第1章 数据库发展史 1
1.1 数据管理技术的发展 1
第1部分 基础篇 1
1.1.1 人工管理阶段 2
1.1.2 文件系统阶段 2
1.1.3 文件系统的缺陷 3
1.1.4 倒排文件系统阶段 3
1.2 数据库技术的产生和发展 4
1.2.1 数据库技术的产生 4
1.2.2 数据库阶段的数据管理特点 5
1.2.3 数据库技术的术语 7
1.2.4 数据库技术的发展 8
习题1 9
小结 9
第2章 数据库系统结构 11
2.1 数据描述 11
2.1.1 概念设计中的数据描述 11
2.1.2 逻辑设计中的数据描述 11
2.1.3 存储介质层次及数据描述 12
2.1.4 数据联系的描述 13
2.2 数据模型 15
2.2.1 数据模型的定义 15
2.2.2 实体联系模型 16
2.2.3 层次模型 17
2.2.4 网状模型 19
2.2.5 关系模型 20
2.2.6 面向对象模型 21
2.3 数据库的体系结构 22
2.3.1 三级模式结构 22
2.3.2 三级结构和两级映象 24
2.3.3 两级数据独立性 25
2.3.4 用户及用户界面 25
2.4 数据库管理系统 26
2.4.1 DBMS(数据库管理系统)的工作模式 26
2.4.2 DBMS的主要功能 27
2.4.3 DBMS的模块组成 28
2.5 数据库系统 28
2.5.1 DBS的组成 28
2.5.2 DBS的全局结构 30
2.5.3 DBS结构的分类 32
2.5.4 DBS的效益 34
小结 34
习题2 35
第2部分 运算篇 36
第3章 关系运算 36
3.1 关系数据模型 36
3.1.1 关系数据模型的定义 36
3.1.2 关键码和表之间的联系 38
3.1.3 关系模式、关系子模式和存储模式 38
3.1.4 关系模型的完整性规则 41
3.1.5 关系模型的形式定义 42
3.2.2 关系代数的五个基本操作 43
3.2 关系代数 43
3.2.1 关系查询语言和关系运算 43
3.2.3 关系代数的组合操作 46
3.2.4 关系代数表达式及其应用实例 49
3.2.5 扩充的关系代数操作 51
3.3 关系演算 52
3.3.1 元组关系演算 52
3.3.2 域关系演算 55
3.3.3 关系运算的安全性和等价性 57
3.4 查询优化 58
3.4.1 关系代数表达式的优化问题 58
3.4.2 关系代数表达式的等价变换规则 59
3.4.3 优化的一般策略 61
3.4.4 优化算法 62
小结 65
习题3 66
第4章 结构化查询语言SQL 68
4.1 SQL概述 68
4.1.1 SQL的发展历程 68
4.1.2 SQL数据库的体系结构 68
4.1.3 SQL的组成 69
4.2 SQL的数据定义 70
4.2.1 SQL模式的创建和撤消 70
4.2.2 SQL提供的基本数据类型 71
4.2.3 基本表的创建、修改和撤消 71
4.2.5 索引的创建和撤消 74
4.2.4 视图的创建和撤消 74
4.3 SQL的数据查询 75
4.3.1 SELECT语句格式 76
4.3.2 单表查询 77
4.3.3 多表查询 80
4.3.4 聚合函数 84
4.3.5 数据分组 85
4.3.6 集合操作 86
4.4 SQL的数据更新 89
4.4.1 数据插入 89
4.4.2 数据删除 90
4.4.3 数据修改 90
4.4.4 对视图的更新操作 91
4.5 嵌入式SQL 93
4.5.1 SQL语言的运行环境 93
4.5.2 嵌入式SQL的使用规定 94
4.5.3 嵌入式SQL的使用技术 95
4.5.4 动态SQL语句 98
小结 99
习题4 99
第3部分 设计篇 102
第5章 规范化设计 102
5.1 关系模式的设计问题 102
5.1.1 关系模型的外延和内涵 102
5.1.2 泛关系模式与数据库模式 102
5.1.3 关系模式的冗余和异常问题 103
5.1.4 本章的符号规定 104
5.2 函数依赖 104
5.2.1 函数依赖的定义 105
5.2.2 FD的逻辑蕴涵 105
5.2.3 FD的推理规则 106
5.2.4 FD和关键码的联系 107
5.2.5 属性集的闭包 107
5.2.6 FD集的最小依赖集 108
