數據庫系統原理及應用
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【作 者】李曉峰 李東
【I S B N 】978-7-5084-8294-1
【責任編輯】張玉玲
【適用讀者群】本科
【出版時間】2011-02-10
【開 本】16開
【裝幀信息】平裝(光膜)
【版 次】第1版第1次印刷
【頁 數】
【千字數】624
【印 張】23
【定 價】¥42
【叢 書】普通高等院校“十二五”規劃教材
【備注信息】
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本書從不同層次、角度,由淺入深地介紹數據庫系統的原理和應用,吸取新思想、新技術,詳細介紹數據庫系統的基本概念、關系模型的運算理論、SQL語言和SQL Server 2008、規范化設計理論、數據庫設計、數據保護等基本知識,并對目前正在發展的高級數據庫技術作了介紹,強調內容的特色化與創新性。
本書本著突出理論知識的應用和實踐能力的培養,基礎理論以必需、夠用為度,專業教學加強針對性和實用性等原則,共分三部分:基礎篇、應用篇和高級篇。“基礎篇”內容涉及數據庫的基本概念、操作、模型;“應用篇” 結合SQL Server 2008和計算機實驗簽到系統實例介紹數據庫管理和高級應用技術,達到理論與實踐緊密結合;“高級篇”內容包括一些前沿技術,如“分布式數據庫”、“面向對象數據庫”。
本書內容循序漸進,深入淺出,概念清晰,條理性強,每一章都給出了大量的實例,并且每章后面附有大量習題,從各種不同角度幫助讀者了解和掌握所學的知識點,完成全部知識體系的銜接。
本書可作為大學計算機及相關專業的本科教材,也可供從事計算機軟件工作的科技人員、工程技術人員以及其他相關人員參閱。
覆蓋的知識面廣,既包括數據庫理論,又包括數據庫應用技術
提供大量實例分析,幫助讀者理解相關知識點,提高實際應用能力
將數據庫原理知識與實際數據庫開發工具結合,提高綜合實踐與創新能力
根據數據庫發展的過程與特點,從不同角度出發,凝煉出數據庫發展的三條線索
突出應用型人才培養要求,對實用性強的內容有所側重
數據庫技術是計算機學科中比較活躍的一個分支,是高校計算機專業教學中一門重要的核心課程,已經成為計算機信息系統與應用系統的核心技術。隨著數據庫應用技術的發展,越來越多的軟件開發人員希望了解并掌握數據庫的開發和管理方法。數據庫的應用為高效、精確地處理各種數據創造了條件。數據庫的建設規模、數據庫信息量的大小和使用頻率,已成為衡量一個國家信息化程度的重要標志。
本書在內容編排上,由理論到實踐、從技術基礎到具體開發應用,將數據庫原理知識與實際數據庫開發工具結合在一起,旨在培養學習者提高綜合實踐與創新能力。本書根據數據庫發展的過程與特點,從不同角度出發,凝煉出數據庫發展的三條線索:數據模型經歷了從層次型、網狀型、關系型、對象關系型、面向對象型到網絡型的演變過程;數據庫查詢語言經歷了交互式、嵌入式、對象關系式、面向對象式等演變過程;數據庫設計從實體聯系圖、對象聯系圖的發展過程,將全書內容提攜起來,使得復雜內容條理化、清晰化,易于學生掌握。
本書突出理論知識的應用和實踐能力的培養,由淺入深,并突出應用型人才培養要求,對實用性強的內容有所側重,每一章都附有相應的習題,便于讀者加深理解和鞏固提高。
本書是作者多年從事數據庫教學的經驗和感受的總結,特點是覆蓋的知識比較全面,既包括數據庫理論,又包括數據庫應用技術,并提供大量的實例分析,為讀者理解相關知識點,提高實際能力提供了方便。
本書第1、3、6章由李曉峰、李東編寫,第2和7章由翟霞、黃磊編寫,第4和5章由呂志峰、孫海龍編寫,第8章由張振蕊、李蘭竹編寫,第9章由姚路、楊麗麗編寫,第10章由孫鶴、馮占偉編寫,全書由李曉峰統稿。
值此本書付梓之際,首先向華東師范大學黃國興教授表示感謝,他為審閱本書付出了艱辛的勞動并提出了很多寶貴意見,其次還要感謝哈爾濱工業大學李東教授參與了編寫工作,最后感謝中國水利水電出版有關領導和編輯的大力支持和幫助。
