第一章 数据库导论 1
§1.1什么是数据库 1
目录 1
§1.2数据管理技术的发展 3
§1.2.1数据组织管理方法的演变过程 4
§1.2.2数据库的设计要求 6
§1.3现实世界的数据描述 7
§1.3.1信息的三个领域 7
§1.3.2实体模型 8
§1.3.3数据模型 10
§1.3.4数据模型的相互转换 16
§1.4中文信息处理 17
§1.5.1数据库的分级结构 20
§1.5数据库的逻辑结构 20
§1.5.2模式 21
§1.5.3子模式 21
§1.6数据语言 23
§1.6.1数据描述语言 23
§1.6.2数据操作语言 24
§1.6.3数据操作语言的非过程化 25
§1.6.4自含系统与宿主系统 25
§1.6.5数据独立性 26
§1.7数据库管理系统 27
§1.7.1DBMS的程序组成 27
§1.7.2DBMS与OS的关系 28
§1.7.3数据字典 29
§1.7.4数据库管理员 30
§1.7.5用户访问数据的过程 30
§1.8数据库历史与发展趋势 31
习题 34
第二章 数据的物理组织 35
§2.1外存基本知识 35
§2.1.1磁盘 35
§2.1.2一个样板系统的外存 37
§2.1.3设备格式化 38
§2.2文件组织的基本概念 38
§2.2.1OS的文件管理 39
§2.2.2逻辑记录与物理记录 39
§2.2.3地址与指针 41
§2.2.4分页与系统缓冲区 42
§2.2.5文件组织 43
§2.3流水文件 44
§2.4顺序文件 45
§2.4.1如何确定关键字值的顺序 46
§2.4.2顺序文件的存储组织 46
§2.4.3顺序文件的查找 47
§2.4.4查找次数分析 49
§2.4.5顺序文件的维护 50
§2.5索引文件 51
§2.5.1索引顺序文件 51
§2.5.2索引无序文件 52
§2.5.3索引的组织 53
§2.5.4索引文件的查找 54
§2.5.5索引块的最佳体积 55
§2.6IBM的ISAM和VSAM 57
§2.6.1ISAM文件 58
§2.6.2VSAM文件 61
§2.7B-树 63
§2.7.1二叉树 63
§2.7.2B-树 63
§2.7.3B+树 65
§2.7.4一个B+树实例 66
§2.7.5B+树文件的性能分析 68
§2.7.6B-树的变种 69
§2.8HASH文件 70
§2.8.1处理溢出的方法 71
§2.8.2溢出分析 72
§2.8.3若干Hash算法 74
§2.8.4KAT方法综述 76
§2.9部分匹配检索 77
§2.9.1倒排文件 77
§2.9.2多重表 79
§2.9.3分部Hash函数 81
§2.9.4桶号位数的分配 82
§2.9.5多维树 84
§2.9.6多维树的操作分析 85
§2.9.7联想处理 86
§2.10.1数据紧缩技术 89
§2.10其他数据物理组织方法 89
§2.10.2快速响应技术 91
§2.10.3多级存储系统 92
§2.10.4网络 93
习题 93
第三章 关系方法 96
§3.1关系及其基本术语 96
§3.2关系运算 98
§3.2.1关系代数 98
§3.2.2元组关系演算 103
§3.2.3域关系演算 105
§3.3关系运算的安全约束 106
§3.4三类关系运算表达能力的等价性 109
§3.5关系数据库的数据操作语言 115
§3.5.1基于关系代数的语言ISBL 115
§3.5.2介于关系代数与演算之间的语言SEQUEL 118
§3.5.3基于元组演算的语言QUEL 124
§3.5.4基于域演算的语言QBE 128
§3.5.5关系系统操作语言的比较 132
§3.6关系数据库的模式和子模式 134
§3.6.1源模式、目标模式及其物理映射 134
§3.6.2子模式、目标子模式及其映射 137
§3.7询问的优化 140
§3.7.1优化的一般策略 141
§3.7.2关系代数表达式的等价代换规则 141
§3.7.3关系代数表达式的优化算法 143
§3.7.4SEQUEL的一种优化器 145
§3.8数据的相关性 149
§3.8.1函数相关性 150
§3.8.2相关性的逻辑蕴含 151
