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第1部分 数据库管理的环境第1章 数据库环境3

1.1 数据的重要性3

1.2 介绍5

1.3 基本概念和定义6

1.3.1 数据6

1.3.2 数据与信息7

1.3.3 元数据8

1.3.4 数据库管理系统9

1.3.5 数据模型9

1.3.6 关系数据库11

1.4 传统的文件处理系统12

1.4.1 Pine Valley家具公司的文件处理系统12

1.4.2 文件处理系统的缺点13

1.5 数据库方法15

1.5.1 数据库方法的优点16

1.5.2 关于数据库优点的告诫19

1.5.3 数据库方法的成本和风险19

1.6 数据库环境的组成部分21

1.7 数据库应用的范围22

1.7.1 个人数据库23

1.7.2 工作组数据库24

1.7.3 部门数据库25

1.7.4 企业数据库26

1.7.5 Web驱动数据库28

1.7.6 数据库应用小结29

1.8 数据库系统的发展历程30

1.8.1 20世纪60年代31

1.8.2 20世纪70年代31

1.8.3 20世纪80年代31

1.8.4 20世纪90年代31

1.8.5 2000年以后32

1.9 小结33

1.10 关键术语33

1.11 复习题34

1.12 问题与练习36

1.13 课外练习38

1.14 参考文献39

1.15 进一步阅读39

1.16 Web资源40

1.17 Mountain View社区医院案例40

1.17.1 介绍40

1.17.2 案例描述41

1.17.3 案例问题41

1.17.4 案例练习42

1.17.5 项目任务44

第2章 数据库开发过程45

2.1 介绍45

2.2 信息系统开发中的数据库开发47

2.2.1 信息系统体系结构47

2.2.2 信息工程48

2.2.3 信息系统规划49

2.3 数据库开发过程54

2.3.1 系统开发生命周期54

2.3.2 另一种信息系统（IS）开发方法59

2.3.3 打包的数据模型的作用60

2.3.4 CASE的作用和存储库62

2.4 数据库开发中的人员管理63

2.5 数据库开发的三层模式体系结构65

2.5.1 三层模式组件65

2.5.2 模式小结66

2.5.3 开发策略68

2.6 三层数据库定位体系结构69

2.7 为Pine Valley家具公司开发数据库应用程序71

2.7.1 简化的项目数据模型范例73

2.7.2 Pine Valley家具公司当前的项目请求76

2.7.3 匹配用户需要与信息系统体系结构77

2.7.4 分析数据库需求80

2.7.5 设计数据库82

2.7.6 使用数据库84

2.7.7 管理数据库86

2.8 小结86

2.9 关键术语87

2.10 复习题88

2.11 问题与练习89

2.12 课外练习92

2.13 参考文献93

2.14 进一步阅读94

2.15 Web资源94

2.16 Mountain View社区医院案例95

2.16.1 案例描述95

2.16.2 案例问题101

2.16.3 案例练习101

2.16.4 项目任务102

第Ⅱ部分 数据库分析第3章 组织机构的数据建模107

3.1 介绍107

3.2 组织机构的规则建模109

3.2.1 业务规则概述110

3.2.2 业务规则的范围111

3.2.3 数据名称和数据定义112

3.3 E-R模型概述116

3.3.1 样例E-R图116

3.3.2 E-R模型符号表示法118

3.4 实体和属性的建模120

3.4.1 实体120

3.4.2 属性125

3.5 关系建模132

3.5.1 关系中的基本概念和定义133

3.5.2 关系的度136

3.5.3 属性还是实体141

3.5.4 基数约束142

3.5.5 时间依赖性数据的建模146

3.5.6 多重关系149

3.5.7 命名和定义关系150

3.6 E-R建模范例：Pine Valley家具公司152

3.7 Pine Valley家具公司的数据库处理155

3.7.1 显示产品信息155

3.7.2 显示客户信息156

3.7.3 显示客户订单状态156

3.7.4 显示产品销售157

3.8 小结158

3.9 关键术语159

3.10 复习题160

3.11 问题与练习162

3.12 课外练习171

3.13 参考文献171

3.14 进一步阅读173

3.15 Web资源173

3.16 Mountain View社区医院案例174

3.16.1 案例描述174

3.16.2 案例问题175

3.16.3 案例练习176

3.16.4 项目任务177

第4章 增强型E-R模型和业务规则179

4.1 介绍179

4.2 表示超类型和子类型181

4.2.1 基本概念和符号表示法181

4.2.2 表示特化和泛化186

4.3 指定超类型／子类型关系中的约束189