5.3 关系模式的分解特性 108
5.3.1 模式分解问题 108
5.3.2 无损分解 109
5.3.3 无损分解的测试方法 111
5.3.4 保持函数依赖的分解 112
5.3.5 模式分解与模式等价问题 113
5.4 关系模式的范式 114
5.4.1 第一范式(1NF) 114
5.4.2 第二范式(2NF) 114
5.4.3 第三范式(3NF) 115
5.4.4 BCNF(Boyce—Codd NF) 116
5.4.5 分解成BCNF模式集的方法 117
5.4.6 分解成3NF模式集的方法 117
5.4.7 模式设计方法的原则 117
*5.5 模式的进一步规范化 118
5.5.1 多值依赖的定义 118
5.5.2 关于FD和MVD的推理规则集 119
5.5.4 联接依赖 120
5.5.3 第四范式(4NF) 120
5.5.5 第五范式(5NF) 121
小结 122
习题5 122
第6章 实体联系模型 125
6.1 ER模型的基本元素 125
6.2 属性的分类 126
6.2.1 基本属性和复合属性 126
6.2.2 单值属性和多值属性 127
6.2.3 导出属性 128
6.3.2 联系的连通词 129
6.3.1 联系的元数 129
6.3 联系的设计 129
6.2.4 空值 129
6.3.3 联系的基数 131
6.4 ER模型的扩充 132
6.4.1 依赖联系与弱实体 133
6.4.2 子类和超类 134
6.5 ER模型实例分析 134
小结 138
习题6 138
第7章 数据库设计 140
7.1 数据库设计概述 140
7.1.1 软件生存期 140
7.1.2 数据库系统生存期 141
7.1.3 数据库设计的具体步骤 142
7.2 规划 143
7.3 需求分析 144
7.3.1 需求描述与分析 144
7.3.2 需求分析阶段的输入和输出 145
7.3.3 需求分析的步骤 145
7.4 概念设计 149
7.4.1 概念设计的必要性 149
7.4.2 概念模型 150
7.4.3 概念设计的主要步骤 151
7.4.4 数据抽象 151
7.4.5 ER模型的操作 153
7.4.6 采用ER方法的数据库概念设计 155
7.5 逻辑设计 161
7.5.1 逻辑设计环境 161
7.5.2 逻辑设计的步骤 162
7.5.3 ER模型向关系模型的转换 163
7.5.4 关系数据库的逻辑设计 166
7.6 物理设计 169
7.7 数据库的实现 170
7.8 数据库的运行与维护 170
小结 170
习题7 171
8.1 文件组织 172
8.1.1 定长记录 172
第8章 存储技术 172
第4部分 管理篇 172
8.1.2 变长记录 174
8.2 文件结构 177
8.2.1 四种文件结构 177
8.2.2 顺序文件 177
8.2.3 聚集文件 178
8.3 索引技术 179
8.3.1 索引机制 179
8.3.2 有序索引的分类 180
8.3.3 主索引 180
8.3.4 辅助索引 183
8.3.5 B?树索引文件 184
8.3.6 B树索引文件 189
8.4 散列技术 191
8.4.1 散列机制 191
8.4.2 散列索引 193
8.4.3 静态散列中的问题 194
8.4.4 可扩充散列结构 194
8.5 多键访问 199
8.5.1 单键查询的问题 199
8.5.2 网格文件 200
8.5.3 分区散列技术 201
小结 202
习题8 202
9.1.2 事务的ACID性质 205
9.1.1 事务的定义 205
9.1 事务的概念 205
第9章 数据库的管理 205
9.2 数据库的恢复 207
9.2.1 恢复的定义、原则和方法 207
9.2.2 故障类型和恢复方法 208
9.2.3 检查点机制 209
9.2.4 运行记录优先原则 210
9.2.5 SQL对事务的支持 210
9.3 数据库的并发控制 210
9.3.1 并发操作带来的三个问题 210
9.3.2 封锁机制 213
9.3.3 活锁、饿死和死锁 215
9.3.4 并发调度的可串行化 216
9.3.5 SQL中事务的存取模式和隔离级别 217
9.4 数据库的完整性 218
