第1篇 基础篇 3
第1章 绪论 3
1.1 概述 3
1.1.1 数据库的基本概念 4
1.1.2 数据库管理系统介绍 7
1.1.3 示例 8
1.2 逻辑数据模型 9
1.2.1 层次模型 10
1.2.2 网状模型 11
1.2.3 关系模型 12
1.3 数据库系统的结构 12
1.3.1 模式及实例的概念 13
1.3.2 数据库系统的三级模式结构 13
1.3.3 数据库系统的体系结构 16
1.4 数据管理技术的发展历史 17
1.4.1 人工管理阶段 18
1.4.2 文件系统管理阶段 18
1.4.3 数据库管理系统阶段 20
1.5 DBMS组成 22
1.6 小结 22
1.7 习题 23
第2章 关系模型数据库 24
2.1 关系模型数据库的数据结构 24
2.1.1 关系模型的基本概念 24
2.1.2 关系的性质 27
2.1.3 关系模型的形式化定义 29
2.2 关系模型的完整性 35
2.2.1 实体完整性 35
2.2.2 参照完整性 35
2.2.3 用户自定义完整性 37
2.3 本书示例数据库 38
2.4 小结 39
2.5 习题 39
第3章 关系代数 40
3.1 关系操作 40
3.2 关系操作的语言 40
3.3 关系代数运算 41
3.3.1 传统的集合运算 41
3.3.2 专门的关系运算 45
3.3.3 关系代数表达式应用举例 52
3.4 小结 53
3.5 习题 53
第2篇 设计及应用篇 57
第4章 使用实体一联系模型进行数据建模 57
4.1 数据模型 57
4.2 概念模型 57
4.3 实体—联系模型 58
4.3.1 基本概念 58
4.3.2 一个完整的示例 62
4.3.3 E-R图表示法小结 64
4.3.4 联系的不同表示法 64
4.4 E-R图应用举例 66
4.5 小结 67
4.6 习题 67
第5章 扩展的实体—联系模型 68
5.1 扩展的实体—联系模型介绍 68
5.1.1 扩展的E-R模型的基本概念 68
5.1.2 一个完整的示例 72
5.2 E-R及EER模型的设计步骤 74
5.3 E-R及EER模型的设计原则 74
5.4 EER图应用举例 77
5.5 小结 77
5.6 习题 77
第6章 实体—联系模型到关系模型的转换 78
6.1 E-R模型到关系模型的转换 78
6.1.1 实体的映射 78
6.1.2 二元联系的映射 79
6.1.3 其他元素的映射 82
6.2 一个完整的E-R模型转换示例 83
6.3 EER模型到关系模型的转换 85
6.3.1 父类与子类的转换 85
6.3.2 聚集的转换 87
6.4 一个完整的EER模型转换示例 88
6.5 小结 90
6.6 习题 90
第7章 UML类图建模 91
7.1 概述 91
7.2 UML类图表示法 91
7.3 示例 95
7.4 UML类图到关系模型的转换 96
7.5 数据库设计工具 97
7.6 小结 99
7.7 习题 99
第8章 关系数据理论 100
8.1 规范化理论概述 100
8.2 基本概念 104
8.3 范式 106
8.3.1 第一范式 106
8.3.2 第二范式 107
8.3.3 第三范式 109
8.3.4 BCNF 110
8.3.5 多值依赖与第四范式 112
8.3.6 连接依赖与5NF 113
8.3.7 规范化小结 114
8.4 Armstrong公理系统 114
8.5 关系模式分解 118
8.6 模式分解算法 121
8.7 规范化应用 122
8.8 小结 124
8.9 习题 124
第9章 关系数据库标准语言SQL 126
9.1 SQL概述 126
9.2 SQL定义 128
9.2.1 数据定义和数据类型 128
9.2.2 定义约束 131
9.2.3 模式修改语句 135
9.2.4 应用举例 136
9.3 查询 137
9.3.1 单表查询 138
9.3.2 多表查询 143
9.3.3 嵌套查询 149
9.3.4 集合查询 153
9.3.5 基于派生表的查询 155
9.3.6 应用举例 155
9.4 数据更新 160
9.4.1 插入数据 160
9.4.2 修改数据 161
9.4.3 删除数据 162
9.4.4 应用举例 163
9.5 视图 164
9.5.1 定义视图 164
9.5.2 查询视图 166
9.5.3 更新视图 167
9.5.4 视图的优点 168
9.5.5 应用举例 169
9.6 索引 170
9.7 其他的相关理论 171
9.8 小结 172
9.9 习题 172
第10章 数据库编程 173
10.1 编程介绍 173
10.2 嵌入式SQL 173
10.3 数据库编程语言 175
10.3.1 基本语法 175
10.3.2 存储过程与函数 179
10.3.3 触发器 183
10.3.4 游标 185
10.4 数据库接口及访问技术 186
10.4.1 ADO.NET编程 187
10.4.2 JDBC编程 189
10.5 小结 191
10.6 习题 191
第11章 数据库设计 192
11.1 数据库设计概述 192
11.1.1 数据库设计方法 192
11.1.2 数据库设计步骤 193
11.2 需求分析 195
11.2.1 需求分析的方法 196
11.2.2 数据流图 197