在本書編寫過程中,作者參考了大量的相關書籍和資料,在此對這些參考文獻的作者表示感謝。
由于編者水平有限,書中難免存在錯誤及不當之處,敬請廣大專家和讀者批評指正,以便及時修訂和補充。作者郵箱是mberse@126.com。
編 者
2010年11月
第一篇 基礎篇
第1章 數據庫系統概論 1
1.1 數據庫系統基本概念 1
1.1.1 信息、數據與數據處理 1
1.1.2 數據庫 2
1.1.3 數據庫管理系統與管理信息系統 3
1.1.4 數據庫系統 4
1.2 數據庫技術的產生與發展 6
1.2.1 數據管理技術的發展 6
1.2.2 數據庫系統的特點 9
1.3 數據模型 10
1.3.1 信息的三個世界 10
1.3.2 模型與數據模型 12
1.3.3 數據模型的基本組成 12
1.3.4 數據模型的分類 13
1.4 數據庫系統的體系結構 15
1.4.1 數據庫三級模式結構 16
1.4.2 數據庫應用系統的體系結構 18
1.5 數據庫系統研究領域 20
1.5.1 數據庫技術、方法、理論 20
1.5.2 DBMS產品及工具 20
1.5.3 數據庫技術與相關技術的融合 21
本章小結 21
習題一 22
第2章 關系數據庫 23
2.1 關系數據庫的基本概念 23
2.1.1 關系的數學定義 23
2.1.2 關系的性質 26
2.1.3 關系模式與關系數據庫 27
2.2 關系數據庫的數據模型 28
2.2.1 關系模型結構 28
2.2.2 關系模型的數據操作 29
2.2.3 關系完整性約束 30
2.3 關系代數 31
2.3.1 關系代數的傳統集合運算 32
2.3.2 關系代數專門的關系運算 33
2.3.3 關系代數表達式應用舉例 37
2.4 關系演算 37
2.4.1 元組關系演算 37
2.4.2 域關系演算 39
2.5 關系系統的查詢優化技術 40
2.5.1 查詢優化問題的提出 41
2.5.2 查詢優化的一般策略 43
2.5.3 關系代數表達式的等價變換規則 43
2.5.4 關系表達式的優化算法 44
本章小結 47
習題二 48
第3章 關系數據庫設計理論 50
3.1 關系模式設計問題 50
3.1.1 數據冗余與操作異常 50
3.1.2 冗余產生原因分析和問題解決思路 51
3.2 關系模式的規范化 52
3.2.1 函數依賴 52
3.2.2 碼的形式定義 54
3.2.3 關系模式基礎范式 55
3.2.4 多值依賴與第四范式 59
3.3 數據依賴的公理系統 62
3.3.1 Armstrong公理 62
3.3.2 屬性集的閉包及其算法 63
3.3.3 候選碼的求解理論和算法 65
3.3.4 函數依賴集的等價與覆蓋 66
3.3.5 最小函數依賴集 66
3.4 關系模式的分解 68
3.4.1 模式分解的等價性 68
3.4.2 無損連接分解 69
3.4.3 保持依賴性分解 71
3.4.4 關系模式分解算法 73
3.5 規范化理論的應用 75
3.5.1 規范化的優缺點 75
3.5.2 反規范化設計 75
3.5.3 規范化設計與反規范化設計 76
3.5.4 規范化示例 76
本章小結 78
習題三 79
第二篇 應用篇
第4章 SQL Server 2008和關系數據庫
標準語言SQL 81
4.1 SQL Server 2008概述 81
4.1.1 SQL Server 2008的發展歷史 81
4.1.2 SQL Server 2008簡介 82
4.1.3 SQL Server 2008的版本 83
4.1.4 SQL Server 2008的安裝與配置 86
4.2 SQL Server 2008的管理工具 97
4.2.1 SQL Server 2008管理工具一覽 97
4.2.2 SQL Server 2008 Management Studio 98
4.2.3 SQL Server 2008 配置管理器 100