9.4.1 完整性子系统和完整性规则 218
9.4.2 SQL中的完整性约束 219
9.4.3 SQL3中的触发器 223
9.5 数据库的安全性 224
9.5.1 安全性级别 224
9.5.2 权限 225
9.5.3 SQL中的安全性机制 225
9.5.4 数据加密 227
9.5.5 自然环境的安全性 227
小结 228
习题9 228
10.1 “分布计算”概念 230
第5部分 网络篇 230
第10章 客户机/服务器系统 230
10.2 客户机/服务器计算模式 232
10.2.1 C/S结构的工作模式 232
10.2.2 C/S环境下应用成分的分布 232
10.2.3 C/S主要技术特征 233
10.3 C/S系统的体系结构 234
10.3.1 C/S模式的体系结构 234
10.3.2 C/S结构的演变 235
10.3.3 网络服务器的类型 237
10.4 C/S系统的管理问题 238
10.4.1 C/S系统的并行处理与并发控制 238
10.4.3 两类DBMS的出现 239
10.4.2 C/S系统的完整性 239
小结 240
习题10 240
第11章 分布式数据库系统 241
11.1 DDBS概述 241
11.1.1 集中式系统与分布式系统 241
11.1.2 DDBS的定义 242
11.1.3 DDBS的特点 243
11.1.4 DDBS的优缺点 244
11.1.5 DDBS的分类 245
11.2 分布式数据存储 246
11.2.1 数据分片 246
11.2.2 数据分配 247
11.3 DDB的模式结构 248
11.3.1 六层模式结构 249
11.3.2 六层结构的特征 250
11.3.3 分布透明性 250
11.4 DDBMS的功能及组成 252
11.4.1 DDBS的组成 252
11.4.2 DDBMS的功能 253
11.4.3 DDBMS的组成 253
11.5 分布式查询处理 254
11.5.1 查询代价的估算方法 254
11.5.2 基于半联接的优化策略 255
11.5.3 基于联接的优化策略 256
小结 257
习题11 258
第12章 ODBC技术 259
12.1 中间件 259
12.1.1 中间件的定义 259
12.1.2 中间件的作用 259
12.2 ODBC概念和作用 260
12.3 ODBC的结构 261
12.3.1 ODBC的体系结构 261
12.3.2 应用程序 262
12.3.3 驱动程序管理器 262
12.3.4 DBMS驱动程序 262
12.4.1 ODBC应用程序的基本流程 265
12.4 ODBC接口 265
12.3.5 ODBC的数据源管理 265
12.4.2 ODBC句柄 266
12.4.3 ODBC连接 268
12.4.4 SQL语句的执行 268
12.4.5 光标函数的使用 270
12.5 ODBC的符合性级别 271
12.5.1 API符合性的三个级别 271
12.5.2 SQL符合性的三个级别 272
12.6 ODBC API与SQL CLI 273
12.7 典型的数据库应用系统开发工具 273
12.7.1 PowerBuilder 274
12.7.3 VisualBasic 275
12.7.2 Delphi 275
12.7.4 Developer/2000 276
小结 277
习题12 277
第6部分 发展篇 279
第13章 对象关系数据库 279
13.1 对象联系图 279
13.1.1 从关系到嵌套关系、复合对象 279
13.1.2 引用类型 281
13.1.3 对象联系图的成分 281
13.1.4 数据的泛化/细化 283
13.2 面向对象的类型系统 283
13.3.2 数据类型的定义 285
13.3 ORDB的定义语言 285
13.3.1 ORDB的定义 285
13.3.3 继承性的定义 286
13.3.4 引用类型的定义 288
13.3.5 SQL3中的定义语言 289
13.4 ORDB的查询语言 290
13.4.1 SELECT语句的使用规定 290
13.4.2 嵌套与解除嵌套 292
13.4.3 函数的定义与使用 292
13.4.4 复合值的创建和查询 293
