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第1章 数据库系统概述1

1.1数据管理技术的发展1

1.1.1人工管理阶段1

1.1.2文件系统阶段2

1.1.3数据库系统阶段4

1.2数据和数据库8

1.3数据库管理系统9

1.4数据库系统9

1.5数据库系统结构12

1.5.1数据库系统的三级模式结构12

1.5.2数据库的二级映像与数据独立性14

1.5.3数据库系统的外部体系结构15

1.6小结18

1.7思考练习18

第2章 数据模型20

2.1模型与数据模型20

2.2概念数据模型21

2.3逻辑数据模型24

2.3.1逻辑数据模型概述24

2.3.2层次模型25

2.3.3网状模型27

2.3.4关系模型29

2.3.5面向对象数据模型31

2.4半结构化数据模型33

2.5小结34

2.6思考练习34

第3章 关系数据库36

3.1关系模型的基本概念36

3.1.1关系数据结构36

3.1.2关系模式39

3.2关系的完整性40

3.3关系操作42

3.3.1基本的关系操作42

3.3.2关系操作语言的种类42

3.4关系代数43

3.4.1传统的集合运算44

3.4.2专门的关系运算45

3.5关系演算50

3.5.1元组关系演算51

3.5.2域关系演算52

3.6小结54

3.7思考练习55

第4章 关系数据库标准语言SQL57

4.1 SQL概述57

4.1.1 SQL的产生和发展57

4.1.2 SQL的功能58

4.1.3 SQL的特点59

4.2数据定义60

4.2.1 SQL的数据类型61

4.2.2模式的定义和删除62

4.2.3基本表的定义、修改和删除63

4.2.4索引的建立和删除66

4.3数据查询68

4.3.1单表查询69

4.3.2连接查询75

4.3.3嵌套查询76

4.3.4集合查询80

4.4数据更新81

4.4.1插入数据81

4.4.2修改数据82

4.4.3删除数据83

4.5视图84

4.5.1视图的定义和删除84

4.5.2基于视图的查询86

4.5.3更新视图87

4.5.4视图的作用88

4.6嵌入式SQL89

4.6.1嵌入式SQL概述89

4.6.2嵌入式SQL的一般形式90

4.6.3嵌入式SQL语句与主语言之间的通信90

4.6.4不使用游标的SQL语句93

4.6.5使用游标的SQL语句95

4.6.6动态SQL97

4.7小结99

4.8思考练习100

第5章 数据库完整性与安全性102

5.1完整性概述102

5.1.1完整性概念102

5.1.2完整性约束条件103

5.1.3完整性控制机制104

5.2实体完整性104

5.2.1实体完整性定义105

5.2.2实体完整性检查和违约处理105

5.3参照完整性106

5.3.1参照完整性定义107

5.3.2参照完整性检查和违约处理107

5.4用户自定义完整性108

5.4.1属性上的约束条件108

5.4.2元组上的约束条件109

5.4.3域约束110

5.4.4断言约束111

5.5完整性约束的修改112

5.5.1完整性约束命名112

5.5.2修改完整性约束113

5.6触发器113

5.6.1定义触发器114

5.6.2激活触发器116

5.6.3删除触发器116

5.7安全性概述117

5.7.1安全性概念117

5.7.2数据库安全性的保护范围117

5.7.3数据库安全保护的任务和措施119

5.8 DBMS中的安全性保护119

5.8.1用户标识和鉴别120

5.8.2存取控制121

5.8.3审计跟踪122

5.9 SQL中的安全性机制123

5.9.1授权机制123

5.9.2视图机制126

5.9.3角色机制126

5.10其他安全机制128

5.10.1数据加密128

5.10.2统计数据库的安全性129

5.11小结130

5.12思考练习130

第6章 关系数据理论132

6.1问题的提出132

6.1.1数据冗余导致的问题132

6.1.2问题分析133

6.2函数依赖134

6.2.1函数依赖定义134

6.2.2码136

6.2.3逻辑蕴含137

6.2.4闭包138

6.2.5极小函数依赖集140

6.3规范化141

6.3.1第一范式（1NF）141

6.3.2第二范式（2NF）142

6.3.3第三范式（3NF）144

6.3.4 BCNF145

6.3.5多值依赖与第四范式（4NF）147

6.3.6连接依赖与第五范式（5NF）150

6.3.7规范化小结151

6.4模式分解152

6.4.1模式分解的相关定义152

6.4.2分解的无损连接性和保持函数依赖性154

6.4.3模式分解算法156

6.5小结158

6.6思考练习159

第7章 实体-联系（E-R）模型161

7.1 E-R模型的基本概念161

7.1.1实体162

7.1.2联系163

7.1.3属性165

7.1.4约束168

7.2 E-R模型存在的问题169

7.2.1扇形陷阱169

7.2.2深坑陷阱170

7.3 E-R图符号172

7.4 E-R模型例子172

7.5小结174

7.6思考练习175

第8章 数据库恢复技术176

8.1事务的基本概念176

8.2数据库恢复概述178

8.3故障的分类178

8.4恢复的实现技术180