11.2.3 数据字典 200
11.3 概念结构设计 201
11.3.1 概念模型的特点 201
11.3.2 概念结构设计方法 202
11.3.3 局部概念模型设计 203
11.3.4 全局概念模型设计 205
11.4 逻辑结构设计 209
11.4.1 E-R模型到关系模型的转换 209
11.4.2 关系模型的优化 209
11.4.3 设计用户子模式 210
11.5 物理结构设计 210
11.5.1 存取方法 211
11.5.2 存储结构 212
11.5.3 评价物理结构 213
11.6 数据库的实施 213
11.7 数据库的运行和维护 215
11.8 数据库设计案例——学生成绩管理系统 216
11.8.1 需求分析 216
11.8.2 概念结构设计 217
11.8.3 逻辑结构设计 217
11.8.4 物理结构设计 221
11.8.5 相关数据库代码 221
11.8.6 部分模块界面图 228
11.9 小结 242
11.10 习题 242
第3篇 管理篇 245
第12章 并发控制 245
12.1 事务 245
12.1.1 事务的概念 245
12.1.2 事务的ACID性质 245
12.2 并发控制 246
12.2.1 事务并发执行的必要性 246
12.2.2 并发操作带来的问题 247
12.2.3 并发事务调度可串行化 248
12.3 封锁技术 249
12.3.1 封锁类型 249
12.3.2 封锁协议 250
12.3.3 两段锁协议 251
12.4 封锁带来的问题 252
12.4.1 活锁 252
12.4.2 死锁 252
12.5 多粒度封锁 254
12.5.1 多粒度树 254
12.5.2 意向锁 255
12.6 小结 256
12.7 习题 257
第13章 数据库存储技术 258
13.1 数据库系统存储结构 258
13.1.1 数据库磁盘存储器中的数据结构 258
13.1.2 数据库系统存储介质 259
13.2 数据文件的记录格式 260
13.2.1 定长记录 260
13.2.2 变长记录 260
13.3 数据文件格式 262
13.3.1 文件格式 262
13.3.2 顺序文件 262
13.3.3 聚集文件 263
13.4 索引技术 263
13.4.1 索引的概念 263
13.4.2 主索引 263
13.4.3 辅助索引 265
13.4.4 索引的更新 265
13.5 B＋树索引文件 266
13.5.1 B＋树的结构 266
13.5.2 B＋树的查询 267
13.5.3 B＋树的更新 268
13.6 散列索引文件 269
13.6.1 散列技术 269
13.6.2 静态散列索引 270
13.6.3 可扩充散列结构 271
13.7 小结 273
13.8 习题 274
第14章 关系查询优化 275
14.1 查询处理 275
14.1.1 概述 275
14.1.2 查询代价度量 276
14.2 查询优化 276
14.2.1 查询优化概述 277
14.2.2 代数优化 277
14.2.3 物理优化 281
14.3 小结 284
14.4 习题 284
第15章 数据库安全 285
15.1 数据库安全概述 285
15.1.1 TCSEC标准 285
15.1.2 CC标准 286
15.2 数据库系统安全控制 287
15.2.1 数据库系统安全模型 287
15.2.2 用户身份标识与鉴别 288
15.2.3 存取控制概述 289
15.3 自主存取控制 290
15.3.1 授权 291
15.3.2 角色 293
15.3.3 视图机制 294
15.4 审计 295
15.4.1 审计事件 295
15.4.2 审计的作用 296
15.5 强制存取控制 296
15.6 数据加密 297
15.6.1 加密技术 297
15.6.2 数据库中的加密支持 297
15.7 更高安全性保护 298
15.8 小结 298
15.9 习题 298
第16章 数据库恢复 299
16.1 故障类型 299
16.1.1 事务故障 299
16.1.2 系统故障 299
16.1.3 介质故障 299
16.2 恢复的基本原理与实现方法 300
16.3 恢复技术 300
16.3.1 数据转储 300
16.3.2 日志文件格式 301
16.3.3 日志登记原则 302
16.3.4 使用日志重做和撤销事务 303
16.3.5 检查点 305
16.4 恢复算法 306
16.4.1 事务回滚 306
16.4.2 系统崩溃后的恢复 306
16.4.3 介质故障后的恢复 307
16.5 小结 308
16.6 习题 308
第4篇 新技术篇 311
第17章 数据库的发展及新技术 311
17.1 数据库系统发展的特点 311
17.2 数据管理技术发展的趋势 313
17.3 面向对象数据库管理系统 314
17.3.1 面向对象数据库管理系统介绍 314
17.3.2 对象关系数据库管理系统介绍 316
17.4 分布式数据库 316
17.5 并行数据库 319
17.6 空间数据库 320
17.7 数据仓库与数据挖掘 322
17.8 大数据 326
17.9 小结 329
17.10 习题 329
参考文献 330