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第一部分 基础篇1

第一章 数据库系统概论3

1.1 信息与数据库3

1.1.1 基本概念3

1.1.2 数据管理的发展5

1.2 数据模型7

1.2.1 三个世界及其关系7

1.2.2 概念模型10

1.2.3 数据模型的组成及分类13

1.2.4 三种基本数据模型14

1.2.5 面向对象数据模型18

1.2.6 数据模型的新特征19

1.3 数据库系统结构20

1.3.1 三级模式结构20

1.3.2 数据库系统的组成24

1.3.3 数据库系统的特点26

1.3.4 数据库系统的分类27

1.4 本章小结30

第二章 关系数据库32

2.1 基本概念32

2.1.1 关系及其性质32

2.1.2 关系模式与关系数据库35

2.2 关系模型及其描述36

2.2.1 关系模型的特点及组成36

2.2.2 关系数据操作36

2.2.3 关系的完整性37

2.3 关系代数39

2.3.1 集合运算40

2.3.2 关系运算42

2.3.3 扩充的关系运算47

2.4 关系演算49

2.4.1 元组关系演算49

2.4.2 域关系演算50

2.4.3 域关系演算语言QBE51

2.5 本章小结54

第三章 关系数据库语言SQL59

3.1 SQL的特征59

3.1.1 SQL的主要标准59

3.1.2 SQL的功能特点60

3.1.3 SQL的基本组成61

3.1.4 SQL环境62

3.2 SQL的数据定义63

3.2.1 模式的定义与撤消63

3.2.2 表的建立和删除64

3.2.3 表的扩充和修改65

3.2.4 自定义的域类型66

3.2.5 索引的建立与删除67

3.3 SQL的数据查询68

3.3.1 单表查询69

3.3.2 表达式与函数的使用71

3.3.3 多表查询73

3.3.4 自然连接与外连接79

3.3.5 递归合并查询81

3.3.6 空值处理83

3.4 SQL的数据更新84

3.4.1 插入数据84

3.4.2 修改数据85

3.4.3 删除数据86

3.5 SQL中的视图86

3.5.1 视图的概念及作用86

3.5.2 创建与使用视图87

3.5.3 更新视图90

3.6 过程化SQL91

3.6.1 过程化SQL的概念91

3.6.2 过程化SQL编程92

3.6.3 存储过程95

3.6.4 游标的设计96

3.7 复杂数据类型99

3.7.1 构造数据类型100

3.7.2 大对象数据类型101

3.8 本章小结101

第四章 关系数据库理论104

4.1 函数依赖104

4.1.1 问题的提出104

4.1.2 函数依赖的定义106

4.1.3 函数依赖的分类107

4.1.4 候选码的形式定义108

4.2 关系模式的规范化109

4.2.1 关系与范式109

4.2.2 第1范式（1NF）109

4.2.3 第2范式（2NF）110

4.2.4 第3范式（3NF）111

4.2.5 BC范式（BCNF）113

4.2.6 多值依赖与第4范式113

4.2.7 连接依赖与第5范式116

4.3 数据依赖的公理系统118

4.3.1 Armstrong公理118

4.3.2 公理的完备性119

4.3.3 属性闭包的计算121

4.3.4 函数依赖集的等价123

4.3.5 最小函数依赖集124

4.4 关系模式的分解126

4.4.1 等价模式分解的定义126

4.4.2 无损连接性与依赖保持性127

4.4.3 模式分解的算法130

4.5 规范化的问题133

4.6 本章小结134

第五章 数据库设计137

5.1 数据库设计概述137

5.1.1 数据库设计的特点和方法137

5.1.2 数据库设计的内容和步骤139

5.2 需求分析140

5.2.1 需求分析的任务141

5.2.2 需求分析的方法141

5.2.3 数据流图142

5.2.4 数据字典143

5.3 概念结构设计147

5.3.1 概念结构设计的方法和步骤148

5.3.2 E-R图的扩展描述149

5.3.3 局部视图设计152

5.3.4 视图的集成153

5.4 逻辑结构设计156

5.4.1 逻辑结构设计的步骤156

5.4.2 E-R模型向关系模型的转换156

5.4.3 模型的优化160

5.4.4 子模式设计161

5.5 数据库物理设计161

5.5.1 物理设计的内容和要求161

5.5.2 存取方法与存储结构162

5.5.3 性能评价164

