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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 BCNF110

8.3.5 多值依赖与第四范式112

8.3.6 连接依赖与5NF113

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SQL126

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SQL173

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