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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19

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235

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366

第4章 结构化查询语言SQL68

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SQL93

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499

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5122

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6138

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7171

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8202

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9228

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10240

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11258

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 CLI273

12.7 典型的数据库应用系统开发工具273

12.7.1 PowerBuilder274

12.7.3 VisualBasic275

12.7.2 Delphi275

12.7.4 Developer/2000276

小结277

习题12277

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13294

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 ODL306

14.4.3 ODMG OQL307

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14319

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