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第一部分 数据库管理语境 2

第1章 数据库环境 2

1.1学习目标 2

1.2引言 2

1.3基本概念和定义 3

1.3.1数据 3

1.3.2数据与信息 3

1.3.3元数据 4

1.4传统文件处理系统 5

1.4.1松谷家具公司的文件处理系统 5

1.4.2文件处理系统的缺点 6

1.5数据库方法 7

1.6数据库应用的范围 11

1.6.1个人数据库 12

1.6.2作组数据库 13

1.6.3部门数据库 13

1.6.4企业数据库 14

1.6.5因特网、内部网和外部网数据库 16

1.6.6数据库应用小结 16

1.7数据库方法的优点 17

1.7.1程序－数据独立性 17

1.7.2数据冗余度最小 17

1.7.3改善数据一致性 17

1.7.4改善数据共享 17

1.7.5提高应用开发的生产率 17

1.8数据库方法的成本和风险 18

1.7.10关于数据库优点的告诫 18

1.7.9减少程序维护 18

1.7.8改善数据可访问性和响应性 18

1.7.7改善数据质量 18

1.7.6标准的实施 18

1.8.1新的专门人员 19

1.8.2安装、管理成本和复杂性 19

1.8.3转换成本 19

1.8.4需要清晰备份和恢复 19

1.8.5组织冲突 19

1.9数据库环境的组成部分 19

1.10数据库系统的演变 20

1.10.120世纪60年代 21

1.10.220世纪70年代 21

1.10.320世纪80年代 21

本章 小结 22

1.10.52000年以来 22

1.10.420世纪90年代 22

本章 复习 23

项目案例：山景社区医院 27

第2章 数据库开发过程 29

2.1学习目标 29

2.2引言 29

2.3信息系统开发中的数据库开发 30

2.3.1信息系统体系结构 30

2.3.2信息工程 31

2.3.3信息系统规划 31

2.4数据库开发过程 34

2.4.1系统开发生命周期 35

2.4.2信息系统开发的其他方法 38

信息库 39

2.4.3计算机辅助软件工程的作用和 39

2.5数据库开发中的人员管理 40

2.6数据库开发的三层模式体系结构 41

2.7三层数据库定位体系结构 44

2.8为松谷家具公司开发一个数据库应用 45

2.8.1配用户需求和信息系统体系结构 46

2.8.2分 析数据库需求 48

2.8.3设计数据库 50

2.8.4使用数据库 52

2.8.5管理数据库 54

本章 小结 54

本章 复习 55

项目案例：山景社区医院 60

3.1学习目标 68

3.2引言 68

第3章 组织中的数据建模 68

第二部分 数据库分 析 68

3.3根据组织中的规则建立数据模型 69

3.3.1业务规则概述 70

3.3.2确定业务规则的范围 70

3.3.3数据命名与定义 71

3.4E-R模型 74

3.4.1E-R图示例 74

3.4.2E-R模型符号 76

3.5实体－联系模型的结构 77

3.5.1实体 77

3.5.2属性 81

3.6联系 86

3.6.1联系的基本概念和定义 87

3.6.2联系的度 88

3.6.3属性还是联系 92

3.6.4基数约束 92

3.6.5建立依赖于时间的数据模型 96

3.6.6实体之间的多种联系 98

3.6.7命名和定义联系 99

3.7E-R建模的例子：松谷家具公司 100

3.8松谷家具公司的数据库处理 101

3.8.1显示产品信息 103

3.8.2显示顾客信息 103

3.8.3显示顾客订单状态 103

3.8.4显示产品销售 105

本章 小结 105

本章 复习 106

项目案例：山景社区医院 113

第4章 增强型E-R模型和业务规则 115

4.1学习目标 115

4.2引言 115

4.3超类型和子类型的表示 116

4.3.1基本概念和表示方法 116

4.3.2特化和概化的表示 119

4.4指定超类型／子类型联系之间的约束 122

4.4.1指定完备性约束 122

4.4.2指定不相交约束 124

4.4.3定义子类型鉴别符 125

4.4.4定义超类型／子类型层次 127

4.5增强型EER建模示例：松谷家具公司 128

4.6实体聚簇 131

4.7再论业务规则 134

4.7.1业1务规则的分 类 135

4.7.2陈述结构断言 136

4.7.3陈述动作断言 137

