数据库原理及应用(计算机系列教材)

在大数据时代背景下，本书以培养数据管理应用型人才为目标，系统全面地讲述了数据库系统的基础理论知识、基本方法与应用技术。本书总共包含4篇17章，第1篇为基础篇，包括绪论、关系模型数据库、关系代数。第2篇为设计及应用篇，包括使用实体—联系模型进行数据建模、扩展的实体—联系模型、实体—联系模型到关系模型的转换、UML类图建模、关系数据理论、关系数据库标准语言SQL、数据库编程、数据库设计。第3篇为管理篇，包括并发控制、数据库存储技术、关系查询优化、数据库安全、数据库恢复。第4篇为新技术篇，包括数据库的发展及新技术。

目录 第1篇基础篇 第1章绪论/3 1.1概述/3 1.1.1数据库的基本概念/4 1.1.2数据库管理系统介绍/7 1.1.3示例/8 1.2逻辑数据模型/9 1.2.1层次模型/10 1.2.2网状模型/11 1.2.3关系模型/12 1.3数据库系统的结构/12 1.3.1模式及实例的概念/13 1.3.2数据库系统的三级模式结构/13 1.3.3数据库系统的体系结构/16 1.4数据管理技术的发展历史/17 1.4.1人工管理阶段/18 1.4.2文件系统管理阶段/18 1.4.3数据库管理系统阶段/20 1.5DBMS组成/22 1.6小结/22 1.7习题/23 第2章关系模型数据库/24 2.1关系模型数据库的数据结构/24 2.1.1关系模型的基本概念/24 2.1.2关系的性质/27 2.1.3关系模型的形式化定义/29 2.2关系模型的完整性/35 2.2.1实体完整性/35 2.2.2参照完整性/35 2.2.3用户自定义完整性/37 2.3本书示例数据库/38 2.4小结/39 2.5习题/39 第3章关系代数/40 3.1关系操作/40 3.2关系操作的语言/40 3.3关系代数运算/41 3.3.1传统的集合运算/41 3.3.2专门的关系运算/45 3.3.3关系代数表达式应用举例/52 3.4小结/53 3.5习题/53 第2篇设计及应用篇 第4章使用实体—联系模型进行数据建模/57 4.1数据模型/57 4.2概念模型/57 4.3实体—联系模型/58 4.3.1基本概念/58 4.3.2一个完整的示例/62 4.3.3ER图表示法小结/64 4.3.4联系的不同表示法/64 4.4ER图应用举例/66 4.5小结/67 4.6习题/67 第5章扩展的实体—联系模型/68 5.1扩展的实体—联系模型介绍/68 5.1.1扩展的ER模型的基本概念/68 5.1.2一个完整的示例/72 5.2ER及EER模型的设计步骤/74 5.3ER及EER模型的设计原则/74 5.4EER图应用举例/77 5.5小结/77 5.6习题/77 第6章实体—联系模型到关系模型的转换/78 6.1ER模型到关系模型的转换/78 6.1.1实体的映射/78 6.1.2二元联系的映射/79 6.1.3其他元素的映射/82 6.2一个完整的ER模型转换示例/83 6.3EER模型到关系模型的转换/85 6.3.1父类与子类的转换/85 6.3.2聚集的转换/87 6.4一个完整的EER模型转换示例/88 6.5小结/90 6.6习题/90 第7章UML类图建模/91 7.1概述/91 7.2UML类图表示法/91 7.3示例/95 7.4UML类图到关系模型的转换/96 7.5数据库设计工具/97 7.6小结/99 7.7习题/99 第8章关系数据理论/100 8.1规范化理论概述/100 8.2基本概念/104 8.3范式/106 8.3.1第一范式/106 8.3.2第二范式/107 8.3.3第三范式/109 8.3.4BCNF/110 8.3.5多值依赖与第四范式/112 8.3.6连接依赖与5NF/113 8.3.7规范化小结/114 8.4Armstrong公理系统/114 8.5关系模式分解/118 8.6模式分解算法/121 8.7规范化应用/122 8.8小结/124 8.9习题/124 第9章关系数据库标准语言SQL/126 9.1SQL概述/126 9.2SQL定义/128 9.2.1数据定义和数据类型/128 9.2.2定义约束/131 9.2.3模式修改语句/135 9.2.4应用举例/136 9.3查询/137 9.3.1单表查询/138 9.3.2多表查询/143 9.3.3嵌套查询/149 9.3.4集合查询/153 9.3.5基于派生表的查询/155 9.3.6应用举例/155 9.4数据更新/160 9.4.1插入数据/160 9.4.2修改数据/161 9.4.3删除数据/162 9.4.4应用举例/163 9.5视图/164 9.5.1定义视图/164 9.5.2查询视图/166 9.5.3更新视图/167 9.5.4视图的优点/168 9.5.5应用举例/169 9.6索引/170 9.7其他的相关理论/171 9.8小结/172 9.9习题/172 第10章数据库编程/173 10.1编程介绍/173 10.2嵌入式SQL/173 10.3数据库编程语言/175 10.3.1基本语法/175 10.3.2存储过程与函数/179 10.3.3触发器/183 10.3.4游标/185 10.4数据库接口及访问技术/186 10.4.1ADO.NET编程/187 10.4.2JDBC编程/189 