數據庫原理及應用

機 械 工 業 出 版 社本書將數據庫基本原理、方法和應用技術相結合，以關係數據庫系統為核心，完整地介紹了數據庫系統的基本概念及基本原理，並對Microsoft SQL Server等主流數據庫管理系統、Visio和PowerDesigner、ASPNET和ADONET等數據庫設計與軟件開發工具進行了講解，還對數據倉庫、數據挖掘、大數據等技術進行了介紹。本書主要內容包括：數據庫系統概述、數據模型、數據庫系統的體系結構、關係數據庫方法、關係數據庫的結構化查詢語言、關係模式的規範化理論、數據庫設計、數據庫保護、Microsoft SQL Server 2019、ASPNET和ADONET數據庫開發技術、數據庫新技術等。通過本書的學習，讀者可熟練使用現有的數據庫管理系統和軟件設計與開發工具，進行數據庫結構的設計和數據庫應用系統開發。

本書可作為高等院校計算機類專業、信息管理與信息系統專業以及其他相關專業的數據庫相關課程教材，還可作為廣大軟件設計與開發人員、在信息領域工作的相關人員的參考書。圖書在版編目(CIP)數據

前言

第1章數據庫系統概述1

1.1數據庫技術的產生與發展1

1.1.1數據管理的發展1

1.1.2數據和數據管理技術2

1.1.3數據庫系統的3個發展階段3

1.2數據庫系統基本概念4

1.2.1數據庫4

1.2.2數據庫系統4

1.3數據庫系統的特點6

第2章數據模型8

2.1數據模型概述8

2.1.1數據模型的基本組成8

2.1.2數據模型的發展9

2.2ER數據模型9

2.2.1基本概念9

2.2.2ER圖11

2.2.3擴充ER數據模型12

2.3層次數據模型14

2.3.1基本概念和結構14

2.3.2數據操作15

2.3.3數據約束16

2.3.4層次數據模型的優缺點18

2.4網狀數據模型18

2.4.1基本概念和結構18

2.4.2數據操作20

2.4.3數據約束20

2.4.4網狀數據模型的優缺點21

2.5關係數據模型21

2.5.1基本概念21

2.5.2關係數據模型的數據結構21

2.5.3數據操作23

2.5.4數據約束23

2.5.5關係數據模型的優缺點24

2.6面向對象數據模型24

2.6.1對象和對象標識符25

2.6.2屬性和方法25

2.6.3封裝和消息傳遞25

2.6.4類和實例26

2.6.5類層次結構和繼承26

2.6.6持久性和版本27

2.6.7面向對象數據模型與關係數據

模型的比較27

第3章數據庫系統的體系結構28

3.1數據庫的體系結構28

3.1.1三級模式結構28

3.1.2兩級映像和兩級數據獨立性29

3.2數據庫系統（DBS）30

3.2.1DBS的組成30

3.2.2DBS的全局結構32

3.2.3DBS結構的分類34

3.3數據庫管理系統（DBMS）35

3.3.1DBMS的工作模式35

3.3.2DBMS的主要功能36

3.3.3DBMS的組成37

第4章關係數據庫方法40

4.1關係數據庫的基本概念40

4.1.1關係的形式化定義40

4.1.2關係模式、關係子模式和存儲

模式42

4.1.3關係模型的完整性規則44

4.1.4關係數據庫模式45

4.2關係代數46

4.2.1關係代數的5個基本操作46

4.2.2關係代數的組合操作50

4.2.3關係代數表達式應用舉例54

4.3關係演算55

4.3.1元組關係演算55

4.3.2域關係演算56

4.4關係查詢優化57

4.4.1查詢優化的一般策略58

4.4.2關係代數優化58

4.4.3基於存取路徑的規則優化63

第5章關係數據庫的結構化查詢

語言71

5.1SQL概述71

5.2SQL的數據定義語言72

5.2.1數據類型72

5.2.2數據庫模式的定義73

5.2.3基本表、主關鍵字、外部關鍵字的

定義74

5.2.4基本表的修改和刪除77 ^[1] 

5.2.5索引的建立和刪除78

5.3SQL數據更新79

5.3.1元組插入79

5.3.2元組刪除80

5.3.3元組修改81

5.4SQL數據查詢82

5.4.1SQL查詢語句格式82

5.4.2簡單查詢83

5.4.3複雜查詢85

5.5SQL聚集函數91

5.5.1聚集函數的運算符92

5.5.2數據分組92

5.5.3數據排序93

5.6SQL中的視圖93

5.6.1視圖定義94

5.6.2視圖查詢95

5.6.3視圖更新95

5.6.4視圖刪除96

5.6.5視圖的作用96

第6章關係模式的規範化理論98

6.1關係模式設計中的問題98

6.2函數依賴99

6.2.1函數依賴定義99

6.2.2關鍵字和超關鍵字100

6.3數據依賴的公理系統101

6.3.1函數依賴的邏輯藴含101

6.3.2Armstrong公理系統101

6.3.3函數依賴集的等價和覆蓋105

6.4關係模式的分解及其問題106

6.4.1分解的無損連接性107

6.4.2保持函數依賴性111

6.5關係模式的規範化114

6.5.1範式114

6.5.2模式分解的算法116

第7章數據庫設計120

7.1數據庫設計概述120

7.1.1數據庫系統生存期120

7.1.2數據庫設計方法121

7.1.3數據庫設計的基本過程122

7.2規劃123

7.3需求分析124

7.3.1需求描述與分析124

7.3.2需求分析階段的輸入和輸出125

7.3.3需求分析的步驟125

7.3.4數據字典129

7.4概念設計131

7.4.1概念設計的必要性131

7.4.2概念設計的主要步驟132

7.4.3採用ER模型方法的數據庫概念

設計133

7.5數據庫邏輯結構設計及優化141

7.5.1邏輯設計環境141

7.5.2ER模型向關係模型的轉換142

7.5.3用關係規範化理論對關係數據模型

進行優化145

7.6數據庫的物理設計147

7.7數據庫的實現147

7.8數據庫的運行與維護147

7.9PowerDesigner輔助設計工具148

7.9.1繪製ER圖148

7.9.2後台生成SQL數據庫及數據表151

第8章數據庫保護155

8.1事務155

8.1.1事務的定義155

8.1.2事務的ACID準則155

8.2數據庫完整性156

8.2.1完整性子系統和完整性規則156

8.2.2SQL中的完整性約束157

8.2.3SQL的觸發器158

8.3數據庫安全性159

8.3.1數據庫安全性級別159

8.3.2數據訪問權限159

8.3.3SQL中的安全性機制160

8.4數據庫恢復技術161

8.4.1恢復的定義、原則和方法161

8.4.2故障恢復方法161

8.4.3具有檢查點的恢復技術162

8.5併發控制163

8.5.1併發所引起的問題163

8.5.2封鎖164

8.5.3活鎖和死鎖166

8.5.4死鎖的防止、檢測和處理167

8.5.5併發調度的可串行化169

8.5.6兩段封鎖協議170

第9章Microsoft SQL Server 2019171

9.1Microsoft SQL Server簡介171

9.1.1Microsoft SQL Server 2019的

特點171

9.1.2Microsoft SQL Server 2019環境

介紹172

9.1.3Microsoft SQL Server 2019的工具

介紹172

9.2數據庫的創建、修改和刪除175

9.2.1創建Microsoft SQL Server

數據庫175

9.2.2分離和附加Microsoft SQL Server

數據庫178

9.2.3刪除數據庫179

9.3表和主鍵的創建179 ^[1]