4.3 SQL Server 2008的體系結構 101
4.3.1 邏輯結構 101
4.3.2 物理結構 102
4.4 關系數據庫語言SQL 104
4.4.1 SQL的發展史 104
4.4.2 SQL的功能特點 105
4.4.3 SQL的基本組成 105
4.5 Transact-SQL的數據定義語言 107
4.5.1 數據庫管理與使用 107
4.5.2 表的管理與使用 118
4.5.3 視圖的管理與使用 126
4.5.4 索引的管理與使用 132
4.5.5 同義詞的管理和使用 134
4.6 Transact-SQL的數據查詢語言 135
4.6.1 SELECT的基本結構 136
4.6.2 簡單查詢 136
4.6.3 連接查詢 144
4.6.4 子查詢 147
4.6.5 集合查詢 149
4.6.6 遞歸合并查詢 150
4.7 Transact-SQL的數據操縱語言 152
4.7.1 數據插入 152
4.7.2 數據修改 153
4.7.3 數據刪除 154
4.8 Transact-SQL的數據控制語言 155
4.8.1 數據控制的方法 155
4.8.2 權限的授予與收回 155
4.9 嵌入式SQL 157
4.9.1 嵌入式SQL的實現方式 158
4.9.2 嵌入式SQL語言的分類 158
4.9.3 嵌入式SQL和宿主語言之間的通信 159
4.9.4 嵌入式SQL的使用規定 160
4.9.5 嵌入式SQL的使用技術 160
4.9.6 嵌入式SQL應用實例 163
本章小結 164
習題四 164
第5章 SQL Server 2008高級應用 167
5.1 Transact-SQL程序設計 167
5.1.1 Transact-SQL程序結構 167
5.1.2 Transact-SQL程序的批處理 168
5.1.3 系統數據類型 168
5.1.4 常量與變量 171
5.1.5 注釋符與運算符 173
5.1.6 標準(庫)函數 174
5.1.7 流程控制語句 175
5.1.8 常用命令 179
5.2 存儲過程 180
5.2.1 存儲過程的概念 181
5.2.2 存儲過程的優點 181
5.2.3 存儲過程的分類 181
5.2.4 存儲過程的建立 182
5.2.5 執行存儲過程 184
5.2.6 修改存儲過程 185
5.2.7 刪除存儲過程 186
5.3 觸發器 187
5.3.1 觸發器的概念 187
5.3.2 觸發器的作用 187
5.3.3 觸發器的種類 188
5.3.4 DML觸發器的分類 188
5.3.5 DML觸發器的工作原理 188
5.3.6 設計DML觸發器的注意事項
及技巧 189
5.3.7 創建DML觸發器 191
5.3.8 創建Instead Of觸發器 194
5.3.9 查看DML觸發器 195
5.3.10 修改DML觸發器 196
5.3.11 刪除DML觸發器 197
5.3.12 DDL觸發器 197
5.3.13 存儲過程和觸發器的區別 200
5.4 用戶自定義函數 200
5.4.1 創建用戶自定義函數 201
5.4.2 修改和刪除用戶自定義函數 204
本章小結 204
習題五 204
第6章 數據庫設計 207
6.1 數據庫設計概述 207
6.1.1 數據庫設計的任務、特點和方法 207
6.1.2 數據庫設計過程 209
6.2 需求分析 211
6.2.1 需求分析的任務 211
6.2.2 需求分析的步驟 211
6.2.3 數據流圖 213
6.2.4 數據字典 213
6.3 概念設計 215
6.3.1 E-R模型 216
6.3.2 概念設計的方法和步驟 220
6.3.3 數據抽象與局部概念模式設計 220
6.3.4 全局概念模式設計 222
6.4 邏輯設計 224
6.4.1 邏輯設計的步驟 224
6.4.2 E-R模型向關系模型的轉換 224
