数据库系统原理 基础部分PDF电子书下载

第一章　概述 1

1.1　什么是数据库系统 1

1.2　数据库系统的特点 1

目录 1

1.3　数据库系统的典型结构 2

1.4　各类用户和系统交互的过程 3

1.5　数据库语言 5

1.5.1　DDL 5

1.5.2　DML 5

1.6　一个现实世界的模型 6

1.6.1　实体 6

1.6.4　功能度 7

1.6.5　一个现实世界模型的例子 7

1.6.3　联系 7

1.6.2　属性、值域和键 7

1.7　数据模型 10

1.7.1　关系数据模型 10

1.7.2　网状数据模型 12

1.7.3　分层数据模型 14

习题一 15

第二章　物理数据库的组织 17

2.1　文件在外存贮器上的组织形式 17

2.1.1　指示器 18

2.1.2　关键字 18

2.1.3　钉定和未钉定的记录 18

2.1.5　文件结构概述 19

2.1.4　数据库操作速度的估计 19

2.2　散列文件 20

2.2.1　变换与文件的构造 20

2.2.2　查找 21

2.2.3　修改 21

2.2.4　插入 21

2.2.5　删除 21

2.2.6　时间分析与进一步改进的考虑 23

2.3　可扩充的散列 24

2.3.1　伪关键字 25

2.3.2　基本结构 25

2.3.3　存贮块分裂算法 26

2.4　索引文件 27

2.3.5　存贮块的合并和目录收缩 27

2.3.4　目录分裂 27

2.4.1　在索引文件上的操作 28

2.4.2　带钉定记录的索引文件组织 31

2.4.3　索引文件的时间分析 33

2.5　B一树 34

2.5.1　查找 35

2 5.2　修改 35

2.5.3　插入 35

2.5.4　删除 35

2.5.5　B一树操作的时间分析 37

2.6　可变长记录文件 38

2.7　倒排文件与多目表组织 40

2.7.1　倒排文件 40

2.7.2　多目表 41

2.8　辅助索引表的应用与关系存贮策略 42

2.8.1　INGRES关系数据库的存贮组织 44

2.8.2　网状模型思想的实现 44

2.8.3　System—R系统的存贮组织 46

2.8.4　分层模型的存贮思想 46

习题二 46

第三章　网状模型和DBTG建议 48

3.1　DBTG系的概念和DDL 48

3.1.1　DBTG数据库系统概貌 48

3.1.2　DBTG系（set）的概念 48

3.1.3　虚字段和避免冗余 52

3.2　网状的实现 52

3.2.1　用变长记录和多目表表示记录类型间的联系 52

3.2.2　记录的定位方式 54

3.2.3　系序和系的实现方式 55

3.3　应用程序的运行环境 56

3.3.1 当前状态信息 56

3.3.2　记录类型样板格式 57

3.3.3　系统通讯单元 58

3.4　在数据库内的导航 58

3.4.1 GET语句 58

3.4.2 FIND语句 59

3.5　其它数据库命令 63

3.5.1　存贮STORE命令 63

3.5.2　系值选择 63

3.5.3　手工的插入和删除 65

3.5.5　从数据库中删除记录 66

3.5.4　记录的修改 66

3.6　应用程序举例 67

习题三 77

第四章　分层模型 79

4.1　基本概念 79

4.1.1　分层模型 79

4.1.2　层次顺序和路径 80

4.1.3　分层模型的物理存贮 81

4.1.4　IMS系统 81

4.2　分层模型的扩展 81

4.2.1　冗余结点法 81

4.2.2　虚拟结点法 82

4.2.3　构成分层结构的一个算法 83

4.3　分层模型的数据描述语言（DDL） 84

4.4　分层数据库的实现 85

4.4.1　可变长记录格式 85

4.4.2　前序排列的存贮方法 85

4.4.3　记录的插入和删除 85

4.5　分层数据库操纵语言 87

4.5.1　概述 87

4.5.2　GET命令 88

4.5.3　插入命令INSERT 90

4.5.4　删除和修改命令DELETE 90

习题四 91

第五章　关系数据库操纵语言 92

5.1　关系运算基础 92

5.1.1　关系代数 92

5.1.2　元组关系演算 95

5.1.3　元组关系演算的安全约束 98

5.1.4　域关系演算 100

5.1.5　域关系演算的安全约束 101

5.2　关系数据库数据操纵语言概述 103

5.2.1　数据操纵语言的附加特性 103

5.2.2　关系代数和关系演算语言的比较 103

5.2.3　选择—投影—连接表达式 104

5.3　ISBL关系代数语言 104