4.3.1 指定完整性约束189

4.3.2 指定不相交约束191

4.3.3 定义子类型鉴别符192

4.3.4 定义超类型／子类型的分层结构194

4.4 EER建模范例：Pine Valley家具公司196

4.5 实体簇200

4.6 打包的数据模型203

4.7 再论业务规则209

4.7.1 业务规则的分类209

4.7.2 陈述结构断言211

4.7.3 陈述动作断言212

4.7.4 表示和实施业务规则214

4.7.5 识别和测试业务规则217

4.8 小结218

4.9 关键术语219

4.10 复习题219

4.11 问题与练习221

4.12 课外练习226

4.13 参考文献227

4.14 进一步阅读228

4.15 Web资源229

4.16 Mountain View社区医院案例229

4.16.1 案例描述229

4.16.2 案例问题232

4.16.3 案例练习233

4.16.4 项目任务233

第Ⅲ部分 数据库设计第5章 逻辑数据库设计和关系模型237

5.1 介绍237

5.2 关系数据模型238

5.2.1 基本定义238

5.2.2 范例数据库242

5.3 完整性约束244

5.3.1 域约束244

5.3.2 实体完整性244

5.3.3 引用完整性245

5.3.4 动作断言246

5.3.5 创建关系表246

5.3.6 结构良好的关系248

5.4 将EER图转换为关系249

5.4.1 步骤1：映射常规实体250

5.4.2 步骤2：映射弱实体252

5.4.3 步骤3：映射二元关系253

5.4.4 步骤4：映射关联实体256

5.4.5 步骤5：映射一元关系258

5.4.6 映射三元和多元关系260

5.4.7 映射超类型／子类型关系262

5.4.8 小结EER到关系的转换263

5.5 规范化介绍264

5.5.1 规范化的步骤265

5.5.2 函数依赖和键266

5.6 规范化范例：Pine Valley家具公司269

5.6.1 步骤0：以表格形式来表示视图269

5.6.2 步骤1：转换成第一范式270

5.6.3 步骤2：转换成第二范式271

5.6.4 步骤3：转换成第三范式273

5.6.5 决定因素和规范化275

5.6.6 步骤4：进一步规范化275

5.7 关系的合并275

5.7.1 一个例子276

5.7.2 视图集成问题276

5.8 定义关系键的最后一步278

5.9 小结281

5.10 关键术语282

5.11 复习题282

5.12 问题与练习285

5.13 课外练习293

5.14 参考文献294

5.15 进一步阅读294

5.16 Web资源295

5.17 Mountain View社区医院案例295

5.17.1 案例问题295

5.17.2 案例练习296

5.17.3 项目任务299

第6章 物理数据库设计和性能301

6.1 介绍301

6.2 物理数据库设计过程302

6.3 设计字段305

6.3.1 选择数据类型306

6.3.2 控制数据完整性——遵守Sarbanes-Oxley法案的基础308

6.4 设计物理记录和反规范化310

6.5 设计物理文件318

6.5.1 指针320

6.5.2 文件组织320

6.5.3 文件组织方式小结329

6.5.4 簇文件330

6.5.5 设计对文件的控制331

6.6 使用和选择索引331

6.6.1 创建唯一键索引332

6.6.2 创建次（非唯一）键索引332

6.6.3 何时使用索引333

6.7 RAID：通过并行处理提高文件访问性能334

6.8 设计数据库337

6.9 优化查询性能340

6.9.1 并行查询处理340

6.9.2 重写自动查询优化341

6.9.3 选定数据块大小342

6.9.4 平衡各磁盘控制器的I/O操作343

6.9.5 设计更好查询的指导方针343

6.10 小结345

6.11 关键术语347

6.12 复习题347

6.13 问题与练习349

6.14 课外练习352

6.15 参考文献353

6.16 进一步阅读354

6.17 Web资源354

6.18 Mountain View社区医院案例355

6.18.1 案例描述355

6.18.2 案例问题355

6.18.3 案例练习356

6.18.4 项目任务358

第Ⅳ部分 实现363

第7章 SQL介绍363

7.1 介绍363

7.2 SQL标准的历史365

7.3 SQL在数据库体系结构中的作用366

7.4 SQL环境368

7.5 用SQL定义数据库373

7.5.1 生成SQL数据库定义374

7.5.2 创建表375

7.5.3 创建数据完整性控制377

7.5.4 改变表定义378

7.5.5 删除表379

7.6 插入、更新和删除数据380

7.6.1 批量输入381

7.6.2 删除数据库内容382

7.6.3 更新数据库内容382

