序篇2

第1章　数据库系统引论2

1.1　数据管理的发展2

1.2　数据库系统5

1.3　数据、数据模型和数据模式7

1.3.1　数据7

1.3.2　数据模型7

1.3.3　数据模式8

1.4　数据库的生存周期10

习题111

第2章　数据模型12

2.1　层次数据模型12

2.1.1　基本概念和结构12

2.1.2　约束16

2.1.3　操作16

2.2　网状数据模型17

2.2.1　基本概念和结构17

2.2.2　约束20

2.2.3　操作21

2.3　关系数据模型21

2.3.1　基本概念和定义21

2.3.2　约束24

2.3.3　操作25

2.3.4　关系演算29

2.4　对传统数据模型的评价30

2.5 E-R数据模型33

2.5.1　基本概念33

2.5.2 E-R图36

2.5.3　扩充E-R数据模型37

2.6　面向对象数据模型39

2.6.1　对象40

2.6.2　类和实例41

2.6.3　类层次结构和继承42

2.6.4　对象的标识43

2.7　基于逻辑的数据模型44

2.7.1　一阶谓词逻辑作为数据模型45

2.7.2　有关基于逻辑的数据模型的语法问题46

2.7.3　有关基于逻辑的数据模型的语义问题48

习题254

第2篇 关系数据库系统56

第3章　关系数据库语言56

3.1　数据库的用户接口56

3.2 SQL语言概况57

3.3 SQL数据定义语言58

3.3.1　术语和数据类型58

3.3.2　基表模式的定义58

3.3.3　基表模式的修改60

3.3.4　索引的建立和撤销61

3.4 SQL查询语言62

3.4.1 基本SQL查询语句62

3.4.2　查询条件比较复杂的SQL查询语句64

3.4.3 GROUP BY和ORDER BY子句的应用68

3.4.4　包含UNION的查询69

3.5 SQL数据操纵语言69

3.5.1 INSERT语句69

3.5.2 DELETE语句71

3.5.3 UPDATE语句71

3.6 SQL中的视图72

3.6.1　普通视图72

3.6.2　临时视图和递归查询73

3.7　嵌入式SQL75

3.7.1　嵌入式SQL简介75

3.7.2　嵌入式SQL的说明部分75

3.7.3　嵌入式SQL的可执行语句76

3.7.4　嵌入式SQL的处理过程78

3.8　动态SQL79

3.8.1　直接执行的动态SQL79

3.8.2　带动态参数的动态SQL80

3.8.3　查询类的动态SQL80

3.9 SQL的存储过程81

3.10 QBE数据库语言83

3.10.1 QBE的查询操作83

3.10.2 QBE的更新操作85

3.10.3 QBE的其他功能86

习题386

第4章　数据库管理系统引论88

4.1　数据库管理系统结构简介88

4.2　事务89

4.3 DBMS的进程结构90

4.4 DBMS的系统结构92

4.5　数据目录93

习题495

第5章　数据库的存储结构96

5.1　数据库存储介质的特点96

5.2　记录的存储结构97

5.2.1　记录的物理表示97

5.2.2　记录在物理块上的分配98

5.2.3　物理块在磁盘上的分配99

5.2.4　数据压缩技术100

5.3　文件结构和存取路径101

5.3.1　访问文件的方式101

5.3.2　数据库对文件的要求102

5.3.3　文件的基本类型102

5.4　动态索引107

5.5　动态散列111

5.6　多键查询113

5.7　存储系统的发展114

习题5117

第6章　查询处理和优化118

6.1　引言118

6.2　代数优化119

6.3　依赖于存取路径的规则优化123

6.3.1　选择操作的实现和优化123

6.3.2　连接操作的实现和优化125

6.3.3　投影操作的实现128

6.3.4　集合操作的实现128

6.3.5　组合操作130

6.4　代价估算优化130

6.4.1　查询执行代价的组成和代价模型130

6.4.2　选择操作的代价估算131

6.4.3　连接操作的代价估算134

6.5　结束语136

习题6137

第7章　事务管理138

7.1　恢复引论138

7.2　运行记录的结构140

7.3　更新事务的执行与恢复142

7.4　易地更新恢复技术144

7.5　消息的处理145

7.6　失效的类型及恢复的对策146

7.7　并发控制引论148

7.7.1　数据库系统中的并发148

7.7.2　并发的目的148

7.7.3　并发所引起的问题149

7.7.4　并发控制的正确性准则150

7.8　加锁协议153

7.8.1 X锁153

7.8.2　两段封锁协议154

7.8.3　（S,X）锁155

7.8.4　（S,U,X）锁156

7.9　死锁的检测、处理和防止156

7.9.1　死锁的检测和处理157

7.9.2　死锁的防止158

7.10　多粒度封锁159

7.11　索引的并发控制162

7.12　幽灵及其防止163

7.13　事务的隔离等级164

7.14　基于时间标记的并发控制技术165

7.14.1　基本的时间标记协议165

7.14.2　多版本并发控制技术167

7.15　乐观并发控制技术168

习题7169

第8章　数据库的安全和完整性约束171

8.1　数据库的安全171

8.1.1　视图定义和查询修改171

8.1.2　访问控制172

8.1.3　数据加密176

8.1.4　跟踪审查176

8.2　统计数据库的安全176

8.3　完整性约束180

8.3.1　完整性约束的类型180

8.3.2　完整性约束的说明181

8.3.3　完整性约束的实施182

习题8182

第9章　触发子和主动数据库系统183

9.1 主动数据库系统引论183

9.2　规则的表示184

9.3　规则的执行186

9.4　规则的实现188

9.5　规则的应用190

习题9196

第10章　数据依赖和关系模式的规范化197

10.1　关系模式设计中的一些数据语义问题197

10.2　函数依赖199

10.3　多值依赖203

10.4　连接依赖205

10.5　关系模式的分解及其问题207

10.6　关系模式的规范化214

习题10221

第11章　数据库设计223

11.1　数据库设计引论223

11.2　数据库的概念设计225

11.2.1　数据库概念设计的基本方法225

11.2.2　视图设计226

11.2.3　视图集成227

11.3　数据库的逻辑设计229

11.3.1 E-R图到关系模式的转换229

11.3.2　逻辑模式的规范化、调整和实现235

11.3.3　外模式的设计237

11.4　数据库的物理设计237

11.4.1　簇集设计238

11.4.2　索引的选择241

11.4.3　分区设计243

11.5　计算机辅助数据库设计工具243

习题11244

第12章　数据库管理和性能调优245

12.1　数据库管理引论245

12.2　数据库性能概论246

12.2.1　数据库系统的基础设施246

12.2.2　应用系统与数据库服务器的连接247

12.2.3　存储器系统247

12.2.4　SQL的编译执行和解释执行247

12.2.5　缓解I/O瓶颈的一些措施249

12.3　系统结构与性能调优252

12.3.1 问题的由来252

12.3.2　新的系统结构253

12.4　应用程序设计与性能调优255

12.5 SQL调优258

12.5.1 SQL调优与查询优化器258

12.5.2 SQL调优导则260

12.6　数据库性能调优的实现262

习题12265

参考文献266