数据库系统原理与应用教程 第3版PDF电子书下载

第一部分　设计篇 3

第1章　步入数据库系统世界 3

1.1　概述 3

1.1.1　数据库系统应用示例 3

1.1.2　数据库系统的作用 6

1.1.3　常见的数据库系统 8

1.1.4　数据库应用开发过程和数据库开发过程 12

1.2　数据库技术的演变 15

1.2.1　数据库技术环境的特点 15

1.2.2　传统的文件管理阶段 16

1.2.3　现代的数据库管理系统阶段 17

1.3　数据库系统架构 19

1.3.1　数据存储架构 19

1.3.2　数据视图管理架构 21

1.3.3　数据库应用架构 22

1.4　数据库管理系统组件 24

1.4.1　数据和元数据 24

1.4.2　输入 26

1.4.3　查询处理器 26

1.4.4　存储管理器 27

1.4.5　事务管理器 27

1.5　数据库技术的发展趋势 28

1.5.1　数据库技术面临的挑战 28

1.5.2　数据库技术的发展趋势 28

1.6　本章小结 30

1.7　思考和练习 30

第2章　数据库建模——ER图 32

2.1　ER图的基本概念 32

2.1.1　实体集和实体集中的属性 32

2.1.2　联系集和联系集中的属性 36

2.1.3　绘制ER图 37

2.2　ER图设计原则 41

2.2.1　真实性原则 41

2.2.2　避免冗余原则 42

2.2.3　简单性原则 42

2.2.4　恰当性原则：用实体集还是用属性 42

2.2.5　恰当性原则：用实体集还是用联系集 43

2.3　对约束建模 43

2.3.1 映射约束 44

2.3.2　键码约束 47

2.3.3　参照完整性约束 48

2.3.4　其他类型的约束 49

2.4　弱实体集 50

2.4.1　弱实体集产生的原因 50

2.4.2　对弱实体集的要求 51

2.4.3　弱实体集的表示方法 52

2.5　ER图的高级技术 52

2.5.1　特殊化技术 52

2.5.2　概括技术 54

2.5.3　属性继承技术 54

2.5.4　概括约束设计 55

2.5.5　聚集技术 56

2.6　本章小结 57

2.7　思考和练习 57

第3章　数据库建模——IDEF1x图 59

3.1　概述 59

3.1.1　IDEF方法族简介 59

3.1.2　IDEF1x图的概念和特点 60

3.2　IDEF1x图的语法和语义 61

3.2.1 实体 62

3.2.2　连接联系 63

3.2.3　分类联系 66

3.2.4　非确定联系 68

3.2.5　属性 69

3.2.6　主键码和次键码 71

3.2.7　外键码 72

3.3 使用IDEF1x图建立数据库模型的过程 74

3.3.1 准备阶段 75

3.3.2　定义实体阶段 77

3.3.3　定义联系阶段 78

3.3.4　定义键码阶段 80

3.3.5　定义属性阶段 85

3.3.6　文件编制阶段 86

3.4　本章小结 88

3.5　思考和练习 88

第4章　数据库建模——ODL方法 89

4.1 概述 89

4.1.1　面向对象模型和关系模型比较 89

4.1.2　面向对象基本概念 90

4.2　ODL的基本结构 92

4.2.1　ODL概念 92

4.2.2　ODL接口说明 93

4.2.3　ODL中的属性 94

4.2.4　ODL中的联系 95

4.2.5　反向联系的概念 96

4.2.6　联系的多重性 98

4.2.7　ODL中的类型 100

4.2.8　ODL中的方法署名的说明 103

4.3　子类和约束 105

4.3.1　ODL中的子类 105

4.3.2　ODL中的约束 109

4.4　本章小结 114

4.5　思考和练习 114

第5章　关系模型 116

5.1　基本概念 116

5.2　从ER图到关系模型设计的转换 122

5.2.1　ER图和关系模式的比较 122

5.2.2　实体集到关系模式的转换 122

5.2.3　联系集到关系模式的转换 123

5.2.4　弱实体集到关系模式的转换 125

5.2.5　ER图中其他元素的转换 127

5.2.6　键码的转换 128

5.3　从IDEF1x图到关系模型设计的转换 129

5.4　从ODL设计到关系模型设计的转换 130

5.4.1　ODL设计和关系模式设计的比较 130

5.4.2　从ODL属性到关系模式的属性 131

5.4.3 ODL设计中非原子属性的转换 131

5.4.4　ODL设计中联系的转换 135

5.4.5　ODL设计中联系和反向联系问题 136

5.4.6　ODL设计中子类结构的转换 137

5.5　本章小结 138

5.6　思考和练习 138

第6章　关系模式的规范化设计 141

6.1　概述 141