5.6 数据库实施与维护165

5.7 应用实例——录像出租公司数据库设计165

5.7.1 应用的需求描述165

5.7.2 需求收集和分析166

5.7.3 概念结构设计171

5.7.4 逻辑结构设计175

5.7.5 物理结构设计176

5.8 本章小结179

第二部分 系统篇181

第六章 数据库管理系统183

6.1 DBMS介绍183

6.1.1 DBMS的特点与功能183

6.1.2 DBMS的基本组成184

6.1.3 DBMS的工作与环境185

6.2 关系数据库的查询优化186

6.2.1 查询处理与查询优化186

6.2.2 查询优化的一般策略189

6.2.3 关系代数表达式的等价规则190

6.2.4 关系代数表达式的优化算法192

6.2.5 查询优化的一般步骤195

6.3 数据库调优195

6.3.1 数据库模式调优196

6.3.2 SQL语句调优200

6.3.3 数据库调优工具202

6.4 本章小结203

第七章 数据库的安全性与完整性205

7.1 安全性与完整性概述205

7.1.1 基本概念205

7.1.2 安全标准207

7.2 数据库的安全性控制210

7.2.1 DBMS安全模型210

7.2.2 存取控制方法211

7.2.3 自主存取控制的实施212

7.2.4 视图机制217

7.2.5 其他安全控制方法218

7.2.6 Web数据安全策略219

7.3 数据库的完整性控制219

7.3.1 完整性控制的功能219

7.3.2 完整性约束的设计220

7.4 数据库触发器223

7.4.1 触发器机制223

7.4.2 SQL触发器规则224

7.4.3 SQL触发器设计227

7.5 安全性与完整性示例230

7.6 本章小结231

第八章 事务管理233

8.1 事务的基本概念233

8.1.1 事务及其生成233

8.1.2 事务的状态与特性234

8.2 数据库恢复的基本技术235

8.2.1 基本概念235

8.2.2 数据转储236

8.2.3 登记日志文件237

8.2.4 故障的种类及恢复策略238

8.2.5 事务更新与恢复的分类240

8.3 数据库恢复的扩展技术241

8.3.1 具有检查点的恢复技术241

8.3.2 数据库镜像243

8.3.3 远程备份系统244

8.4 事务的并发控制245

8.4.1 并发控制的概念245

8.4.2 封锁与封锁协议247

8.4.3 并发调度的可串行性249

8.4.4 基于时间戳的协议252

8.4.5 封锁的粒度254

8.5 数据库事务管理的示例255

8.6 本章小结257

第九章 数据库访问与系统建模260

9.1 数据库访问概述260

9.2 嵌入式SQL260

9.2.1 嵌入式SQL概述260

9.2.2 嵌入式SQL的工作原理261

9.2.3 嵌入式SQL的程序组成263

9.2.4 嵌入式SQL的使用技术265

9.2.5 动态SQL方法268

9.3 JDBC与SQLJ270

9.3.1 调用级接口——JDBC270

9.3.2 语句级接口——SQLJ274

9.4 数据库系统建模方法275

9.4.1 统一建模语言（UML）275

9.4.2 UML的表示法276

9.4.3 UML的E-R建模277

9.4.4 UML的高级建模280

9.4.5 E-R模型与UML表示282

9.5 数据库应用开发286

9.5.1 数据库应用系统开发步骤286

9.5.2 数据库平台及开发工具的选择287

9.6 本章小结291

第十章 现代数据库系统293

10.1 现代数据库系统概述293

10.1.1 数据库系统的发展293

10.1.2 现代数据库系统简介295

10.1.3 现代数据库系统的研究296

10.2 基于对象的数据库299

10.2.1 面向对象的数据模型299

10.2.2 面向对象数据库301

10.2.3 对象关系数据模型302

10.2.4 对象关系数据库303

10.3 基于网络的数据库304

10.3.1 分布式数据库304

10.3.2 网络数据库307

10.3.3 网格环境下的数据库310

10.4 XML数据库313

10.4.1 XML数据库概念及分类313

10.4.2 XML数据模型314

10.4.3 XML查询语言315

10.5 数据仓库与数据挖掘318

10.5.1 数据仓库318

10.5.2 联机分析处理320

10.5.3 数据挖掘321

10.6 本章小结321

参考文献324