4.7.4表示和强制业务规则执行 138

4.7.5标识和测试业务规则 140

本章 小结 141

本章 复习 142

项目案例：山景社区医院 146

第三部分 数据库设计 150

第5章 逻辑数据库设计和关系模型 150

5.1学习目标 150

5.2引言 150

5.3关系数据模型 150

5.3.1基本定义 151

5.3.2数据库示例 152

5.4完整性约束 154

5.4.1域约束 154

5.4.2实体完整性 155

5.4.3参照完整性 155

5.4.4动作断言 156

5.4.5创建关系表 156

5.4.6良构关系 157

5.5将EER图转化为关系 158

5.5.1第1步：映射常规实体 159

5.5.2第2步：映射弱实体 161

5.5.3第3步：映射二元联系 162

5.5.4第4步：映射关联实体 164

5.5.5第5步：映射一元联系 166

5.5.6第6步：映射三元（多元）联系 168

5.5.7第7步：映射超类型／子类型联系 170

5.6规范化介绍 171

5.6.1规范化的步骤 171

5.6.2函数依赖和键 173

5.7基本范式 174

5.7.1第一范式 174

5.7.2第二范式 174

5.7.3第三范式 175

5.7.4规范化概要数据 177

5.8合并关系 177

5.8.1例子 178

5.8.2视图集成产生的问题 178

5.9定义关系键的最后步骤 179

本章 小结 180

本章 复习 183

项目案例：山景社区医院 189

第6章 物理数据库设计和性能 190

6.1学习目标 190

6.2引言 190

6.3物理数据库设计步骤 191

6.4设计字段 193

6.4.1选择数据类型 193

6.4.2数据完整性控制 194

6.5设计物理记录和非规范化 195

6.6设计物理文件 201

6.6.1指针 201

6.6.2文件组织 202

6.6.3文件组织小结 208

6.6.4聚簇文件 209

6.6.5设计文件控制 210

6.7索引的使用和选择 210

6.7.1创建惟一键索引 210

6.7.2创建辅键索引 210

6.7.3何时使用索引 211

6.8RAID：通过并行处理来改善文件访问的性能 212

6.9数据库设计 216

6.10优化查询性能 219

6.10.1并行查询处理 219

6.10.2对自动查询优化的重载 220

6.10.3选择数据块大小 220

6.10.4在磁盘控制器间平衡I/O操作 221

6.10.5设计良好查询的建议 221

本章 小结 223

本章 复习 224

项目案例：山景社区医院 229

第四部分 实现 233

第7章 SQL 233

7.1学习目标 233

7.2引言 233

7.3SQL标准的发展 234

7.4数据库体系结构中SQL的作用 234

7.5SQL环境 236

7.6用SQL定义数据库 239

7.6.1SQL数据库定义 239

7.6.2创建表 240

7.6.3使用和定义视图 241

7.6.4创建数据完整性控制 245

7.7插入、更新和删除数据 246

7.6.5修改表的定义 246

7.6.6删除表 246

7.7.1批量输入 247

7.7.2删除数据库内容 247

7.7.3修改数据库内容 248

7.8RDBMS中的内模式定义 248

7.9处理单个表 249

7.9.1SELECT语句的子句 249

7.9.2使用表达式 251

7.9.3使用函数 251

7.9.4使用通配符 252

7.9.5比较运算符 253

7.9.6使用布尔运算符 253

7.9.7范围 254

7.9.8DISTINCT 255

7.9.9IN和NOTIN列表 256

7.9.10排序结果：ORDERBY子句 257

7.9.11分 类结果：GROUPBY子句 258

7.9.12通过分 类限定结果：HAVING 258

子句 258

本章 小结 259

本章 复习 260

项目案例：山景社区医院 266

第8章 高级SQL 267

8.1学习目标 267

8.2引言 267

8.3处理多表 267

8.3.1等值联结 268

8.3.3外联结 269

8.3.2自然联结 269

8.3.4并联结 270

8.3.5例子：涉及4张表的多重联结 271

8.3.6子查询 271

8.3.7相关子查询 274

8.3.8使用导出表 275

8.3.9组合查询 276