§3.8.3多值相关性 152
§3.8.4Armstrong公理体系 152
§3.8.5Armstrong公理体系的完备性 155
§3.8.6函数相关性集合的等价问题 157
§3.8.7函数相关性集合的最小集合 159
§3.9关系的规范理论 161
§3.9.1关系模型评价 161
§3.9.2关系框架分解 162
§3.9.3关系的1NF和2NF 167
§3.9.4关系的3NF和BCNF 168
§3.9.5关系的4NF和W4NF 172
§3.9.6连接相关性和关系的5NF 173
§3.9.7规范理论综述 175
§3.10关系方法总结 176
习题 179
第四章 层次方法 183
§4.1一般概念 183
§4.1.1树 183
§4.1.2层次系统的数据模型 185
§4.1.3层次顺序与层次路径 186
§4.1.4层次系统的模式与子模式 187
§4.2IMS系统的逻辑结构 188
§4.2.2IMS的DBD 189
§4.2.1IMS的逻辑结构 189
§4.2.3IMS的PSB 191
§4.3IMS的存储结构 193
§4.3.1HSAM 193
§4.3.2HISAM 194
§4.3.3HIDAM的HDAM 196
§4.4IMS的数据子语言 200
§4.4.1子语言DL/1 200
§4.4.2IMS的应用程序 204
§4.5IMS存储结构补充 207
§4.5.1辅数据集组 207
§4.4.3应用程序的运行 207
§4.5.2数据库的存储映射 209
§4.5.3IMS的辅索引 211
§4.6IMS的逻辑数据库 214
§4.6.1逻辑父与逻辑子 214
§4.6.2LDB的定义 215
§4.6.3双向逻辑关系 217
§4.6.4建立LDB的规则 220
习题 221
第五章 网络方法 223
§5.1CODASYL系统逻辑结构 223
§5.2CODASYL的数据模型 224
§5.2.1网络 224
§5.2.2记录类型 225
§5.2.3络类型 226
§5.2.4络事件 227
§5.2.5事物联系的CODASYL表示法 228
§5.3记录类型描述及其存储映射 230
§5.3.1CODASYL句法使用的符号 230
§5.3.2记录类型的描述 231
§5.3.3记录类型的存储映射 232
§5.3.4记录类型举例 234
§5.4络类型描述及其存储映射 235
§5.4.1络模型 235
§5.4.2络次序 236
§5.4.3从记录类型性质的描述 238
§5.4.4络选择 239
§5.4.5络类型描述举例 240
§5.4.6ON条款 242
§5.5CODASYL数据语言 242
§5.5.1模式数据描述语言 242
§5.5.2子模式数据描述语言 247
§5.5.3数据操作语言 249
§5.5.4模式、子模式和应用程序举例 253
§5.6一个CODASYL系统——IDMS系统 256
§5.6.1IDMS的数据表示 256
§5.6.2IDMS的存储结构 257
§5.6.3IDMS的存储映射 258
§5.6.4IDMS的处理顺序 259
§5.6.5批处理与联机工作 260
§5.6.6IDMS系统的维护 261
习题 262
第六章 数据库保护——完整与安全 264
§6.1保护的基本内容 264
§6.2完整保护 266
§6.2.1语义完整 266
§6.2.2典型系统的完整约束条件 267
§6.2.3事务与延迟约束 268
§6.2.4并发控制 269
§6.2.5典型系统的并发控制 271
§6.2.6数据库的恢复 271
§6.2.7IMS系统的恢复 273
§6.3.1安全与完整的关系 274
§6.2.8恢复的一般原则 274
§6.3安全保护 274
§6.3.2安全保护的一般策略 275
§6.3.3用户鉴别机构 276
§6.4访问控制 277
§6.4.1访问规则 277
§6.4.2控制机构 279
§6.4.3访问请求的生效过程 281
§6.4.4数据库安全检查纵览 281
§6.5几个实际系统的保护 282
§6.5.1QBE系统 282
§6.5.2SystemR系统 283
§6.5.3IMS系统 285