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第1章　数据库系统概论1

目录1

1.1 引言2

1.1.1　信息与数据2

1.1.2　数据处理2

1.2　数据管理技术的演变3

1.2.1　人工管理阶段3

1.2.2　文件系统阶段3

1.2.4　高级数据库阶段4

1.2.3　数据库阶段4

1.3　数据库系统的组成与结构6

1.3.1　数据库系统的组成6

1.3.2　数据库系统的结构8

1.4　数据库管理系统12

1.4.1　DBMS的主要功能12

1.4.2　DBMS的组成13

1.5.1　数据模型的组成要素15

1.4.3　DBMS的数据存取过程15

1.5　数据模型15

1.5.2　数据之间的联系16

1.5.3　数据模型的分类18

1.6　数据库系统的发展22

小结24

习题24

第2章　关系模型26

2.1 关系模型27

2.1.1　关系数据结构27

2.1.2　关系操作集合27

2.1.3　关系的三类完整性约束28

2.2　关系的形式化定义28

2.2.1　域28

2.2.2　笛卡儿积28

2.2.3　关系29

2.3 关系的性质30

2.4.1　候选码与主码31

2.4　关系的码31

2.4.2　主属性与非码属性32

2.4.3　外部关键码32

2.4.4　关系模型的完整性32

2.5　关系模式与关系数据库34

2.5.1　关系模式34

2.5.2　关系数据库35

2.6　关系代数36

2.6.1 关系代数的分类及其运算符36

2.6.2　传统的集合运算36

2.6.3　专门的关系运算38

2.7　关系演算41

2.7.1　元组关系演算语言42

2.7.2　域关系演算语言44

2.8　关系代数表达式的优化45

2.8.1　关系代数表达式的等价变换规则45

2.8.3　关系代数表达式的优化策略47

2.8.2　关系代数表达式的优化算法47

小结48

习题48

第3章　结构化查询语言SQL53

3.1 SQL的基本概念54

3.1.1　基本操作模式、数据类型和空值55

3.1.2　表达式与函数59

3.1.3　SQL命令和保留字67

3.2.1　基本表的定义、修改和删除70

3.2　SQL的数据定义功能70

3.2.2　视图71

3.2.3　索引73

3.3 SQL的数据操纵功能73

3.3.1　SQL查询语句73

3.3.2　SQL更新语句86

3.3.3　视图的查询、更新89

3.3.4　关系操作符91

3.4　SQL的数据控制功能97

习题100

小结100

第4章 关系数据库理论106

4.1 问题的提出107

4.1.1　冗余量大108

4.1.2　插入异常108

4.1.3　删除异常108

4.1.4　潜在的不一致性108

4.2　函数依赖性109

4.2.1 函数依赖109

4.2.2　函数依赖的蕴涵性110

4.2.3 关键字111

4.3　关于函数依赖性的公理系统111

4.3.1 阿姆斯特朗公理111

4.3.2 阿姆斯特朗公理的完备性112

4.3.3 闭包的计算114

4.3.4　函数依赖集的等价、覆盖和最小集115

4.4.1 无损连接分解117

4.4　关系模式的分解117

4.4.2　保持依赖的分解121

4.5　关系模式的规范化122

4.5.1 第一范式和第二范式122

4.5.2　第三范式123

4.5.3　BCNF范式125

4.5.4　BCNF范式的无损连接分解126

4.5.5　第三范式的保持依赖分解127

4.5.6　第三范式的无损连接且保持依赖的分解129

4.5.7　多值依赖和4NF130

小结132

习题132

第5章　数据库文件存储技术135

5.1　文件组织136

5.1.1　文件组织方式136

5.1.2　顺序文件组织140

5.1.3　聚集文件组织142

5.2.1 基本概念143

5.2　索引技术143

5.2.2　线性索引144

5.2.3　B树索引文件144

5.2.4　B＋树索引文件146

5.3　哈希技术151

5.3.1　基本概念151

5.3.2　哈希索引155

习题156

小结156

第6章　安全性与完整性158

6.1　数据库的安全性159

6.1.1　数据库安全性的含义159

6.1.2　安全性控制的一般方法159

6.2　完整性控制163

6.2.1　数据库完整性的含义163

6.2.2　完整性规则的组成163

6.2.3　完整性约束条件的分类165

6.3.2　事务166

6.3　并发控制与封锁166

6.3.1　数据库并发性的含义166

6.3.3　并发控制的数据不一致性与加锁168

6.4　数据库的恢复174

6.4.1　数据库恢复的含义174

6.4.2　恢复的原理及其实现技术174

6.4.3　数据库的故障和恢复策略177

小结179

习题180

第7章　数据库设计182

7.1　数据库设计概述183

7.1.1　数据库设计的任务、内容和特点183

7.1.2　数据库设计方法简述184

7.1.3　数据库设计的步骤186

7.2　系统需求分析188

7.2.1　系统需求分析的任务189

7.2.2　系统需求分析的方法190

7.3.2　概念结构设计的方法与步骤193

7.3　概念结构设计193

7.3.1　概念模型的特点193

7.3.3　数据抽象与局部E-R模型设计194

7.3.4　视图的集成197

7.4　逻辑结构设计201

7.4.1　逻辑结构设计的任务和步骤201

7.4.2　E-R图向数据模型的转换201

7.4.3　数据模型的优化202

7.4.4　设计用户子模式204

