数据库原理及应用(普通高等教育计算机类系列教材)

机 械 工 业 出 版 社本书将数据库基本原理、方法和应用技术相结合，以关系数据库系统为核心，完整地介绍了数据库系统的基本概念及基本原理，并对Microsoft SQL Server等主流数据库管理系统、Visio和PowerDesigner、ASPNET和ADONET等数据库设计与软件开发工具进行了讲解，还对数据仓库、数据挖掘、大数据等技术进行了介绍。本书主要内容包括：数据库系统概述、数据模型、数据库系统的体系结构、关系数据库方法、关系数据库的结构化查询语言、关系模式的规范化理论、数据库设计、数据库保护、Microsoft SQL Server 2019、ASPNET和ADONET数据库开发技术、数据库新技术等。通过本书的学习，读者可熟练使用现有的数据库管理系统和软件设计与开发工具，进行数据库结构的设计和数据库应用系统开发。 本书可作为高等院校计算机类专业、信息管理与信息系统专业以及其他相关专业的数据库相关课程教材，还可作为广大软件设计与开发人员、在信息领域工作的相关人员的参考书。图书在版编目(CIP)数据

前言 第1章数据库系统概述1 1.1数据库技术的产生与发展1 1.1.1数据管理的发展1 1.1.2数据和数据管理技术2 1.1.3数据库系统的3个发展阶段3 1.2数据库系统基本概念4 1.2.1数据库4 1.2.2数据库系统4 1.3数据库系统的特点6 第2章数据模型8 2.1数据模型概述8 2.1.1数据模型的基本组成8 2.1.2数据模型的发展9 2.2ER数据模型9 2.2.1基本概念9 2.2.2ER图11 2.2.3扩充ER数据模型12 2.3层次数据模型14 2.3.1基本概念和结构14 2.3.2数据操作15 2.3.3数据约束16 2.3.4层次数据模型的优缺点18 2.4网状数据模型18 2.4.1基本概念和结构18 2.4.2数据操作20 2.4.3数据约束20 2.4.4网状数据模型的优缺点21 2.5关系数据模型21 2.5.1基本概念21 2.5.2关系数据模型的数据结构21 2.5.3数据操作23 2.5.4数据约束23 2.5.5关系数据模型的优缺点24 2.6面向对象数据模型24 2.6.1对象和对象标识符25 2.6.2属性和方法25 2.6.3封装和消息传递25 2.6.4类和实例26 2.6.5类层次结构和继承26 2.6.6持久性和版本27 2.6.7面向对象数据模型与关系数据 模型的比较27 第3章数据库系统的体系结构28 3.1数据库的体系结构28 3.1.1三级模式结构28 3.1.2两级映像和两级数据独立性29 3.2数据库系统（DBS）30 3.2.1DBS的组成30 3.2.2DBS的全局结构32 3.2.3DBS结构的分类34 3.3数据库管理系统（DBMS）35 3.3.1DBMS的工作模式35 3.3.2DBMS的主要功能36 3.3.3DBMS的组成37 第4章关系数据库方法40 4.1关系数据库的基本概念40 4.1.1关系的形式化定义40 4.1.2关系模式、关系子模式和存储 模式42 4.1.3关系模型的完整性规则44 4.1.4关系数据库模式45 4.2关系代数46 4.2.1关系代数的5个基本操作46 4.2.2关系代数的组合操作50 4.2.3关系代数表达式应用举例54 4.3关系演算55 4.3.1元组关系演算55 4.3.2域关系演算56 4.4关系查询优化57 4.4.1查询优化的一般策略58 4.4.2关系代数优化58 4.4.3基于存取路径的规则优化63 第5章关系数据库的结构化查询 语言71 5.1SQL概述71 5.2SQL的数据定义语言72 5.2.1数据类型72 5.2.2数据库模式的定义73 5.2.3基本表、主关键字、外部关键字的 定义74 5.2.4基本表的修改和删除77 5.2.5索引的建立和删除78 5.3SQL数据更新79 5.3.1元组插入79 5.3.2元组删除80 5.3.3元组修改81 5.4SQL数据查询82 5.4.1SQL查询语句格式82 5.4.2简单查询83 5.4.3复杂查询85 5.5SQL聚集函数91 5.5.1聚集函数的运算符92 5.5.2数据分组92 5.5.3数据排序93 5.6SQL中的视图93 5.6.1视图定义94 5.6.2视图查询95 5.6.3视图更新95 5.6.4视图删除96 5.6.5视图的作用96 第6章关系模式的规范化理论98 6.1关系模式设计中的问题98 6.2函数依赖99 6.2.1函数依赖定义99 6.2.2关键字和超关键字100 6.3数据依赖的公理系统101 6.3.1函数依赖的逻辑蕴含101 6.3.2Armstrong公理系统101 6.3.3函数依赖集的等价和覆盖105 6.4关系模式的分解及其问题106 6.4.1分解的无损连接性107 6.4.2保持函数依赖性111 6.5关系模式的规范化114 6.5.1范式114 6.5.2模式分解的算法116 