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第1章 数据库系统概论1

1.1 数据库系统的作用1

1.1.1 数据与数据管理2

1.1.2 数据管理技术的产生与发展3

1.1.3 数据库应用8

1.2 数据模型9

1.2.1 数据模型的分层10

1.2.2 数据模型的组成要素11

1.2.3 层次模型12

1.2.4 网状模型14

1.2.5 关系模型15

1.3 数据抽象与数据库三级模式17

1.3.1 数据抽象17

1.3.2 数据库三级模式结构及两层映像18

1.3.3 数据库三级模式与三层模型的联系和区别20

1.4 数据库系统22

1.4.1 数据库系统组成22

1.4.2 数据库管理系统23

1.4.3 数据库系统的相关人员27

本章小结29

习题133

第2章 关系模型与关系代数35

2.1 关系模型36

2.1.1 关系数据结构36

2.1.2 关系完整性约束41

2.1.3 关系操作46

2.2 关系代数47

2.2.1 传统的集合运算48

2.2.2 专门的关系运算49

2.2.3 关系代数查询综合举例56

本章小结60

习题261

第3章 SQL查询语言63

3.1 SQL概述63

3.1.1 SQL发展64

3.1.2 SQL特点65

3.1.3 SQL查询基本概念66

3.2 单表查询67

3.2.1 投影运算70

3.2.2 选择运算73

3.2.3 排序运算78

3.2.4 查询表79

3.2.5 聚合查询79

3.3 连接查询81

3.3.1 等值与非等值连接81

3.3.2 自表连接85

3.3.3 外连接86

3.4 嵌套子查询87

3.4.1 使用IN的子查询88

3.4.2 使用比较运算符的子查询91

3.4.3 使用存在量词EXISTS的子查询92

3.4.4 复杂子查询实例96

3.5 集合运算99

3.6 SQL查询一般格式101

本章小结103

习题3103

第4章 数据库建模107

4.1 数据库设计过程108

4.2 E-R模型基本概念及表示109

4.2.1 实体与实体集109

4.2.2 属性110

4.2.3 联系与联系集112

4.3 约束114

4.3.1 映射约束114

4.3.2 码约束与联系集的属性安置116

4.3.3 依赖约束118

4.3.4 参与约束119

4.3.5 多值联系119

4.4 弱实体集120

4.5 扩展E-R特征121

4.6 E-R建模问题123

4.6.1 E-R建模的基本原则123

4.6.2 依赖约束的建模128

4.6.3 多值联系的建模130

4.7 数据库概念设计实例——大学选课系统133

4.7.1 概念设计任务133

4.7.2 系统需求分析133

4.7.3 数据库概念设计138

4.8 逻辑设计——E-R模型转化为关系模型144

4.8.1 E-R模型转化方法144

4.8.2 大学选课系统E-R模型转化实例149

本章小结153

习题4154

第5章 关系数据理论与模式求精157

5.1 问题提出158

5.2 函数依赖定义160

5.3 范式163

5.3.1 第一范式（1NF）——码163

5.3.2 第二范式（2NF）——全部是码164

5.3.3 第三范式（3NF）——仅仅是码164

5.3.4 Boyce-Codd范式（BCNF）165

5.4 函数依赖理论167

5.4.1 函数依赖集闭包167

5.4.2 属性集闭包168

5.4.3 正则覆盖170

5.4.4 无损连接分解172

5.4.5 保持依赖分解173

5.5 模式分解算法173

5.5.1 BCNF分解算法173

5.5.2 3NF分解算法175

5.6 数据库模式求精176

本章小结178

习题5179

第6章 关系数据库设计实例——网上书店182

6.1 系统需求分析183

6.1.1 需求概述和系统边界183

6.1.2 主要业务处理流程183

6.1.3 功能需求分析183

6.1.4 数据需求分析185

6.1.5 业务规则及完整性约束分析186

6.2 数据库概念设计188

6.2.1 确定基本实体集及属性188

6.2.2 主要业务局部概念建模190

6.2.3 定义联系集及属性196

6.2.4 完整E-R模型198

6.2.5 检查是否满足需求198

6.3 数据库逻辑设计200

6.4 模式求精207

本章小结207

习题6208

第7章 SQL数据定义、更新及数据库编程210

7.1 SQL数据定义语言211

7.1.1 数据库的定义211

7.1.2 基本表的定义216

7.1.3 索引的定义219

