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第1章 数据库系统概论1

1.1 信息、数据和数据库1

1.1.1 信息、数据和数据管理1

1.1.2 数据管理技术及其发展1

1.2 数据抽象4

1.2.1 数据模型4

1.2.2 概念模型5

1.2.3 逻辑模型及其要素5

1.2.4 外部模型7

1.2.5 内部模型7

1.3 数据库管理系统（DBMS）7

1.3.1 DBMS的基本概念7

1.3.2 DBMS的组成和各部分功能8

1.3.3 DBMS的工作过程9

1.3.4 DBMS的主要功能9

1.4 数据库系统（DBS）10

1.4.1 DBS的概念10

1.4.2 DBS的组成10

1.4.3 DBS的三级模式结构12

1.4.4 DBS的数据独立性14

1.4.5 DBS的全局结构14

1.4.6 DBS的体系结构分类15

1.5 数据库系统设计16

1.5.1 DBS设计的基本任务17

1.5.2 DBS设计的特点17

1.5.3 DBS的设计过程18

1.6 小结20

1.7 习题20

第2章 DBS需求分析和概念设计22

2.1 需求分析22

2.1.1 需求分析的任务和方法22

2.1.2 数据流图23

2.1.3 数据字典26

2.2 概念结构设计28

2.2.1 概念结构设计的任务和方法28

2.2.2 概念结构设计的步骤28

2.3 E-R图设计29

2.3.1 E-R模型中的数据描述29

2.3.2 E-R图的图元33

2.3.3 E-R图的设计原则34

2.3.4 局部E-R图之间的三种冲突34

2.3.5 E-R图的设计步骤35

2.4 小结37

2.5 习题38

第3章 关系数据库基本理论40

3.1 集合论的基本概念40

3.1.1 集合的基本概念40

3.1.2 集合的代数运算及性质41

3.1.3 集合的运算性质42

3.2 关系数据库的基本概念42

3.2.1 集合上的关系与关系数据模型42

3.2.2 关系模式、关系实例与关系数据库43

3.2.3 关系数据库模型中的数据完整性约束46

3.2.4 关系运算的分类47

3.3 关系代数47

3.3.1 关系代数的基本运算47

3.3.2 关系代数的组合运算50

3.3.3 关系代数的扩展运算53

3.3.3.1 关系的外连接和半连接53

3.3.3.2 关系的改名、赋值、外部并、广义投影和聚集运算54

3.3.4 关系代数的安全性54

3.3.5 关系代数表达式的优化55

3.3.5.1 关系代数表达式的优化问题55

3.3.5.2 关系代数表达式的等价变换规则55

3.3.5.3 关系代数表达式的优化策略57

3.4 关系演算58

3.4.1 元组关系演算58

3.4.2 域关系演算58

3.4.3 安全关系演算与关系代数的等价性59

3.5 关系逻辑59

3.5.1 关系逻辑的要素59

3.5.2 关系逻辑规则的安全性60

3.5.3 从关系代数到关系逻辑的转换60

3.5.4 递归过程61

3.6 小结62

3.7 习题62

第4章 关系规范化理论和DBS逻辑设计64

4.1 函数依赖64

4.1.1 函数依赖的定义64

4.1.2 Armstrong公理系统与函数依赖推理规则65

4.1.3 函数依赖集的正则闭包67

4.1.4 属性集关于函数依赖集的闭包71

4.1.5 部分函数依赖和传递函数依赖73

4.1.6 键码74

4.1.7 极小函数依赖集与正则覆盖80

4.2 多值依赖85

4.2.1 多值依赖的定义与基本性质85

4.2.2 多值依赖推理规则87

4.2.3 多值依赖与函数依赖的主要区别和共同点89

4.3 关系模式的规范化90

4.3.1 数据冗余和操作异常90

4.3.2 消除不良数据依赖的主要途径——关系模式分解92

4.3.3 对关系模式分解的要求93

4.3.3.1 保持函数依赖的分解93

4.3.3.2 无损连接分解94

4.3.3.3 对关系模式分解的要求102

4.3.4 关系模式的范式102

4.4 第一范式103

4.4.1 第一范式的定义103

4.4.2 第一范式的缺点104

4.5 基于消除不良函数依赖的范式104

4.5.1 第二范式104

4.5.2 第三范式106

4.5.2.1 第三范式的定义和性质106

4.5.2.2 第三范式的函数依赖特性106

4.5.2.3 第三范式的缺点107

4.5.3 BC范式108

4.5.3.1 BC范式的定义108

4.5.3.2 BC范式的函数依赖特性108

4.5.3.3 BC范式的缺点109

4.5.4 关于传递函数依赖定义的讨论109

4.6 第三范式和BC范式的有关算法110

4.6.1 第三范式的有关算法110

4.6.1.1 3NF的判定算法110

4.6.1.2 关系模式分解成3NF的算法111

4.6.2 关系模式分解成BCNF的算法112

4.7 基于消除不良多值依赖的范式——第四范式（4NF）113

4.7.1 第四范式的概念113

4.7.2 关系模式分解成4NF的算法113

4.8 基于消除不良连接依赖的范式——第五范式（5NF）114

4.9 各范式间的关系114

