数据库技术与应用

本书从分析数据库系统的结构特性以及数据在数据库中的组织特性入手，提炼出数据管理要解决的 5个核心问题——数据正确性问题、数据处理性能问题、数据操作简单性问题、数据安全问题、数据完 整性问题，并围绕这5个问题探讨解决思路，得出解决方案，使读者形成对数据库的完整认识。本书还 对数据库技术的发展轨迹进行了梳理，探讨主流技术的来龙去脉，揭示它们的本质与特性。
本书适合作为高校数据库相关课程的教材，也可供对数据库技术感兴趣的读者阅读。

前言
第1章数据库技术概述1
1.1数据和信息的概念1
1.2数据库的概念2
1.3数据库中的数据组织及其结构3
1.4数据库中的数据操作6
1.5数据库管理系统和数据库应用程序7
1.6数据库应用的广泛性10
1.7数据模型11
1.8数据操作语言11
1.9数据库访问编程接口12
1.10数据库应用程序的模式14
1.11数据库的三级模式15
1.12数据库系统的特性17
1.13数据管理中要解决的基本问题18
1.14数据库领域的从业人员20
1.15数据库技术的发展史21
1.16目前流行的数据库产品23
1.17本章小结24
习题25
第2章关系数据模型26
2.1关系数据模型及其特性26
2.1.1关系数据模型概述26
2.1.2关系数据模型的特性27
2.2实体完整性约束31
2.3引用完整性约束34
2.4域约束和业务规则约束37
2.5关系代数38
2.6本章小结48
习题49
第3章SQL中的数据操作51
3.1SQL概述52
3.2数据操作的流程53
3.3表数据的更新操作53
3.3.1向一个表中添加数据行54
3.3.2删除一个表中的数据行55
3.3.3修改一个表中的数据行57
3.4查询操作58
3.5统计操作60
3.6表与表的组合64
3.6.1同类表的三种运算64
3.6.2自然连接运算65
3.7SQL语句的嵌套68
3.8理解/编写SQL语句的技法73
3.9本章小结74
习题75
第4章SQL中的数据模式定义77
4.1企业数据库的创建过程77
4.2数据库和表的模式定义78
4.3业务规则的定义82
4.4基于触发器的数据完整性维护方法85
4.5数据操作简单性的实现方法89
4.5.1视图90
4.5.2存储过程93
4.6数据模式定义中的其他内容98
4.7本章小结99
习题100
第5章数据安全管理101
5.1用户管理101
5.2权限管理102
5.3权限管理的简化107
5.4权限管理在DBMS中的实现110
5.5审计追踪114
5.6本章小结115
习题115
第6章事务处理与故障恢复117
6.1事务处理117
6.2系统故障及其恢复策略119
6.3基于日志的故障恢复120
6.4磁盘故障的恢复125
6.5灾害故障的恢复127
6.6故障检测及恢复的实现128
6.7本章小结129
习题130
第7章数据处理性能提升技术131
7.1行数据在磁盘上的存储方式132
7.2磁盘吞吐量的提升策略133
7.3基于缓存的数据传输优化135
7.4减少无效运输和无效处理136
7.4.1顺序索引137
7.4.2散列索引140
7.4.3索引在数据库设计中的应用141
7.5事务的并发执行144
7.5.1并发执行与并发控制144
7.5.2基于锁的并发控制145
7.5.3细粒度的并发控制148
7.5.4通过强化冲突判定条件的死锁避免方法151
7.5.5基于时间戳的乐观性并发控制153
7.5.6基于锁的乐观性并发控制155
7.6线程池技术158
7.7查询优化159
7.8配置专用的日志磁盘159
7.9本章小结160
习题161
第8章数据库设计162
8.1数据库设计概述162
8.1.1数据库设计的需求获取162
8.1.2数据库设计的过程164
8.2数据库设计面临的挑战168
8.3关系数据库的特性171
8.4实体–联系建模171
8.4.1实体–联系建模中的基本概念171
8.4.2ER建模中对联系的认识174
8.4.3ER建模中的技巧176
8.4.4在ER建模中引入面向对象概念180
8.4.5ER建模方法总结181
8.5ER模型向关系模型的转化181
8.6验证设计合理性186
8.6.1函数依赖理论及其应用187
8.6.2范式及其在关系规范化中的应用192
8.6.3函数依赖和范式对ER建模的指导意义200
8.7物理数据库设计203
8.8本章小结204
习题205
第9章数据库应用程序的开发207
9.1数据库应用程序的通用性208
9.2数据库应用程序的快速响应性213
9.2.1连接池214
9.2.2批处理215
9.2.3索引的利用和应用端的缓存216
9.3数据库应用程序的安全可靠性217
9.3.1注入攻击的防御217
9.3.2用户与网站之间的认证219
9.3.3其他安全问题的防御223
9.4本章小结224
习题224
第10章数据库技术的发展225
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