數據庫原理與應用

本書主要介紹數據庫原理與應用。全書分為兩部分：一部分為數據庫原理篇，內容包括概述、數據模型、關係數據庫查詢語言與存儲過程、事務管理與查詢優化、數據庫的安全和完整性約束及其實現；另一部分為數據庫應用篇，內容包括關係數據庫設計理論、數據庫設計的需求分析、數據庫概念設計、數據庫邏輯設計、數據庫物理設計、數據庫的實現、運行和維護、數據庫應用示例以及大數據時代數據管理技術。附錄給出了第1-11章習題的題解。 本書力求概念清晰、易於理解，並通過大量應用實例進一步講述基本概念和方法，便於學生學習。本書的另一個特點是在數據庫應用篇的數據庫概念設計中，採用了UMI_ F-R圖進行語義建模，使學生能夠掌握較新的建模方法。 ^[1] 

第1章概述3

1.1數據庫技術的基本概念3

1.1.1數據3

1.1.2數據庫4

1.1.3數據庫管理系統4

1.1.4數據庫系統5

1.1.5數據庫管理員5

1.1.6數據庫應用系統5

1.1.7數據目錄5

1.1.8空值6

1.2數據管理技術的發展過程6

1.2.1人工管理階段6

1.2.2文件管理階段7

1.2.3數據庫技術階段8

1.3數據模型和數據模式9

1.3.1數據模型9

1.3.2數據模式10

1.4數據庫系統體系結構11

1.4.1分佈式數據庫系統體系結構11

1.4.2客户機/服務器結構11

1.4.3瀏覽器/服務器結構13

1.4.4混合體繫結構14

本章習題14

第2章數據模型15

2.1層次數據模型15

2.2網狀數據模型17

2.3關係數據模型18

2.3.1關係18

2.3.2關係的鍵19

2.3.3關係的主屬性和非主屬性20

2.3.4關係的完整性約束21

2.3.5關係代數00

2.3.6關係演算29

2.4傳統實體聯繫數據模型30

2.4.1傳統基本ER模型30

2.4.2傳統擴充ER模型33

2.5UMI。ER數據模型35

2.5.1UML基本ER數據模型35

2.5.2UML擴充ER數據模型37

本章習題38

第3章關係數據庫標準語言SQL40

3.1SQL的發展過程40

3.2SQL的組成和基本結構41

3.3數據定義語言DDL41

3.3.1基表模式的定義42

3.3.2基表模式的修改44

3.3.3索引的建立與撤銷46

3.4查詢語言QL46

3.4.1基本SQL查詢語句47

3.4.2較複雜的SQL查詢語句52

3.4.3集合查詢59

3.5數據操縱語言DML60

3.5.1插入數據60

3.5.2修改數據62

3.5.3刪除數據63

3.6視圖64

3.6.1定義視圖64

3.6.2查詢視圖65

3.6.3刪除視圖65

3.6.4更新視圖66

3.6.5視圖的作用66

3.7數據控制語言DCL66

3.7.1授權68

3.7.2收回權限69

J./.J完整性控制70

3.8嵌入式SQL70

3.8.1嵌入式SQI。介紹70

3.8.2嵌入式SQL的説明部分71

3.8.3嵌入式SQL的可執行語句70

3.9嵌入式SQL的實現74

3.10動態SQL75

3.11SQI。的存儲過程77

本章習題78

第4章事務管理和查詢優化79

4.1事務79

4.2系統恢復81

4.2.1系統恢復技術81

4.2.2故障的類型及恢復的對策84

4.3併發控制85

4.3.1併發的概念85

4.3.2加鎖與鎖的協議87

4.3.3死鎖與活鎖89

4.3.4可串行化調度與兩段鎖協議92

4.3.5多粒度鎖96

4.4查詢優化98

4.4.1查詢優化的目的98

4.4.2代數優化102

4.4.3依賴於存取路徑的規則優化105

4.4.4代價估算優化108

本章習題112

善5章數據庫的安全和完整性約束114

5.1數據庫的安全114

5.1.1用户標識和鑑別114

5.1.2存取控制115

5.1.3視圖定義和查詞修改116

5.1.4數據加密116

5.1.5審計跟蹤116

5.2數據庫的完整性約束117

5.2.1域完整性約束117

5.2.2引用完整性約束117

5.2.3實體完整性約束117

5.2.4其他完整性約束117

5.2.5完整性約束的説明118

本章習題121

第2篇數據庫應用

第6章關係數據庫設計理論125

6.1關係模式設計中的一些語義問題125

6.2函數依賴128

6.2.1函數依賴的定義128

6.2.2函數依賴集的閉包130

6.2.3屬性集的閉包132

6.2.4最小函數依賴134

6.3多值依賴136

6.4連接依賴138

6.5關係模式的分解140

6.6無損分解的驗證142

6.7保持依賴的驗證146

6.8關係模式的規範化148

6.8.1第一範式148

