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第1章 数据库概论1

1.1数据管理及其发展过程1

1.1.1数据管理1

1.1.2人工管理阶段1

1.1.3文件系统阶段2

1.1.4数据库系统阶段及其发展过程3

1.1.5高级数据库阶段5

1.2数据库系统的特点5

1.3数据模型初步7

1.3.1概念数据模型8

1.3.2传统的三大数据模型8

1.4数据独立性与三层结构10

1.4.1存储数据独立性11

1.4.2概念数据独立性12

1.5三层模式结构和数据库管理系统13

1.5.1数据库管理系统的基本功能13

1.5.2数据库的三层模式结构14

1.5.3模式说明实例15

1.5.4数据库管理系统的基本框架19

1.6数据库系统20

1.6.1数据库系统的组成20

1.6.2数据库管理和数据库管理员21

1.6.3数据库应用系统的体系结构22

1.7事务23

1.7.1事务的概念23

1.7.2事务的性质24

1.7.3事务管理的基本命令26

1.8数据库设计26

1.8.1概述26

1.8.2数据库设计的一般步骤27

1.9数据库技术的研究和应用领域29

本章小结30

习题与思考题30

第2章 关系数据库基础32

2.1关系数据库系统概述32

2.1.1关系数据库的发展32

2.1.2 SQL Server简介33

2.1.3关系数据库标准语言SQL简介34

2.1.4 SQL Server的Transact-SQL介绍35

2.1.5关系数据库的三层模式结构41

2.1.6 SQL Server的数据库存储结构42

2.1.7建立数据库43

2.1.8 SQL Server的安全管理简介46

2.1.9 SQL标准中的架构47

2.2关系数据模型49

2.2.1关系数据模型的三个要素49

2.2.2关系的形式定义50

2.2.3关系的基本性质51

2.2.4关系模型的数据结构和基本术语52

2.3关系模型的完整性约束54

2.3.1实体完整性约束54

2.3.2参照完整性约束55

2.3.3用户定义完整性约束57

2.3.4完整性约束的作用57

2.4关系代数58

2.4.1基本概念和几个符号58

2.4.2传统的集合运算60

2.4.3专门的关系运算62

2.4.4基本运算及变换66

本章小结67

习题与思考题67

第3章 关系数据理论69

3.1基本概念69

3.1.1函数依赖69

3.1.2术语和符号70

3.1.3为什么要讨论函数依赖70

3.1.4模式分解71

3.2函数依赖的推理规则72

3.2.1函数依赖的推理规则及正确性72

3.2.2 Amstrong公理的推论及正确性72

3.2.3逻辑蕴涵和闭包73

3.2.4公理的完备性74

3.2.5闭包的计算76

3.2.6函数依赖集的等价和最小化76

3.3规范化79

3.3.1第一范式（1NF）79

3.3.2第二范式（2NF）79

3.3.3第三范式（3NF）80

3.3.4 BC范式（BCNF）81

3.3.5多值依赖与第四范式（4NF）83

3.3.6规范化小结85

3.4模式分解86

3.4.1模式分解的准则86

3.4.2 3NF无损连接和保持函数依赖算法88

3.4.3使分解后的关系模式数最少88

本章小结90

习题与思考题90

第4章 数据库设计92

4.1概述92

4.2概念数据模型设计92

4.2.1实体-联系方法93

4.2.2数据库建模工具PowerDesigner简介95

4.2.3使用PowerDesigner建立概念数据模型的基本方法97

4.2.4为什么需要讨论联系101

4.2.5理解和转换多对多联系104

4.2.6 PowerDesinger中的多对多联系转换为一对多联系105

4.2.7连接陷阱107

4.3概念数据模型设计实例108

4.3.1问题描述108

4.3.2库存业务局部概念模型109

4.3.3订购业务局部概念模型110

4.3.4将局部E-R模型合并为全局E-R模型110

4.4逻辑数据模型设计114

4.4.1逻辑数据模型设计的主要内容114

4.4.2把E-R模型转换为关系数据模型114

4.4.3规范化理论的应用116

4.4.4设计视图116

4.5物理数据模型设计117