7.7 RDBMS中的内部模式定义383

7.8 处理单表384

7.8.1 SELECT语句的子句385

7.8.2 使用表达式387

7.8.3 使用函数388

7.8.4 使用通配符389

7.8.5 使用比较运算符390

7.8.6 使用布尔运算符391

7.8.7 使用范围进行限定394

7.8.8 使用DISTINCT值395

7.8.9 使用IN和NOT IN396

7.8.10 使用ORDER BY子句对结果排序397

7.8.11 使用GROUP BY子句对结果分类398

7.8.12 使用HAVING子句对分类结果进行限定399

7.8.13 使用和定义视图401

7.9 小结406

7.10 关键术语407

7.11 复习题407

7.12 问题与练习409

7.13 课外练习412

7.14 参考文献413

7.15 进一步阅读413

7.16 Web资源414

7.17 Mountain View社区医院案例415

7.17.1 案例问题415

7.17.2 案例练习415

7.17.3 项目任务416

第8章 高级SQL417

8.1 介绍417

8.2 处理多表418

8.2.1 等值连接419

8.2.2 自然连接421

8.2.3 外连接421

8.2.4 合并连接424

8.2.5 涉及4个表的多表连接样例424

8.2.6 子查询425

8.2.7 相关子查询429

8.2.8 使用导出表431

8.2.9 合并查询431

8.2.10 条件表达式432

8.2.11 更复杂的SQL查询433

8.3 确保事务完整性435

8.4 数据字典工具436

8.5 SQL:2003对SQL的改进和扩展439

8.5.1 分析函数439

8.5.2 新增数据类型440

8.5.3 其他改进441

8.5.4 编程扩展442

8.6 触发器和例程443

8.6.1 触发器444

8.6.2 例程445

8.7 嵌入式SQL和动态SQL448

8.8 小结451

8.9 关键术语451

8.10 复习题452

8.11 问题与练习453

8.12 课外练习455

8.13 参考文献456

8.14 进一步阅读456

8.15 Web资源457

8.16 Mountain View社区医院案例457

8.16.1 案例问题457

8.16.2 案例练习457

8.16.3 项目任务458

第9章 客户／服务器数据库环境459

9.1 位置459

9.2 介绍460

9.3 客户／服务器体系结构462

9.3.1 文件服务器体系结构462

9.3.2 文件服务器的局限性464

9.3.3 数据库服务器体系结构464

9.4 三层体系结构466

9.5 划分应用程序468

9.6 大型主机的作用471

9.7 使用中间件472

9.8 客户／服务器问题475

9.9 使用ODBC连接存储在数据库服务器上的外部表476

9.10 使用JDBC链接存储在数据库服务器上的外部表479

9.11 胸怀客户／服务器，展望未来479

9.12 小结480

9.13 关键术语481

9.14 复习题481

9.15 问题与练习482

9.16 课外练习483

9.17 参考文献483

9.18 进一步阅读484

9.19 Web资源484

9.20 Mountain View社区医院案例485

9.20.1 案例问题486

9.20.2 案例练习486

9.20.3 项目任务487

第10章 因特网数据库环境489

10.1 介绍489

10.2 因特网与数据库的连接490

10.3 因特网环境491

10.4 常见因特网体系结构组件493

10.4.1 因特网相关的语言494

10.4.2 XML概述496

10.4.3 服务器端扩展498

10.4.4 Web服务器接口499

10.4.5 Web服务器500

10.4.6 客户端扩展502

10.5 Web到数据库的工具503

10.5.1 Web服务507

10.5.2 面向服务架构（SOA）513

10.5.3 语义Web514

10.5.4 因特网技术的更新速度问题514

10.6 小结516

10.7 关键术语516

10.8 复习题517

10.9 问题与练习518

10.10 课外练习519

10.11 参考文献519

10.12 进一步阅读520

10.13 Web资源520

10.14 Mountain View社区医院案例521

10.14.1 案例问题522

10.14.2 案例练习522

10.14.3 项目任务523

第11章 数据仓库525

11.1 介绍525

11.2 数据仓库的基本概念528

11.2.1 数据仓库简史528

11.2.2 数据仓库的需要529

11.3 数据仓库体系结构534

11.3.1 一般的两层体系结构534

11.3.2 独立的数据集市数据仓库环境535

11.3.3 依赖数据集市和操作型数据存储体系结构：三层方法537