8.4.1数据转储180

8.4.2日志文件（Logging）181

8.5恢复策略183

8.5.1事务故障的恢复183

8.5.2系统故障的恢复184

8.5.3介质故障的恢复184

8.6具有检查点的恢复技术185

8.7数据库镜像187

8.8小结188

8.9思考练习188

第9章 并发控制189

9.1并发控制概述189

9.2封锁191

9.2.1锁192

9.2.2封锁协议192

9.3活锁和死锁193

9.3.1活锁194

9.3.2死锁194

9.4并发调度的可串行化196

9.4.1可串行化调度196

9.4.2冲突可串行化调度197

9.5两段锁协议198

9.6封锁的粒度198

9.6.1锁的粒度198

9.6.2多粒度封锁199

9.6.3意向锁200

9.7小结201

9.8思考练习201

第10章 查询处理和优化202

10.1查询处理202

10.1.1查询处理步骤202

10.1.2查询执行代价度量203

10.2查询优化204

10.2.1查询优化的必要性205

10.2.2查询优化的可行性206

10.3代数优化207

10.3.1关系代数表达式等价变换规则207

10.3.2语法树210

10.3.3关系代数表达式优化算法210

10.4物理优化214

10.4.1基于启发式规则的存取路径选择优化214

10.4.2基于代价估算的优化218

10.5实际应用中的查询优化220

10.5.1基于索引的优化220

10.5.2查询语句的优化221

10.6小结224

10.7思考练习224

第11章 数据库管理系统225

11.1 DBMS的基本功能225

11.2 DBMS的系统结构226

11.2.1 DBMS的层次结构226

11.2.2 DBMS的运行过程228

11.3主流商用DBMS介绍229

11.3.1 Oracle229

11.3.2 Microsoft SQL Server233

11.3.3 DB2236

11.3.4 MySQL238

11.3.5 Sybase241

11.3.6 Visual FoxPro244

11.3.7 Access245

11.4小结245

11.5思考练习246

第12章 数据库技术的发展247

12.1数据库技术的发展历程247

12.1.1第一代数据库系统247

12.1.2第二代数据库系统248

12.1.3第三代数据库系统249

12.2数据库技术的发展趋势250

12.2.1数据库发展特点250

12.2.2数据库技术发展趋势250

12.3新一代数据库技术252

12.3.1面向对象数据库252

12.3.2时态数据库253

12.3.3主动数据库255

12.3.4主存数据库256

12.3.5并行数据库258

12.3.6分布式数据库259

12.3.7空间数据库261

12.3.8知识数据库261

12.3.9多媒体数据库262

12.3.10 XML数据库262

12.4小结263

12.5思考练习263

第13章 数据仓库与数据挖掘264

13.1数据仓库概述264

13.1.1数据仓库的定义264

13.1.2数据仓库的基本结构266

13.1.3数据仓库的主要应用267

13.2数据挖掘概述268

13.2.1数据挖掘的定义268

13.2.2数据挖掘技术及应用268

13.2.3数据挖掘与数据仓库的联系与区别270

13.3常用的数据挖掘工具271

13.3.1数据挖掘工具的种类271

13.3.2常用数据挖掘工具271

13.4小结273

13.5思考练习273

第14章 数据库设计274

14.1数据库设计概述274

14.1.1数据库设计的特点275

14.1.2数据库设计的方法275

14.1.3数据库设计的步骤276

14.1.4数据库设计过程中的各级模式278

14.2需求分析278

14.2.1需求分析的任务278

14.2.2编写需求分析说明书280

14.2.3需求分析的方法280

14.3概念结构设计284

14.3.1概念结构设计概述284

14.3.2概念结构设计的方法与步骤285

14.3.3局部概念模型设计286

14.3.4全局概念模型设计视图的集成287

14.4逻辑结构设计288

14.4.1 E-R图向关系模型的转换288

14.4.2数据模型的优化291

14.4.3外模式设计291

14.5物理结构设计292

14.5.1物理结构设计的目标和内容292

14.5.2确定数据库的存取方法293

14.5.3确定数据库的存储结构294

14.5.4物理结构评价295

14.6数据库的实施295

14.6.1数据的载入295

14.6.2数据库应用程序的调试和试运行296

14.7数据库运行维护297

14.8小结298

14.9思考练习298

第15章 数据库设计工具PowerDesigner300

15.1 PowerDesigner简介300

15.1.1 PowerDesigner建模工具简介300

15.1.2 PowerDesigner的主要功能和模型301

15.2 PowerDesigner安装303

15.3概念数据模型设计306

15.4物理数据模型设计310

15.4.1使用CDM生成PDM310

15.4.2直接创建PDM311

15.4.3使用物理数据模型创建数据库脚本313

15.5小结316

15.6思考练习316

参考文献317