資料庫原理與應用

本書主要介紹資料庫原理與應用。全書分為兩部分：一部分為資料庫原理篇，內容包括概述、數據模型、關係資料庫查詢語言與存儲過程、事務管理與查詢優化、資料庫的安全和完整性約束及其實現；另一部分為資料庫應用篇，內容包括關係資料庫設計理論、資料庫設計的需求分析、資料庫概念設計、資料庫邏輯設計、資料庫物理設計、資料庫的實現、運行和維護、資料庫應用示例以及大數據時代數據管理技術。附錄給出了第1-11章習題的題解。本書力求概念清晰、易於理解，並通過大量應用實例進一步講述基本概念和方法，便於學生學習。本書的另一個特點是在資料庫應用篇的資料庫概念設計中，採用了UMI_ F-R圖進行語義建模，使學生能夠掌握較新的建模方法。

第1章概述……-3

1.1資料庫技術的基本概念………．-3

1.1.1數據…一-3

1.1.2資料庫…………-4

1.1.3資料庫管理系統………．-4

1.1.4資料庫系統……-5

1.1.5資料庫管理員…-5

1.1.6資料庫應用系統………．-5

1.1.7數據目錄………-5

1.1.8空值…．．-6

1.2數據管理技術的發展過程……．-6

1.2.1人T管理階段…-6

1.2.2文件管理階段…-7

1.2.3資料庫技術階段………．-8

1.3數據模型和數據模式…-9

1.3.1數據模型………-9

1.3.2數據模式……一-10

1.4資料庫系統體系結構…．．-II

1.4.1分散式資料庫系統體系結構…．-II

1.4.2客戶機/伺服器結構……-II

1.4.3瀏覽器/伺服器結構……-13

1.4.4混合體系結構．．-14

本章習題…一-14

第2章數據模型………-15

2.1層次數據模型…-15

2.2網狀數據模型…-17

2.3關係數據模型…-18

2.3.1關係…-18

2.3.2關係的鍵……-19

2.3.3關係的主屬性和非主屬性……-20

2.3.4關係的完整性約束……………-21

2.3.5關係代數……-00

2.3.6關係演算……-29

2.4傳統實體聯繫數據模型…．…-30

2.4.1傳統基本ER模型……………-30

2.4.2傳統擴充ER模型……………-33

2.5UMI。ER數據模型………．…-35

2.5.1UML基本ER數據模型……-35

2.5.2UML擴充ER數據模型……-37

本章習題………一…-38

章關係資料庫標準語言SQL--40

3.1SQL的發展過程……-40

3.2SQL的組成和基本結構…．…-41

3.3數據定義語言DDL--41

3.3.1基表模式的定義…．…-42

3.3.2基表模式的修改…．…-44

3.3.3索引的建立與撤銷……………-46

3.4查詢語言QL…………-46

3.4.1基本SQL查詢語句……………-47

3.4.2較複雜的SQL查詢語句………-52

3.4.3集合查詢……-59

3.5數據操縱語言DML………．…-60

3.5.1插入數據……-60

3.5.2修改數據……-62

3.5.3刪除數據……-63

3.6視圖………一…-64

3.6.1定義視圖……-64

3.6.2查詢視圖……-65

3.6.3刪除視圖……-65

3.6.4更新視圖……-66

3.6.5視圖的作用………．…-66

3.7數據控制語言DCL--66

3.7.1授權…………-68

3.7.2收回許可權……-69

J./.J完整性控制………．…-70

3.8嵌入式SQL…………-70

3.8.1嵌入式SQI。介紹………-70

3.8.2嵌入式SQL的說明部分………．．-71

3.8.3嵌入式SQL的可執行語句……．．-70

3.9嵌入式SQL的實現…一-74

3.10動態SQL-．-75

3.11SQI。的存儲過程……．．-77

本章習題……-78

摹4章事務管理和查詢優化…．--79

4.1事務……-79

4.2系統恢復………．…．．81

4.2.1系統恢復技術．--81

4.2.2故障的類型及恢復的對策……．．-84

4.3併發控制………．-85

4.3.1併發的概念…一…．．85

4.3.2加鎖與鎖的協議………-87

4.3.3死鎖與活鎖…一…．．89

4.3.4可串列化調度與兩段鎖協議…．．-92

4.3.5多粒度鎖……．--96

4.4查詢優化………．-98

4.4.1查詢優化的目的………-98

4.4.2代數優化………-102

4.4.3依賴於存取路徑的規則優化……-105

4.4.4代價估算優化…-108

本章習題……．-112

善5章資料庫的安全和完整性約束……．．-114

5.1資料庫的安全．．-114

5.1.1用戶標識和鑒別………一-114

5.1.2存取控制………-115

5.1.3視圖定義和查詞修改…一-116

5.1.4數據加密………-116

5.1.5審計跟蹤………-116

5.2資料庫的完整性約束…-117

5.2.1域完整性約束…-117

5.2.2引用完整性約束………一-117

5.2.3實體完整性約束………一-117

5.2.4其他完整性約束………一-117

5.2.5完整性約束的說明……一-118

本章習題……．-121

第2篇資料庫應用

第6章關係資料庫設計理論……-125

6.1關係模式設計中的一些語義問題………-125

6.2函數依賴……一-128

6.2.1函數依賴的定義………．-128

6.2.2函數依賴集的閉包……．-130

6.2.3屬性集的閉包…-132

6.2.4最小函數依賴…-134

6.3多值依賴……一-136

6.4連接依賴……．．-138

6.5關係模式的分解………-140

6.6無損分解的驗證………-142

6.7保持依賴的驗證………-146

6.8關係模式的規範化……-148

6.8.1第一範式………-148

6.8.2第二範式………-151