6.1.1　异常问题 141

6.1.2　泛关系模式和数据库模式 142

6.2　函数依赖 143

6.2.1 函数依赖的定义 143

6.2.2　函数依赖和键码 144

6.2.3　逻辑蕴含 145

6.2.4　函数依赖的推理规则 146

6.2.5　属性集的闭包 147

6.2.6　正则覆盖 149

6.3　关系模式的分解 149

6.4　关系模式的范式 151

6.4.1 第一范式 151

6.4.2　BCNF范式 152

6.4.3　分解成BCNF模式的算法 152

6.4.4　函数依赖的投影 154

6.4.5　第三范式 154

6.4.6　第二范式 156

6.5　多值依赖 157

6.5.1　多值依赖的概念 157

6.5.2　多值依赖的推理规则 158

6.5.3　第四范式 158

6.6　范式之间的关系 159

6.7　数据库模式的实例 160

6.7.1　图书管理数据库模式 160

6.7.2　计算机产品信息管理数据库模式 162

6.8　本章小结 164

6.9　思考和练习 164

第二部分　编程篇 169

第7章　关系代数基本理论 169

7.1 概述 169

7.2　关系代数的基本运算 170

7.2.1　集合运算 170

7.2.2　选择运算 173

7.2.3　投影运算 174

7.2.4　笛卡尔积运算 176

7.2.5　改名运算 177

7.3　关系代数的附加运算 178

7.3.1 自然连接运算 178

7.3.2 θ连接运算 179

7.3.3 除法运算 181

7.3.4　赋值运算 182

7.4　扩充的关系代数运算 183

7.4.1　广义投影运算 183

7.4.2　外连接运算 183

7.4.3　聚集运算 185

7.5　关系演算 185

7.5.1　元组关系演算 186

7.5.2　域关系演算 186

7.6　关系代数的更新运算 187

7.6.1　插入运算 187

7.6.2　删除运算 188

7.6.3　更新运算 188

7.7　关系代数表达式的优化策略 189

7.8　本章小结 190

7.9　思考和练习 190

第8章　Datalog语言 192

8.1　基本概念 192

8.1.1　基本结构 192

8.1.2　一般规则 193

8.1.3　安全规则 195

8.1.4　外延谓词和内涵谓词 197

8.2　关系代数向Datalog规则的转换 197

8.2.1　从集合运算到Datalog规则 197

8.2.2　从投影运算到Datalog规则 198

8.2.3　从笛卡尔乘积到Datalog规则 199

8.2.4　从选择运算到Datalog规则 199

8.2.5　从连接运算到Datalog规则 201

8.2.6　从多重运算到Datalog规则 201

8.3　递归原理 202

8.3.1　关系代数存在的问题 202

8.3.2　计算最小固定点 203

8.3.3 使用Datalog规则表示固定点公式 205

8.4　包的运算 205

8.4.1　包的意义 206

8.4.2　包的关系运算 207

8.4.3　包的逻辑运算 211

8.5　本章小结 211

8.6　思考和练习 211

第9章　SQL语言初步 213

9.1　概述 213

9.2　简单查询语句 214

9.2.1　最简单的查询语句 215

9.2.2　投影 216

9.2.3　选择 218

9.2.4　字符串比较 221

9.2.5 日期和时间的比较 222

9.2.6　排序结果 222

9.2.7　副本 224

9.3 高级查询语句 225

9.3.1　连接查询 225

9.3.2　集合查询 231

9.3.3　合计查询 234

9.3.4　子查询 236

9.4　数据库操纵语句 238

9.4.1　插入数据 239

9.4.2　删除数据 240

9.4.3　更新数据 240

9.5　数据定义语句 241

9.5.1　数据类型和域 242

9.5.2　管理表 243

9.5.3　默认值 245

9.5.4　索引定义 246

9.5.5　管理视图 246

9.6　递归查询 249

9.7　动手练习 250

9.8　本章小结 251

9.9　思考和练习 251

第10章　SQL语言高级功能 253

10.1 约束 253

10.1.1　键码约束 253

10.1.2　外键码约束 254

10.1.3　非空约束 256

10.1.4　CHECK约束 256

10.1.5　断言约束 258

10.2　触发器 260

10.2.1　触发器的结构 260

10.2.2　触发器示例 262

10.3　游标 262

10.3.1　定义游标 262

10.3.2　游标的选项 264

10.4 嵌入式SQL语言 265