6.8.2第二範式151

6.8.3第三範式151

6.8.4BC範式152

6.8.5無損連接和保持函數依賴分解成3NF模式集的算法153

6.8.6無損分解成BCNF模式的算法157

6.8.7第四範式158

本章習題159

第7章數據庫設計的需求分析161

7.1業務需求的確定161

7.1.1業務的流程161

7.1.2組成業務的數據162

7.1.3數據的處理162

7.1.4業務規則163

7.2數據需求的確定163

7.3處理需求的確定166

7.4數據的收集和分析167

7.4.1數據收集的方法167

7.4.2數據的分析169

本章習題170

第8章數據庫的概念設計171

8.1概念設計的基本方法171

8.2概念設計的數據模型172

8.3局部視圖的設計172

8.3.1確定局部視圖的設計範圍172

8.3.2確定實體及實體的主鍵174

8.3.3定義實體間的聯繫175

8.3.4給實體及聯繫加上描述屬性189

8.4高級建模技術191

8.4.1特殊化和普遍化191

8.4.2超類/子類關係的約束193

8.5視圖集成概述193

8.5.1視圖集成的策略195

8.5.2視圖集成的步驟196

8.6實體的集成197

8.7聯繫的集成202

8.7.1相同元數、相同角色的聯繫的集成202

8.7.2相同元數、不同角色的聯繫的集成204

8.7.3不同元的聯繫集成205

8.8新老數據模式的集成208

8.9實例209

本章習題211

第9章數據庫的邏輯設計213

9.1ER圖到關係模式的映射213

9.1.1實體到關係的映射213

9.1.2基本ER圖映射為關係的方法215

9.1.3擴充ER數據模式的映射220

9.2關係模式的優化222

9.3關係模式的調整00，7

9.3.1改善數據庫性能227

9.3.2節省存儲空間的一些考慮227

9.4外模式的設計228

本章習題230

第10章數據庫的物理設計232

10.1確定記錄的存儲結構232

10.1.1數據項的存儲技術OQO

10.1.2記錄在物理塊上的分配233

10.1.3物理塊在磁盤上的分配234

10.1.4數據壓縮方法235

10.2確定數據庫的存儲結構236

10.2.1確定數據的存放位置236

10.2.2選擇文件的組織方式236

10.2.3確定系統配置239

10.3簇集設計239

10.4索引的選擇240

10.5評價物理結構247

本章習題248

第11章數據庫的實現、運行與維護249

11.1數據庫的實現249

11.2數據庫的運行251

11.3數據庫的維護251

本章習題255

第12章數據庫設計示例256

12.1客户訂購登記管理256

12.1.1需求分析256

12.1.2概念設計257

12.1.3邏輯設計260

12.2學生住宿管理266

12.2.1需求分析266

12.2.2概念設計267

12.2.3邏輯設計269

12.3T資管理272

12.3.1需求分析273

12.3.2概念設計273

12.3.3邏輯設計276

12.4人力資源管理279

12.4.1需求分析279

12.4.2概念設計280

12.4.3邏輯設計282

12.5發票處理284

12.5.1需求分析284

12.5.2概念設計285

12.5.3邏輯設計286

12.6保險業務管理287

12.6.1需求分析288

12.6.2概念設計289

12.6.3邏輯設計291

12.7車輛租賃管理293

12.7.1需求分析293

12.7.2概念設計294

12.7.3邏輯設計296

12.8飛機訂票系統298

12.8.1需求分析298

12.8.2概念設計299

12.8.3邏輯設計300

12.9酒店客房預訂系統301

12.9.1需求分析301

12.9.2概念設計302

12.9.3邏輯設計304

12.10學生工作管理305

12.10.1需求分析305

12.10.2概念設計306

12.10.3邏輯設計308

第13章大數據時代的數據管理技術310

13.1關係數據庫時代的數據管理技術310

13.2大數據時代的數據管理技術311

13.2.1傳統關係數據庫的瓶頸311

13.2.2大數據的特點312

13.2.3NoSQI。數據庫313

13.2.4MapReduce314

13.2.5Hadoop315

各章習題參考答案317

第1章317

第2章318

第3章321

第4章327

第5章330

第6章332

第7章335

第8章336

第9章341

第10章345

第11章347

參考文獻348

^[2]