4.5.1由逻辑数据模型生成物理数据模型117

4.5.2物理数据库设计119

本章小结120

习题与思考题120

实验1数据库设计121

第5章 数据定义与完整性约束的实现122

5.1 SQL的表定义和完整性定义功能122

5.1.1定义架构122

5.1.2定义表及其完整性约束122

5.1.3修改表结构的命令128

5.2 SQL数据操作与完整性约束的作用129

5.2.1插入操作及其完整性约束129

5.2.2删除操作及其完整性约束135

5.2.3更新操作及其完整性约束136

本章小结137

习题与思考题137

实验2建立表和定义完整性约束138

实验3数据操作及完整性约束体验140

第6章 使用SQL进行查询142

6.1 SQL的数据查询命令142

6.2简单查询143

6.2.1简单无条件查询143

6.2.2简单条件查询144

6.2.3使用[NOT]BETWEEN…AND…的查询144

6.2.4字符串匹配查询145

6.2.5空值查询146

6.2.6使用IN表达式的查询146

6.2.7 ALL和DISTINCT短语的作用147

6.2.8存储查询结果147

6.2.9查询结果的排序147

6.2.10 TOP短语的作用148

6.2.11集合运算148

6.3连接查询149

6.3.1连接查询的语法格式149

6.3.2一般连接150

6.3.3多个表的连接150

6.3.4别名和自连接查询151

6.3.5外连接查询152

6.3.6广义笛卡儿积154

6.4分组及汇总查询154

6.4.1聚合函数与汇总查询154

6.4.2一般汇总查询155

6.4.3带明细的汇总查询156

6.4.4使用GROUP BY的分组汇总查询156

6.4.5使用COMPUTE BY的分组汇总查询158

6.4.6使用COMPUTE BY和COMPUTE的汇总查询159

6.5嵌套查询160

6.5.1普通嵌套查询160

6.5.2使用量词的嵌套查询162

6.5.3内、外层互相关嵌套查询163

6.5.4使用EXISTS的嵌套查询164

6.6需要查询支持的数据操作165

6.6.1插入操作165

6.6.2更新操作166

6.6.3删除操作166

6.7视图及其操作167

6.7.1视图的建立和使用167

6.7.2视图的修改和删除170

6.7.3视图的作用170

6.7.4在物理模型中设计视图171

本章小结172

习题与思考题173

实验4数据查询173

实验5视图的应用176

第7章 数据库编程基础177

7.1游标与SQL的宿主使用177

7.1.1 SQL宿主使用面临的问题177

7.1.2嵌入识别与预编译177

7.1.3数据通信区与主变量178

7.1.4游标179

7.1.5游标应用举例180

7.1.6利用游标进行删除和更新操作183

7.2存储过程184

7.2.1基本概念184

7.2.2创建和执行存储过程185

7.2.3存储过程的修改和删除187

7.2.4存储过程应用举例187

7.2.5获得有关存储过程的信息190

7.2.6在数据库设计阶段设计存储过程190

7.2.7用户定义函数191

7.3触发器及其用途191

7.3.1基本概念191

7.3.2建立触发器192

7.3.3 deleted表和inserted表193

7.3.4触发器应用举例194

7.3.5查看导致触发器触发的事件196

7.3.6在数据库设计阶段设计触发器196

7.4动态SQL196

7.4.1动态SQL语句的划分196

7.4.2动态定义功能197

7.4.3动态操作功能197

7.4.4动态查询功能197

本章小结199

习题与思考题199

实验6游标的应用200

实验7存储过程及应用201

实验8触发器及应用201

第8章 数据库安全203

8.1安全性概述203

8.1.1安全性措施的层次203

8.1.2数据库管理系统的安全功能204

8.1.3自主存取控制与强制存取控制205

8.1.4 SQL Server的身份验证模式205

8.2用户管理和角色管理207

8.2.1登录用户和数据库用户208

8.2.2登录用户管理208

8.2.3数据库用户的管理211

8.2.4数据库用户的分类212

8.2.5角色的概念及SQL Server的预定义角色213