小结 294
习题13 294
14.1.1 ODMG组织和标准 296
第14章 面向对象数据库 296
14.1 面向对象数据库系统概述 296
14.1.2 OODBS的概念 297
14.1.3 OODBS存在的问题和局限性 297
14.2 面向对象数据模型的基本概念 298
14.2.1 对象 298
14.2.2 类 298
14.2.3 继承性 299
14.2.4 对象标识 300
14.2.5 对象包含 301
14.3 ODMG 93和持久化C+系统 301
14.3.1 持久化程序设计语言 301
14.3.2 ODMG c+对象定义语言 303
14.4 ODMG 97和对象语言 305
14.3.3 ODMG c+对象操纵语言 305
14.4.1 ODMG数据模型 306
14.4.2 ODMG ODL 306
14.4.3 ODMG OQL 307
14.5 OODB与ORDB的比较 312
*14.6 使用UML类图来概念对象建模 313
14.6.1 统一建模语言(UML)概述 313
14.6.2 用类图表达类和关联 313
14.6.3 用类图表达关联类 316
14.6.4 用类图表达泛化/细化 316
14.6.5 用类图表达聚合 318
习题14 319
小结 319
第7部分 应用篇 321
第15章 PowerBuilder 8.0数据库应用开发简介 321
15.1 PowerBuilder 8.0集成开发环境 321
15.1.1 工作空间、目标和库文件 321
15.1.2 PowerBuilder 8.0主窗口 322
15.1.3 系统树、剪贴和输出窗口 322
15.1.4 工具栏 323
15.1.5 画板(Painter) 325
15.2 “学生选课系统”的开发过程 326
15.2.1 规划 326
15.2.2 创建数据库 330
15.2.3 创建表和数据操作 332
15.2.4 建立工作空间 336
15.2.5 建立目标和应用对象 337
15.2.6 建立数据窗口 338
15.2.7 建立窗口 349
15.2.8 编写事件驱动程序 352
15.2.9 运行应用程序 356
15.2.10 创建另外两个窗口 356
15.2.11 添加菜单 359
15.3 PowerScript编程语言简介 364
15.3.1 基本语法规则 364
15.3.3 变量及其作用域 365
15.3.2 运算符和数据类型 365
15.3.4 实例变量(Instance)的访问权限 366
15.3.5 常量 366
15.3.6 数组 366
15.3.7 函数 367
15.3.8 代词 368
15.3.9 语句 368
第16章 SQL Server 7.0简介 371
16.1 SQL Server概述 371
16.1.1 SQL Server的发展 371
16.1.2 SQL Server 7.0的特点 372
16.1.3 安装SQL Server 7.0的软硬件需求 372
16.1.5 SQL Server 7.0环境介绍 373
16.1.4 SQL Server 7.0的安装 373
16.1.6 SQL Server 7.0的工具介绍 375
16.2 数据库的创建、修改与删除 378
16.2.1 创建SQL Server数据库 378
16.2.2 修改数据库 381
16.2.3 删除数据库 381
16.3 表以及主键的建立 381
16.3.1 表的建立 381
16.3.2 创建主键 382
16.3.3 用SQL语句命令方式建表 383
16.4 数据的增加、修改、删除和查询 384
16.4.1 数据的增加 384
16.4.4 数据的查询 386
16.4.2 数据的修改 386
16.4.3 数据的删除 386
16.5 数据库的备份和恢复 387
16.5.1 数据库的备份 387
16.5.2 数据库的恢复 389
16.6 高级应用技术 390
16.6.1 存储过程 390
16.6.2 触发器 394
16.7 PB 8.0连接SQL数据库的实例 398
16.7.1 创建数据源 399
16.7.2 定义数据库描述文件 402
16.7.3 连接数据库 404
参考文献 405