5.3.1　ISBL语言与关系代数的区别 105

5.3.2　ISBL语言查询举例 106

5.4　SQUARE和SEQUEL语言 107

5.4.1 SQUARE语言的特点 108

5.4.2 SQUARE的存贮操作 109

5.4.4 SEQUEL语言 110

5.4.3 SQUARE的聚合操作 110

5.4.5 SEQUEL的存贮操作 113

5.4.6　SEQUEL的聚合操作 114

5.4.7　SEQUEL语言的完备性 115

5.5　QUEL语言 116

5.5.1　QUEL语言的检索操作 116

5.5.2　QUEL语言的检索和赋值 118

5.5.3　QUEL语言的聚合操作 119

5.5.4　QUEL语言的存贮操作 120

5.5.5　QUEL语言的完备性 121

5.6　QBE语言 122

5.6.1　QBE语言的操作过程 123

5.6.2　QBE语言的检索操作 123

5.6.3　QBE语言的聚合操作 127

5.6.4　QBE语言的存贮操作 128

5.6.5　目录表操作 130

5.6.6　QBE语言的完备性 131

5.7　关系数据库操纵语言评价 133

习题五 133

第六章　关系数据库设计理论 136

6.1　引言 136

6.1.1　什么是一个坏的数据库设计 136

6.1.2　依赖与冗余的联系 137

6.2　函数依赖 137

6.2.1　依赖集的逻辑蕴涵 139

6.2.2　关键字 139

6.2.3　函数依赖公理 140

6.2.4　闭包计算 143

6.2.5　依赖集的覆盖 145

6.3　关系模式的分解 147

6.3.1　具有无损连接性的分解 148

6.3.2　无损连接性的测试 149

6.3.3　保持函数依赖的分解 152

6.3.4　保持依赖的测试 153

6.4　关系模式规范化 154

6.4.1　Boyce—Codd范式（BCNF） 155

6.4.2　第三范式（3NF） 155

6.4.3　规范化的目的 156

6.4.4　结果为BCNF的无损连接性分解 156

6.4.5　结果为第三范式的保持函数依赖的分解 159

6.4.6　结果为第三范式并且具有无损连接性和保持函数依赖性的分解 160

6.5　多值依赖 161

6.5.1　函数依赖和多值依赖公理 162

6.5.2　多值依赖的几个推理规则 164

6.5.3　函数依赖和多值依赖的闭包 165

6.5.4　无损连接性 166

6.5.5　第四范式 166

6.5.6　嵌入型多值依赖 167

6.6　其他类型的依赖 168

6.6.1　连接依赖与第五范式（5NF） 168

6.6.2　广义依赖 169

6.6.3　符号映射 172

6.6.4　广义依赖的形式定义 172

6.6.5　依赖应用到关系上 173

6.6.6　用于依赖推理过程的追踪算法 174

习题六 176

第七章　查询优化 178

7.1　基本优化策略 178

7.1.1　用连接实现笛卡儿积 179

7.1.2　优化的一般策略 181

7.2　代数变换 182

7.2.1　表达式的求值 182

7.2.2　含有连接和笛卡儿积的规则 183

7.2.3　优化关系表达式的算法 184

7.2.4　关系代数表达式的转换规则小结 188

7.3　SYSTEM R中的选择优化 190

7.3.1　几个参数 190

7.3.2　对简单查询的优化算法 191

7.4　QUEL语言的分解算法 193

7.4.1　INGRES的查询分解优化 194

7.4.2　联结图 198

7.4.3　联结图的分解 199

7.5　对一类关系查询的精确优化 203

7.5.1　合取式查询及辅助表 203

7.5.2　构造辅助表 205

7.5.3　辅助表的可容性和等价性 207

7.5.4　测试不等式的逻辑推导 209

7.5.5　辅助表的等价 209

7.5.6　辅助表的最小化 210

7.6　弱等价意义下的优化 211

习题七 214

8.1.1　泛关系的简单查询语言 215

8.1　泛关系的概念 215

第八章　泛关系作为用户接口 215

8.1.2　泛关系的客体结构 216

8.1.3　泛关系的连接依赖特性 217

8.1.4　空值问题 218

8.2　一个简单的查询解释算法 219

8.3　有回路和无回路数据库结构 222

8.4　有回路数据库的最大客体和查询 226

8.4.1　最大客体的形成 226

8.4.2　存在最大客体的查询解释 228

8.4.3　System/U的数据定义语言 231

习题八 231

参考文献 233

附录 关系数据库系统和微型机数据库系统的分析和比较 235