8.2.6数据库管理员用户215

8.2.7角色管理216

8.3架构217

8.4权限管理218

8.4.1概述218

8.4.2架构权限管理219

8.4.3对象权限的管理221

8.4.4语句权限的管理224

8.4.5查询授权情况225

8.4.6禁止权限225

8.4.7所有权链接227

8.4.8角色与存取控制227

8.5数据加密228

8.5.1概述228

8.5.2加密的一般步骤及示例228

8.6其他安全问题230

8.6.1审计230

8.6.2统计数据库231

8.6.3用户定义的安全性措施232

本章小结232

习题与思考题232

实验9用户管理和权限管理233

第9章 事务管理与并发控制236

9.1事务管理236

9.1.1 SQL对事务的支持236

9.1.2开始事务236

9.1.3结束事务236

9.1.4事务保存点237

9.1.5隐含事务与自动提交238

9.1.6使用TRY…CATCH控制事务239

9.2并发控制241

9.2.1干扰问题241

9.2.2可串行性243

9.2.3封锁243

9.2.4死锁246

9.2.5“活死锁”248

9.2.6隔离级别248

9.2.7封锁与隔离级别249

本章小结251

习题与思考题251

实验10并发事务控制251

第10章 数据库存储管理与数据恢复253

10.1数据库存储管理与存储优化253

10.1.1 SQL Server数据库的存储结构253

10.1.2调整数据库254

10.1.3文件组255

10.1.4分区257

10.1.5索引260

10.2备份与恢复263

10.2.1数据库恢复概述264

10.2.2故障类型264

10.2.3备份类型265

10.2.4日志的概念266

10.2.5恢复模型266

10.2.6备份和恢复策略267

10.2.7备份操作268

10.2.8恢复或还原271

本章小结276

习题与思考题276

实验11数据恢复277

第11章 分布式数据库与分布数据处理279

11.1什么是分布式数据库279

11.1.1基本概念279

11.1.2分布式数据库的基本特点280

11.1.3分布式数据库的数据分布方式281

11.1.4数据分片282

11.2 SQL Server的分布数据管理概述282

11.2.1复制技术282

11.2.2出版、订阅和发行283

11.2.3紧凑一致和松散一致284

11.2.4两阶段提交284

11.3 SQL Server的复制实现技术284

11.3.1快照复制284

11.3.2事务复制286

11.3.3合并复制287

11.3.4 Oracle的复制机制288

本章小结289

习题与思考题289

第12章 数据仓库与分析服务290

12.1什么是数据仓库290

12.1.1基本概念290

12.1.2数据仓库的基本特征290

12.2数据仓库系统291

12.2.1数据仓库的结构291

12.2.2数据仓库数据的特点292

12.2.3数据仓库系统的构成293

12.3设计和建立数据仓库294

12.3.1建立数据仓库的一般原则294

12.3.2数据仓库设计的特点295

12.3.3实现数据仓库的数据库环境295

12.4数据分析与数据挖掘296

12.4.1数据分析服务296

12.4.2数据挖掘297

12.5 SQL Server的数据仓库解决方案299

12.5.1 SQL Server数据仓库系统299

12.5.2将SQL Server的OLTP数据转换到OLAP数据仓库300

本章小结302

习题与思考题302

第13章 面向对象数据库303

13.1新的数据库应用和新的数据类型303

13.2面向对象数据库研究中的几个特点304

13.3 RDBMS、 ORDBMS和OODBMS的比较306

本章小结307

习题与思考题307

第14章数据库更广泛的应用和研究领域308

14.1概述308

14.2并行数据库308

14.3数据库技术和人工智能技术相结合309

14.3.1主动数据库309

14.3.2知识库310

14.3.3模糊数据库311

14.4多媒体数据库312

14.5空间数据库312

本章小结313

习题与思考题313

参考文献314