7.5.1　选择存取方法205

7.5　数据库物理设计205

7.5.2　确定数据库的存储结构206

7.5.3　评价物理结构206

7.6　数据库实施207

7.6.1　建立实际数据库结构207

7.6.2　装入数据207

7.6.3　应用程序编码与调试207

7.7　数据库运行和维护208

7.6.4　数据库试运行208

7.6.5　整理文档208

7.7.1　维护数据库的安全性与完整性209

7.7.2　监测并改善数据库性能209

7.7.3　重新组织和构造数据库209

小结210

习题210

第8章　数据库设计的典型案例213

8.1　案例的系统需求简介214

8.1.1　总体需求描述214

8.1.2　用户总体业务构造214

8.1.3　其他要求214

8.1.4　系统功能设想214

8.1.5　业务流程分析215

8.2　需求描述216

8.2.1　数据流图216

8.2.2　数据字典219

8.3　概念设计220

8.3.1 实体221

8.3.2　系统局部E-R图221

8.3.3 系统全局E-R图223

8.4　逻辑设计224

8.4.1　E-R图到关系模式的转换224

8.4.2　关系模式的规范及调整224

8.4.3　各个数据表的表结构设计225

8.5.1　存储介质的选择227

8.5　数据库的物理设计227

8.5.2　数据库“学生选课”的存储结构设计228

8.5.3　各个数据表（视图）的建立229

8.5.4　选择存取方法230

8.5.5　数据库服务器性能优化231

小结231

习题232

第9章　SQL Server数据库基础233

9.2 SQL Server 2000应用环境概述234

9.1 客户／服务器体系结构234

9.2.1　SQL Server 2000软件架构235

9.2.2　SQL Server数据库组成236

9.2.3　SQL Server工具243

9.3 Transact-SQL程序设计246

9.3.1　Transact-SQL的数据定义功能及实例247

9.3.2　Transact-SQL的数据操纵功能及实例249

9.3.3　注释符与运算符253

9.3.4　变量254

9.3.5　流程控制语句254

9.3.6　常用命令258

9.3.7　函数260

9.4　存储过程260

9.4.1　存储过程的类型260

9.4.2　创建存储过程261

9.4.3　执行存储过程262

9.4.4　存储过程实例263

9.5.1　触发器结构265

9.5　触发器265

9.5.2　创建触发器266

9.5.3　触发器实例269

小结271

习题271

第10章 数据库应用系统开发技术273

10.1 概述274

10.2　C/S体系结构275

10.2.1　传统的二层C/S结构276

10.2.2　二层C/S结构的问题276

10.2.3　“瘦客户机／胖服务器”模式277

10.2.4 层及多层的C/S结构278

10.2.5　N层体系结构279

10.3　B/S结构280

10.4　开放式数据库开发281

10.4.1　ODBC282

10.4.2　基于ODBC接口的编程284

10.4.3　数据库操作对象ADO286

10.5 ADO.NET技术290

10.5.1　ADO.NET的设计目标291

10.5.2　ADO.NET模型构造291

10.5.3　.NET Framework数据提供程序292

10.5.4　DataSet297

10.5.5　基于Visual Studio.NET环境应用程序示例306

习题314

小结314

第11章　Web数据库及其开发技术316

11.1　Web数据库概述317

11.2 ASP.NET概述317

11.2.1　ASP.NET初识317

11.2.2　ASP.NET的编程模型318

11.2.3　安装和配置IIS 5.0319

11.2.4 安装.NET Framework319

11.2.5　选择开发环境319

11.3.1　DataGrid控件介绍320

11.3　Web数据库应用实例320

11.3.2　DataGrid控件实现数据库记录的分页显示323

11.3.3　DataGrid控件对记录排序326

11.3.4　DataGrid控件定制列元素328

小结340

习题340

第12章　数据库新技术341

12.2.1　面向对象的模型的核心概念342

12.2　面向对象的数据库技术342

12.1　概述342

12.2.2　面向对象的数据库系统的特点344

12.2.3　面向对象的数据库语言345

12.2.4　面向对象的数据库研究内容350

12.3 分布式数据库技术352

12.3.1　分布式数据库系统的概念352

12.3.2　分布式数据库系统的体系结构353

12.3.3 分布式数据库系统的设计354

12.3.4　分布式查询357

12.3.5　分布式并发控制359

12.4　数据仓库技术360

12.4.1　数据仓库的概念360

12.4.2　数据仓库系统的体系结构362

12.4.3 数据仓库中的数据367

12.4.4　数据仓库的数据模型367

12.4.5　数据仓库的设计和开发368

12.4.6　数据仓库的解决方案及工具介绍374

12.4.7　数据仓库的主要技术377

12.5　其他新型的数据库系统379

12.5.1　知识库379

12.5.2　模糊数据库与演绎数据库380

12.5.3　主动数据库380

12.5.4　移动数据库384

12.5.5　统计数据库385

小结386

习题386

参考文献387