8.3.10条件表达式 277

8.4保证事务完整性 277

8.5数据字典工具 279

8.6SQL-99对SQL的增强和扩展 280

8.6.1建议加入的分 析函数 280

8.6.2程序设计能力扩展 281

8.7触发器和例程 282

8.7.1触发器 283

8.7.2例程 283

8.8嵌入式SQL和动态SQL 285

本章 小结 286

本章 复习 286

项目案例：山景社区医院 290

第9章 客户／服务器数据库环境 291

9.1学习目标 291

9.2引言 291

9.3客户／服务器结构 292

9.3.1文件服务器体系结构 292

9.3.2文件服务器的局限性 293

9.3.3数据库服务器体系结构 294

9.4三层体系结构 295

9.5分 割一个应用 296

9.6大型主机的作用 297

9.7使用并行计算机体系结构 298

9.7.1多处理器硬件结构 299

9.7.2与业务有关的SMP和MPP结构的 301

使用 301

9.8使用中间件 302

9.9建立客户／服务器的安全性 303

9.10客户／服务器的问题 305

9.11客户端应用程序的数据库存取 306

9.12使用按例查询 307

9.12.1QBE的历史和重要性 307

9.12.2QBE：基本知识 308

9.12.3选择合格的记录 310

9.12.4自联结 311

9.12.5让一个查询基于另一个查询 313

9.12.6使用SQL传递查询 313

9.13使用ODBC来链接存储在数据库服务器上的外部表 315

9.14使用JDBC来链接存储在数据库服务器上的外部表 317

9.15在客户端应用程序中使用VBA 321

本章 小结 322

本章 复习 323

项目案例：山景社区医院 328

第10章 因特网数据库环境 330

10.1学习目标 330

10.2引言 330

10.3因特网和数据库连接 331

10.3.1因特网环境 332

10.3.2术语 333

10.4.1与因特网相关的语言 334

10.4常见的因特网体系结构的组成 334

10.4.2服务器端扩展 335

10.4.3Web服务器接口 336

10.4.4Web服务器 337

10.4.5客户端扩展 337

10.5Web－数据库工具：ColdFusion与ASP 338

10.5.1ASP示例 338

10.5.2ColdFusion示例 342

10.5.3嵌入式SQL 345

10.6管理Web数据 347

10.6.1Web安全性问题 347

10.6.2隐私问题 349

10.6.3因特网技术的更新速度问题 350

本章 小结 351

本章 复习 352

项目案例：山景社区医院 355

第11章 数据仓库 356

11.1学习目标 356

11.2引言 356

11.3数据仓库的基本概念 357

11.3.1数据仓库的历史简介 358

11.3.2为什么需要数据仓库 358

11.4数据仓库的体系结构 361

11.4.1一般的两层体系结构 361

11.4.2独立数据集市的数据仓库环境 362

11.4.3依赖数据集市和运作数据存储的体系结构 363

11.4.4逻辑数据集市和主动仓库体系结构 365

11.4.5三层数据体系结构 366

11.5.2临临时数据与周期数据 368

11.5.1状态数据与事件数据 368

11.5数据仓库中数据的若干特征 368

11.5.3一个临时数据和周期数据的例子 369

11.6调和数据层 370

11.6.1进行ETL之后的数据特征 371

11.6.2ETL过程 371

11.7数据转换 375

11.7.1数据转换函数 375

11.7.2支持数据调和的工具 377

11.8导出数据层 379

11.8.1导出数据的特征 379

11.8.2星型模式 380

11.8.3星型模式的变体 385

11.8.4维表的规范化 387

11.8.5缓慢变化的维度 389

11.9.1元数据的作用 390

11.9用户界面 390

11.9.2查询工具 391

11.9.3联机分 析处理工具 391

11.9.4数据挖掘工具 392

11.9.5数据可视化 394

本章 小结 394

本章 复习 395

项目案例：山景社区医院 401

第五部分 数据库的高级主题 404

第12章 数据管理与数据库管理 404

12.1学习目标 404

12.2引言 404

12.3.3数据管理与数据库管理方法的演化 405

12.3.2传统的数据库管理 405