第7章数据库设计120 7.1数据库设计概述120 7.1.1数据库系统生存期120 7.1.2数据库设计方法121 7.1.3数据库设计的基本过程122 7.2规划123 7.3需求分析124 7.3.1需求描述与分析124 7.3.2需求分析阶段的输入和输出125 7.3.3需求分析的步骤125 7.3.4数据字典129 7.4概念设计131 7.4.1概念设计的必要性131 7.4.2概念设计的主要步骤132 7.4.3采用ER模型方法的数据库概念 设计133 7.5数据库逻辑结构设计及优化141 7.5.1逻辑设计环境141 7.5.2ER模型向关系模型的转换142 7.5.3用关系规范化理论对关系数据模型 进行优化145 7.6数据库的物理设计147 7.7数据库的实现147 7.8数据库的运行与维护147 7.9PowerDesigner辅助设计工具148 7.9.1绘制ER图148 7.9.2后台生成SQL数据库及数据表151 第8章数据库保护155 8.1事务155 8.1.1事务的定义155 8.1.2事务的ACID准则155 8.2数据库完整性156 8.2.1完整性子系统和完整性规则156 8.2.2SQL中的完整性约束157 8.2.3SQL的触发器158 8.3数据库安全性159 8.3.1数据库安全性级别159 8.3.2数据访问权限159 8.3.3SQL中的安全性机制160 8.4数据库恢复技术161 8.4.1恢复的定义、原则和方法161 8.4.2故障恢复方法161 8.4.3具有检查点的恢复技术162 8.5并发控制163 8.5.1并发所引起的问题163 8.5.2封锁164 8.5.3活锁和死锁166 8.5.4死锁的防止、检测和处理167 8.5.5并发调度的可串行化169 8.5.6两段封锁协议170 第9章Microsoft SQL Server 2019171 9.1Microsoft SQL Server简介171 9.1.1Microsoft SQL Server 2019的 特点171 9.1.2Microsoft SQL Server 2019环境 介绍172 9.1.3Microsoft SQL Server 2019的工具 介绍172 9.2数据库的创建、修改和删除175 9.2.1创建Microsoft SQL Server 数据库175 9.2.2分离和附加Microsoft SQL Server 数据库178 9.2.3删除数据库179 9.3表和主键的创建179 9.3.1表的创建179 9.3.2主键的创建180 9.3.3用SQL语句方式创建表182 9.4数据的插入、修改、删除和 查询182 9.4.1数据的插入182 9.4.2数据的修改184 9.4.3数据的删除184 9.4.4数据的查询184 9.5数据库的备份和恢复185 9.5.1数据库的备份185 9.5.2数据库的恢复187 9.6高级应用技术190 9.6.1存储过程190 9.6.2触发器194 第10章ASP.NET和ADO.NET数据库 开发技术199 10.1ASP.NET基础知识199 10.1.1Visual Studio .NET 的特色199 10.1.2.NET Framework200 10.1.3ASP.NET开发环境介绍201 10.2ADO.NET介绍201 10.2.1ADO.NET与数据管理简介201 10.2.2ADO.NET命名空间202 10.3连接数据库202 10.3.1连接Microsoft SQL Server 数据库202 10.3.2连接到Microsoft Access 数据库208 10.4读取和操作数据208 10.5数据集（DataSet）212 10.5.1使用DataAdapter类212 10.5.2使用DataTables、DataColumns和 DataRows213 10.6DataReader类215 10.7DataGrid和GridView控件217 10.8DataList控件219 第11章数据库新技术230 11.1数据仓库的概念230 11.1.1数据仓库的定义230 11.1.2数据仓库系统的结构232 11.2数据仓库设计与实现237 11.2.1数据仓库的设计原则237 11.2.2数据仓库的三级数据模型238 11.2.3数据仓库设计步骤239 11.3数据挖掘242 11.3.1数据挖掘定义242 11.3.2数据挖掘技术的应用研究 现状243 11.3.3数据挖掘主要技术244 11.3.4数据挖掘的过程247 11.3.5DM与OLAP247 11.4大数据技术248 11.4.1大数据的产生248 11.4.2大数据的基本概念249 11.4.3大数据的应用领域251 11.4.4大数据的处理流程252 11.4.5大数据的关键技术253 11.4.6大数据管理系统255 11.4.7大数据面临的挑战256 参考文献259