10.4.1　接口和声明 265

10.4.2　动态的SQL语句 266

10.5　安全控制和权限管理 267

10.5.1　权限的类型 267

10.5.2　授权和收权 268

10.6　动手练习 269

10.7　本章小结 270

10.8　思考和练习 270

第三部分　实现篇 275

第11章　索引和散列技术 275

11.1 概述 275

11.1.1　文件组织方式 275

11.1.2　顺序文件组织 276

11.1.3　聚集文件组织 277

11.2　索引技术 278

11.2.1　基本概念 278

11.2.2　顺序索引 278

11.2.3　B＋树索引文件 282

11.3 散列技术 283

11.3.1　基本概念 283

11.3.2　散列索引 284

11.4 Microsoft SQL Server系统中的索引 284

11.4.1　索引类型 284

11.4.2　创建索引的方法 286

11.5　本章小结 287

11.6　思考和练习 287

第12章　查询处理技术 288

12.1　概述 288

12.2　查询处理的代价模型 290

12.3　单个关系运算的代价估计 291

12.3.1　选择运算的代价估计 291

12.3.2　连接运算的代价估计 292

12.3.3　集合运算的代价估计 292

12.4　表达式运算的代价估计 293

12.4.1　实体化方法 293

12.4.2　流水线方法 294

12.5　Microsoff SQL Server系统的查询处理器 294

12.5.1　特性概述 294

12.5.2　交互式操作 296

12.5.3　执行计划 296

12.5.4　优化索引 298

12.5.5　优化隐藏 298

12.6　本章小结 300

12.7　思考和练习 300

第13章　事务和并发控制 301

13.1　事务 301

13.1.1　事务的基本概念 301

13.1.2　事务的状态变迁图 302

13.1.3　事务的并发执行 303

13.1.4　事务的一致性级别 305

13.2　并发控制 306

13.2.1　并发操作带来的问题 306

13.2.2　锁 306

13.2.3　死锁 307

13.3 Microsoft SQL Server系统的事务和锁 308

13.3.1　事务的类型 308

13.3.2　事务的工作原理 309

13.3.3　锁的粒度 311

13.3.4　锁的类型 314

13.3.5　死锁和死锁的解决方案 316

13.4　本章小结 317

13.5　思考和练习 317

第四部分　提高篇 321

第14章　分布式数据库技术 321

14.1 概述 321

14.2　分布式数据库的概念和特点 323

14.2.1　分布式数据库的概念 323

14.2.2　分布式数据库的特点 324

14.3　分布式数据存储技术 326

14.3.1　数据复制 326

14.3.2　数据分片 327

14.3.3　数据混合存储 329

14.4　分布式数据查询技术 331

14.4.1　分布式数据查询示例 331

14.4.2　基于半连接的优化策略 332

14.4.3　基于连接的优化策略 333

14.5 Microsoft SQL Server的分布式计算特点 333

14.5.1　Microsoft Distributed Transaction Coordinator 334

14.5.2　链接服务器 334

14.5.3　数据复制 334

14.6　本章小结 337

14.7　思考和练习 338

第15章　数据仓库技术 339

15.1　概述 339

15.2　数据挖掘和数据中心库 341

15.2.1　数据挖掘技术 341

15.2.2　数据中心库 344

15.3　数据仓库的支持工具 345

15.3.1　OLAP服务 345

15.3.2　数据转换服务 346

15.3.3　PivotTable服务 347

15.4　数据仓库的实现步骤 347

15.4.1　确定用户需求 347

15.4.2　设计和建立数据库 348

15.4.3　提取和加载数据 350

15.5　数据的粒度、分割和元数据 352

15.6　本章小结 352

15.7　思考和练习 353

第16章　面向对象数据库技术 354

16.1　概述 354

16.2　面向对象数据库技术架构 355

16.2.1　大对象和外部软件 356

16.2.2　专用媒体服务器 356

16.2.3　对象数据库中间件 357

16.2.4　用户定义类型的对象关系DBMS 358

16.2.5　面向对象DBMS 359

16.3　本章小结 360

16.4　思考和练习 360

参考文献 361