12.3.1传统的数据管理 405

12.3数据管理员与数据库管理员的作用 405

12.3.4数据管理方法的演化 407

12.4企业数据的建模 410

12.5数据库的规划 410

12.6数据安全性的管理 411

12.6.1数据安全性的威胁 411

12.6.2视图 413

12.6.3完整性控制 414

12.6.4授权规则 415

12.6.5用户自定义过程 416

12.6.6加密 416

12.7数据库的备份 417

12.7.1基本的恢复工具 417

12.6.7认证模式 417

12.7.2恢复与重启动过程 419

12.7.3数据库故障的类型 422

12.8并发访问的控制 424

12.8.1更新丢失的问题 424

12.8.2串行性 425

12.8.3加锁机制 425

12.8.4版本设置 428

12.9数据质量的管理 429

12.9.1安全性策略与灾难恢复 430

12.9.2人员控制 431

12.9.3物理访问控制 431

12.9.4维护控制 431

12.9.5数据保护与私密性 431

12.10数据词典与信息库 431

12.11数据库性能调整概述 433

12.11.1安装DBMS 434

12.11.2内存利用 434

12.11.3输入／输出争用 434

12.11.4CPU利用 435

12.11.5应用软件调整 435

本章 小结 435

本章 复习 436

项目案例：山景社区医院 442

第13章 分 布式数据库 443

13.1学习目标 443

13.2引言 443

13.3数据库实施分 布式处理的策略 447

13.3.1数据复制 448

13.3.2水平分 割 450

13.3.3垂直分 割 451

13.3.4操作组合 452

13.3.5选择正确的数据分 布策略 453

13.4分 布式DBMS 454

13.4.1位置透明性 455

13.4.2复制透明性 457

13.4.3故障透明性 457

13.4.4提交协议 457

13.4.5并发透明性 458

13.4.6查询优化 459

13.4.7分 布式DBMS的发展 461

13.5分 布式数据库管理系统产品 462

本章 小结 463

本章 复习 464

项目案例：山景社区医院 469

第14章 面向对象数据建模 470

14.1学习目标 470

14.2引言 470

14.3统一建模语言 472

14.4面向对象数据建模 472

14.4.1表示对象和类 472

14.4.2操作的类型 474

14.4.3表示关联 475

14.4.4表示关联类 478

14.4.5表示导出属性、导出关联和导出角色 480

14.4.6表示概化 480

14.4.7解释继承和重载 485

14.4.9表示聚合 486

14.4.8表示多重继承 486

14.5业务规则 489

14.6对象建模实例：松谷家具公司 489

本章 小结 492

本章 复习 493

项目案例：山景社区医院 498

第15章 面向对象数据库开发 500

15.1学习目标 500

15.2引言 500

15.3对象定义语言 501

15.3.1定义类 501

15.3.2定义属性 502

15.3.3定义用户结构 502

15.3.5为属性定义范围 503

15.3.6定义联系 503

15.3.4定义操作 503

15.3.7定义以对象标识符作为值的属性 505

15.3.8定义多对多联系、键和多值属性 506

15.3.9定义概化 508

15.3.10定义抽象类 509

15.3.11定义其他用户结构 510

15.4松谷家具公司的OODB设计 511

15.5创建对象实例 512

15.6对象查询语言 513

15.6.1基本的检索命令 514

15.6.2在select子句中包含操作 514

15.6.3查找不同的值 514

15.6.4查询多个类 515

15.6.5编写子查询 515

15.6.7计算分 组概要的值 516

15.6.6计算概要值 516

15.6.8在查询中使用集合 517

15.6.9OQL的小结 518

15.7当今ODBMS产品和它们的应用 518

本章 小结 519

本章 复习 519

项目案例：山景社区医院 522

第六部分 附录 523

附录AE-R建模工具和符号 523

附录B高级范式 530

附录C数据结构 535

附录D对象－关系数据库 546

术语缩写 550

术语表 554