4.10 数据库的逻辑结构设计115

4.10.1 逻辑结构设计中的数据描述115

4.10.2 逻辑结构设计的任务115

4.10.3 E-R图向关系数据库模型的转换115

4.10.4 关系数据库模型的优化116

4.10.5 关系数据库模型的外模式设计117

4.11 小结118

4.12 习题118

第5章 关系数据库结构化查询语言SQL121

5.1 SQL概述121

5.1.1 SQL的产生与发展121

5.1.2 SQL的组成和特点121

5.1.3 SQL的数据类型、运算符、表达式、标识符、通配符和函数123

5.1.3.1 SQL的数据类型123

5.1.3.2 SQL的运算符和表达式124

5.1.3.3 SQL的标识符和通配符125

5.1.3.4 SQL的常用函数126

5.1.4 SQL实现的数据完整性约束128

5.2 SQL的局部变量和流程控制130

5.2.1 SQL的局部变量、BEGIN…END语句块和PRINT语句130

5.2.2 SQL的IF…ELSE语句130

5.2.3 SQL的CASE语句131

5.2.4 SQL的WHILE循环语句131

5.2.5 SQL的GOTO语句和RETURN语句131

5.3 SQL的数据定义——CREATE、ALTER、DROP语句132

5.3.1 CREATE语句132

5.3.1.1 创建空数据库和基本表132

5.3.1.2 创建索引134

5.3.2 ALTER语句135

5.3.3 DROP语句136

5.4 SQL的数据查询——SELECT语句137

5.4.1 SELECT语句的一般形式和执行过程137

5.4.2 单表查询140

5.4.3 连接查询142

5.4.4 联合查询——实现并运算的查询144

5.4.5 嵌套查询——相关子查询和不相关子查询145

5.4.6 将查询结果直接组织成新基本表147

5.5 SQL的数据修改——INSERT、DELETE、UPDATE语句147

5.5.1 INSERT语句148

5.5.2 DELETE语句149

5.5.3 UPDATE语句149

5.6 SQL的视图149

5.6.1 视图的创建和查询149

5.6.2 修改视图定义151

5.6.3 修改视图数据151

5.7 嵌入式SQL151

5.7.1 ESQL的使用规定152

5.7.2 ESQL/C的使用方法154

5.8 用户自定义函数157

5.8.1 标量函数157

5.8.2 内嵌表值函数158

5.8.3 多语句表值函数159

5.9 用户自定义存储过程160

5.9.1 随机调用的存储过程160

5.9.2 触发器163

5.10 小结164

5.11 习题165

第6章 DBS物理设计和实现、运行与维护166

6.1 数据库的存储结构166

6.1.1 数据库文件的组织166

6.1.2 数据库文件的结构167

6.1.3 数据库访问技术168

6.2 DBS的物理结构设计169

6.3 DBS的实现169

6.4 DBS的运行与维护170

6.5 小结172

6.6 习题172

第7章 DBMS的事务管理和安全性控制173

7.1 事务173

7.1.1 事务的概念173

7.1.2 事务的ACID性质174

7.2 DBMS对事务的并发控制175

7.2.1 事务并发执行可能带来的问题175

7.2.2 封锁技术176

7.2.3 活锁与死锁176

7.2.4 两段锁协议176

7.3 DBS的安全性177

7.3.1 安全性级别177

7.3.2 权限控制177

7.3.3 计算机病毒、木马和流氓软件的防护179

7.4 数据库的恢复技术179

7.4.1 DBS故障分类和恢复策略179

7.4.2 检查点180

7.4.3 数据库镜像180

7.5 小结181

7.6 习题181

第8章 数据库系统新技术简介182

8.1 数据库访问接口技术182

8.1.1 ODBC182

8.1.2 OLE DB186

8.1.3 ADO186

8.1.4 JDBC190

8.1.5 ADO.NET190

8.2 对象数据库系统191

8.3 并行数据库系统192

8.4 分布式数据库系统193

8.4.1 分布式数据库系统的定义、特点和分类193

8.4.2 分布式数据存储193

8.4.3 DDBS的分布透明性194

8.4.4 DDBMS的功能和组成195

8.5 现代信息集成技术195

8.5.1 数据仓库技术196

8.5.2 联机分析处理技术196

8.5.3 数据挖掘技术197

8.6 XML技术197

8.7 小结198

8.8 习题198

实验教学参考计划199

实验1 SQL的数据定义语句199

实验2 SELECT语句单表查询200

实验3 SELECT语句连接查询和联合查询201

实验4 SELECT语句嵌套查询201

实验5 INSERT语句、DELETE语句和UPDATE语句202

实验6 SQL的视图203

实验7 嵌入式SQL203

实验8 SQL的自定义函数205

实验9 SQL的用户自定义存储过程206

实验10 ODBC应用程序206

实验11 ASP网页207

参考文献208