7.2 SQL数据更新语言221

7.2.1 插入数据221

7.2.2 删除数据223

7.2.3 修改数据224

7.3 视图225

7.3.1 定义视图225

7.3.2 查询视图228

7.3.3 视图更新229

7.3.4 删除视图230

7.4 T-SQL语言简介231

7.4.1 表达式231

7.4.2 函数232

7.4.3 流程控制语句236

7.5 游标237

7.5.1 游标的定义与使用238

7.5.2 当前游标集的修改与删除241

7.6 存储过程242

7.6.1 创建存储过程242

7.6.2 执行存储过程246

7.6.3 修改和删除存储过程247

7.7 触发器248

7.7.1 创建触发器249

7.7.2 修改和删除触发器254

本章小结256

习题7257

第8章 数据库存储结构与查询处理262

8.1 文件组织与记录组织263

8.1.1 存储介质263

8.1.2 存储访问264

8.1.3 文件组织与文件中记录的组织265

8.2 索引与散列270

8.2.1 索引基本概念270

8.2.2 顺序索引271

8.2.3 B＋树索引273

8.2.4 散列277

8.3 查询处理281

8.3.1 查询处理过程281

8.3.2 查询代价度量283

8.3.3 选择运算284

8.3.4 连接运算286

8.3.5 其他运算293

8.3.6 表达式计算295

8.4 查询优化296

8.4.1 查询优化实例296

8.4.2 关系表达式转换297

8.4.3 查询优化策略298

8.5 物理数据库设计299

本章小结302

习题8306

第9章 数据库安全性与完整性308

9.1 数据库安全性308

9.1.1 数据库安全概述309

9.1.2 SQL Server安全机制312

9.1.3 触发器实现安全性320

9.2 数据库完整性320

9.2.1 数据库完整性概述320

9.2.2 SQL Server完整性321

9.2.3 使用规则和触发器实现完整性328

9.3 数据库应用与安全设计329

9.3.1 数据库安全性控制329

9.3.2 数据库完整性控制332

9.3.3 存储过程设计335

本章小结338

习题9339

第10章 事务管理与恢复340

10.1 事务341

10.1.1 问题背景341

10.1.2 事务概念342

10.1.3 事务特性343

10.1.4 事务并发执行与调度344

10.1.5 事务调度及正确性准则346

10.2 并发控制349

10.2.1 基于封锁的协议349

10.2.2 两阶段封锁协议352

10.3 恢复与备份354

10.3.1 故障分类及恢复策略354

10.3.2 事务访问数据方式355

10.3.3 基于日志的故障恢复策略357

10.3.4 检查点360

10.3.5 备份与介质故障恢复363

本章小结364

习题10366

第11章 数据库应用开发368

11.1 数据库系统的体系结构369

11.1.1 软件开发体系结构概述369

11.1.2 C/S体系结构370

11.1.3 B/S体系结构372

11.1.4 C/S与B/S结构的结合375

11.1.5 常用开发体系结构377

11.2 数据库访问技术379

11.2.1 ODBC API和ODBC库380

11.2.2 MFC DAO381

11.2.3 RDO382

11.2.4 OLE DB383

11.2.5 ADO385

11.2.6 ADO.NET386

11.2.7 JDBC389

11.2.8 数据库访问技术小结392

11.3 对象-关系映射框架394

本章小结397

习题11399

第12章 数据管理技术前沿400

12.1 大数据的兴起401

12.1.1 大数据的概念401

12.1.2 从数据库到大数据403

12.1.3 大数据处理模式404

12.2 大数据处理平台和框架405

12.2.1 Apache Hadoop406

12.2.2 Spark409

12.2.3 Storm410

12.3 数据库面临的挑战412

12.3.1 MySpace数据库架构变化412

12.3.2 数据库可扩展性问题的解决方法414

12.3.3 数据库的发展416

12.4 NoSQL数据库417

12.4.1 键值数据库Redis417

12.4.2 文档数据库MongoDB421

12.4.3 列数据库HBase426

12.4.4 图数据库Neo4j429

12.5 NewSQL数据库433

12.5.1 VoltDB434

12.5.2 NuoDB437

本章小结440

习题12440

参考文献441