10.5小结/191 10.6习题/191 第11章数据库设计/192 11.1数据库设计概述/192 11.1.1数据库设计方法/192 11.1.2数据库设计步骤/193 11.2需求分析/195 11.2.1需求分析的方法/196 11.2.2数据流图/197 11.2.3数据字典/200 11.3概念结构设计/201 11.3.1概念模型的特点/201 11.3.2概念结构设计方法/202 11.3.3局部概念模型设计/203 11.3.4全局概念模型设计/205 11.4逻辑结构设计/209 11.4.1ER模型到关系模型的转换/209 11.4.2关系模型的优化/209 11.4.3设计用户子模式/210 11.5物理结构设计/210 11.5.1存取方法/211 11.5.2存储结构/212 11.5.3评价物理结构/213 11.6数据库的实施/213 11.7数据库的运行和维护/215 11.8数据库设计案例——学生成绩管理系统/216 11.8.1需求分析/216 11.8.2概念结构设计/217 11.8.3逻辑结构设计/217 11.8.4物理结构设计/221 11.8.5相关数据库代码/221 11.8.6部分模块界面图/228 11.9小结/242 11.10习题/242 第3篇管理篇 第12章并发控制/245 12.1事务/245 12.1.1事务的概念/245 12.1.2事务的ACID性质/245 12.2并发控制/246 12.2.1事务并发执行的必要性/246 12.2.2并发操作带来的问题/247 12.2.3并发事务调度可串行化/248 12.3封锁技术/249 12.3.1封锁类型/249 12.3.2封锁协议/250 12.3.3两段锁协议/251 12.4封锁带来的问题/252 12.4.1活锁/252 12.4.2死锁/252 12.5多粒度封锁/254 12.5.1多粒度树/254 12.5.2意向锁/255 12.6小结/256 12.7习题/257 第13章数据库存储技术/258 13.1数据库系统存储结构/258 13.1.1数据库磁盘存储器中的数据结构/258 13.1.2数据库系统存储介质/259 13.2数据文件的记录格式/260 13.2.1定长记录/260 13.2.2变长记录/260 13.3数据文件格式/262 13.3.1文件格式/262 13.3.2顺序文件/262 13.3.3聚集文件/263 13.4索引技术/263 13.4.1索引的概念/263 13.4.2主索引/263 13.4.3辅助索引/265 13.4.4索引的更新/265 13.5B+树索引文件/266 13.5.1B+树的结构/266 13.5.2B+树的查询/267 13.5.3B+树的更新/268 13.6散列索引文件/269 13.6.1散列技术/269 13.6.2静态散列索引/270 13.6.3可扩充散列结构/271 13.7小结/273 13.8习题/274 第14章关系查询优化/275 14.1查询处理/275 14.1.1概述/275 14.1.2查询代价度量/276 14.2查询优化/276 14.2.1查询优化概述/277 14.2.2代数优化/277 14.2.3物理优化/281 14.3小结/284 14.4习题/284 第15章数据库安全/285 15.1数据库安全概述/285 15.1.1TCSEC标准/285 15.1.2CC标准/286 15.2数据库系统安全控制/287 15.2.1数据库系统安全模型/287 15.2.2用户身份标识与鉴别/288 15.2.3存取控制概述/289 15.3自主存取控制/290 15.3.1授权/291 15.3.2角色/293 15.3.3视图机制/294 15.4审计/295 15.4.1审计事件/295 15.4.2审计的作用/296 15.5强制存取控制/296 15.6数据加密/297 15.6.1加密技术/297 15.6.2数据库中的加密支持/297 15.7更高安全性保护/298 15.8小结/298 15.9习题/298 第16章数据库恢复/299 16.1故障类型/299 16.1.1事务故障/299 16.1.2系统故障/299 16.1.3介质故障/299 16.2恢复的基本原理与实现方法/300 16.3恢复技术/300 16.3.1数据转储/300 16.3.2日志文件格式/301 16.3.3日志登记原则/302 16.3.4使用日志重做和撤销事务/303 16.3.5检查点/305 16.4恢复算法/306 16.4.1事务回滚/306 16.4.2系统崩溃后的恢复/306 16.4.3介质故障后的恢复/307 16.5小结/308 16.6习题/308 第4篇新 技 术 篇 第17章数据库的发展及新技术/311 17.1数据库系统发展的特点/311 17.2数据管理技术发展的趋势/313 17.3面向对象数据库管理系统/314 17.3.1面向对象数据库管理系统介绍/314 17.3.2对象关系数据库管理系统介绍/316 17.4分布式数据库/316 17.5并行数据库/319 17.6空间数据库/320 17.7数据仓库与数据挖掘/322 17.8大数据/326 17.9小结/329 17.10习题/329 参考文献/330