6.4.3 模型的優化 228
6.4.4 設計用戶外模式 230
6.4.5 E-R模型實例分析 230
6.5 物理設計 233
6.5.1 物理設計的要求和內容 233
6.5.2 存取方法 234
6.5.3 存儲結構 235
6.5.4 性能評價 236
6.6 數據庫的實施 236
6.6.1 數據庫結構建立 236
6.6.2 數據載入 236
6.6.3 編寫、調試應用程序 237
6.6.4 數據庫試運行 237
6.6.5 整理文檔 237
6.7 數據庫的運行維護 238
6.8 數據庫應用系統設計實例 239
6.8.1 系統需求分析 239
6.8.2 系統概念設計 242
6.8.3 系統的邏輯設計 243
6.8.4 系統物理設計 247
本章小結 251
習題六 252
第7章 數據庫安全性與完整性 254
7.1 數據安全與保護概述 254
7.2 數據庫的安全性 255
7.2.1 對數據庫安全的威脅 255
7.2.2 數據庫安全性級別 255
7.2.3 數據庫安全性控制 256
7.2.4 SQL Server的安全性控制 259
7.3 數據庫的完整性 275
7.3.1 完整性約束條件 276
7.3.2 完整性控制 278
7.3.3 SQL Server完整性的實現 280
本章小結 286
習題七 286
第8章 數據庫事務管理 288
8.1 事務與事務管理 288
8.1.1 事務的概念及ACID特性 288
8.1.2 事務的基本操作與活動狀態 290
8.2 并發控制 291
8.2.1 事務的并發執行 291
8.2.2 并發操作引起的不一致問題 291
8.2.3 封鎖與封鎖協議 293
8.2.4 活鎖與死鎖 295
8.2.5 并發調度的可串行性 297
8.2.6 兩段鎖協議 299
8.2.7 SQL Server并發控制的實現 301
8.3 數據庫恢復技術 305
8.3.1 數據庫故障分類 305
8.3.2 數據庫恢復實現技術 306
8.3.3 SQL Server數據恢復機制的實現 310
本章小結 322
習題八 322
第三篇 高級篇
第9章 分布式數據庫 324
9.1 分布式數據庫簡介 324
9.1.1 分布式數據庫的特點 324
9.1.2 分布式數據庫的優缺點 325
9.1.3 分布式數據庫的分類 326
9.2 分布式數據庫的體系結構 326
9.3 分布式數據庫管理系統 329
9.4 分布式數據存儲 330
9.4.1 數據分片 330
9.4.2 數據分配 332
9.5 分布式數據庫的組成 333
9.6 分布式查詢 333
9.7 分布式數據庫的發展及應用趨勢 335
本章小結 336
習題九 337
第10章 對象數據庫 338
10.1 面向對象數據庫 338
10.1.1 面向對象數據模型 339
10.1.2 面向對象數據庫管理系統 339
10.1.3 面向對象數據庫系統 340
10.1.4 面向對象技術與數據庫技術相結合的多種方法 340
10.1.5 面向對象數據庫的不足 341
10.2 對象關系數據庫 341
10.2.1 關系模型擴充—后關系模型 342
10.2.2 后關系模型擴充—對象關系
數據模型 345
10.3 對象關系數據庫管理系統 348
10.4 對象關系數據庫的定義語言 350
10.4.1 對象關系數據庫模型的定義 350
10.4.2 數據類型定義 350
10.4.3 繼承性定義 352
10.4.4 引用類型定義 353
10.5 對象關系數據庫的數據查詢 356
10.5.1 嵌套與元組變量設置 356
10.5.2 路徑表達式 356
10.5.3 復合值創建和查詢 357
10.5.4 面向對象數據庫與對象關系
數據庫的比較 358
本章小結 358
習題十 359
參考文獻 360
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