11.3.4 逻辑数据集市和实时数据仓库体系结构540

11.3.5 三层数据体系结构543

11.4 数据仓库数据的某些特性544

11.4.1 状态数据与事件数据544

11.4.2 临时数据与定期数据545

11.4.3 临时数据与定期数据的范例546

11.5 调和数据层549

11.5.1 ETL后的数据特征549

11.5.2 ETL过程550

11.6 数据转换556

11.6.1 数据转换功能557

11.6.2 支持数据调和的工具561

11.7 导出数据层563

11.7.1 导出数据的特征563

11.7.2 星模式563

11.7.3 星模式的变体570

11.7.4 规范化维度表572

11.7.5 缓慢变化维度576

11.8 用户界面578

11.8.1 元数据的作用579

11.8.2 查询工具579

11.8.3 在线分析处理（OLAP）工具580

11.8.4 数据挖掘工具582

11.8.5 数据可视化584

11.9 小结584

11.10 关键术语585

11.12 复习题586

11.13 问题与练习588

11.14 课外练习593

11.15 参考文献593

11.16 进一步阅读596

11.17 Web资源596

11.18 Mountain View社区医院案例597

11.18.1 案例问题598

11.18.2 案例练习599

第Ⅴ部分 高级数据库主题第12章 数据和数据库管理605

12.1 介绍606

12.2 数据管理员和数据库管理员的作用607

12.2.1 传统的数据管理608

12.2.2 传统的数据库管理609

12.2.3 发展中的数据管理方法612

12.3 开放源代码运动615

12.4 企业数据建模617

12.4.1 组织的作用617

12.4.2 信息系统体系结构的作用617

12.5 管理数据安全618

12.5.1 数据安全面临的威胁619

12.5.2 建立客户／服务器安全620

12.5.3 Web驱动数据库的客户／服务器安全问题621

12.5.4 数据库软件数据安全特性624

12.5.5 视图625

12.5.6 完整性控制626

12.5.7 授权规则627

12.5.8 用户自定义的过程629

12.5.9 加密629

12.5.10 认证模式631

12.5.11 安全策略和过程633

12.6 数据库备份和恢复635

12.6.1 基本的恢复工具635

12.6.2 恢复和重启过程638

12.6.3 数据库故障的类型643

12.7 并发访问控制645

12.7.1 丢失更新问题646

12.7.2 串行化647

12.7.3 加锁机制648

12.7.4 版本化652

12.8 数据质量管理653

12.8.1 数据质量的状况654

12.8.2 数据质量改进655

12.9 数据字典和存储库658

12.9.1 数据字典658

12.9.2 存储库659

12.10 数据库性能调整661

12.10.1 DBMS的安装661

12.10.2 内存和存储空间的使用662

12.10.3 输入／输出（I/O）竞争662

12.10.4 CPU使用情况663

12.10.5 应用程序调整663

12.11 数据可用性664

12.11.1 停机造成的损失664

12.11.2 确保可用性的措施666

12.12 小结666

12.13 关键术语668

12.14 复习题668

12.15 问题与练习670

12.16 课外练习674

12.17 参考文献675

12.18 进一步阅读677

12.19 Web资源677

12.20 Mountain View社区医院案例678

12.20.1 案例问题679

12.20.2 案例练习680

12.20.3 项目任务680

第13章 分布式数据库概述681

13.1 概述681

13.1.1 目标和折衷方案682

13.1.2 分布数据库时的选项683

13.1.3 分布式DBMS683

13.1.4 查询优化685

13.2 本章回顾685

13.3 参考文献685

13.4 进一步阅读686

13.5 Web资源686

第14章 面向对象数据建模概述687

14.1 概述687

14.1.1 统一建模语言688

14.1.2 面向对象数据建模689

14.1.3 表示聚合695

14.2 本章回顾696

14.3 参考文献696

14.4 进一步阅读696

14.5 Web资源697

第15章 面向对象数据库开发概述699

15.1 概述699

15.1.1 对象定义语言700

15.1.2 创建对象实例703

15.1.3 对象查询语言704

15.2 本章回顾705

15.3 参考文献705

15.4 进一步阅读706

15.5 Web资源706

附录A 数据建模工具和符号表示法707

附录B 高级范式719

附录C 数据结构727

附录D 对象-关系数据库741

术语表749