6.8.3第三範式………-151

6.8.4BC範式………-152

6.8.5無損連接和保持函數依賴分解成3NF模式集的演演算法…．-153

6.8.6無損分解成BCNF模式的演演算法………．-157

6.8.7第四範式………-158

本章習題……-159

第7章資料庫設計的需求分析…-161

7.1業務需求的確定………-161

7.1.1業務的流程……-161

7.1.2組成業務的數據………．-162

7.1.3數據的處理……-162

7.1.4業務規則………-163

7.2數據需求的確定……～-163

7.3處理需求的確定………-166

7.4數據的收集和分析……-167

7.4.1數據收集的方法………．-167

7.4.2數據的分析……-169

本章習題……-170

第8章資料庫的概念設計………-171

8.1概念設計的基本方法…-171

8.2概念設計的數據模型…-172

8.3局部視圖的設計………-172

8.3.1確定局部視圖的設計範圍………-172

8.3.2確定實體及實體的主鍵…………-174

8.3.3定義實體間的聯繫……．-175

8.3.4給實體及聯繫加上描述屬性……-189

8.4高級建模技術．．-191

8.4.1特殊化和普遍化………．-191

8.4.2超類/子類關係的約束…………-193

8.5視圖集成概述一-193

8.5.1視圖集成的策略………．-195

8.5.2視圖集成的步驟………．-196

8.6實體的集成…一-197

8.7聯繫的集成…一-202

8.7.1相同元數、相同角色的聯繫的集成……．-202

8.7.2相同元數、不同角色的聯繫的集成……．-204

8.7.3不同元的聯繫集成……．-205

8.8新老數據模式的集成…-208

8.9實例…-209

本章習題……-211

第9章資料庫的邏輯設計………-213

9.1ER圖到關係模式的映射……．-213

9.1.1實體到關係的映射……．-213

9.1.2基本ER圖映射為關係的方法………．-215

9.1.3擴充ER數據模式的映射……-220

9.2關係模式的優化………-222

9.3美系模式的調整………-00，7

9.3.1改善資料庫性能………．-227

9.3.2節省存儲空間的一些考慮………-227

9.4外模式的設計．．-228

本章習題……-230

第10章資料庫的物理設計……-232

10.1確定記錄的存儲結構………．-232

10.1.1數據項的存儲技術…………-OQO

10.1.2記錄在物理塊上的分配………．233

10.1.3物理塊在磁碟上的分配……-234

10.1.4數據壓縮方法……．-235

10.2確定資料庫的存儲結構……．-236

10.2.1確定數據的存放位置………．-236

10.2.2選擇文件的組織方式………．-236

10.2.3確定系統配置………-239

10.3簇集設計……-239

10.4索引的選擇…-240

10.5評價物理結構………．-247

本章習題…一-248

每11章資料庫的實現、運行與維護………-249

II.1資料庫的實現………．-249

11.2資料庫的運行………．-251

11.3資料庫的維護………．-251

本章習題…．．…255

茸12章資料庫設計示例………．-256

12.1客戶訂購登記管理…．-256

12.1.1需求分析…．-256

12.1.2概念設計…．-257

12.1.3邏輯設計…．-260

12.2學生住宿管理………．-266

12.2.1需求分析…．-266

12.2.2概念設計…．-267

12.2.3邏輯設計…．-269

12.3T資管理……-272

12.3.1需求分析…．-273

12.3.2概念設計…．-273

12.3.3邏輯設計…．-276

12.4人力資源管理………．-279

12.4.1需求分析…．-279

12.4.2概念設計…．-280

12.4.3邏輯設計…．-282

12.5發票處理……-284

12.5.1霈求分析…．-284

12.5.2概念設計…．-285

12.5.3邏輯設計…．-286

12.6保險業務管理………．-287

12.6.1需求分析…．-288

12.6.2概念設計…．-289

12.6.3邏輯設計…．-291

12.7車輛租賃管理………．-293

12.7.1需求分析…-293

12.7.2概念設計…-294

12.7.3邏輯設計…-296

12.8飛機訂票系統………-298

12.8.1需求分析…-298

12.8.2概念設計…-299

12.8.3邏輯設計…-300

12.9酒店客房預訂系統…-301

12.9.1需求分析…-301

12.9.2概念設計…-302

12.9.3邏輯設計…-304

12.10學生T作管理………-305

12.10.1需求分析………．-305

12.10.2概念設計………．-306

12.10.3邏輯設計………．-308

第13章大數據時代的數據管理技術…．-310

13.1關係資料庫時代的數據管理技術……-310

13.2大數據時代的數據管理技術．-311

13.2.1傳統關係資料庫的瓶頸……-311

13.2.2大數據的特點……．-312

13.2.3NoSQI。資料庫……．-313

13.2.4MapReduce--314

13.2.5Hadoop…-315

各章習題參考答案………．．-317

第1章………-317

第2章………-318

第3章………-321

第4章………-327

第5章………-330

第6章…………．332

第7章………-335

笫8章………-336

第9章………-341

第10章……-345

第11章……-347

參考文獻…………-348