數據庫原理(微課版)
郭玉彬 宋歌 邊山
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商品描述
本書依據教育部《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》,以新工科背景下加快培養電腦類工程人才為目標,構建了由4篇共13章內容組成的數據庫原理知識體系。第一篇“數據庫基礎”,包括緒論、關系數據庫、結構化查詢語言、數據庫完整性、數據庫安全與保護;第二篇“數據庫設計與應用開發”,包括數據庫設計、關系數據庫規範化理論、數據庫編程;第三篇“數據庫管理技術”,包括數據庫存儲與索引、查詢處理與優化、事務處理技術;第四篇“數據庫新技術”,包括大數據管理技術、數據庫前沿技術。
本書在闡述數據庫基礎理論的同時,以?MySQL?為例介紹數據庫設計與應用開發的基本技術,並提供配套教材《數據庫原理實驗指導與習題解析—基於MySQL數據庫(微課版)》(ISBN:978-7-115-63431-3),以幫助學生系統地構建知識體系,鞏固所學理論知識。
本書可作為高等院校電腦科學與技術、軟件工程、數據管理等專業“數據庫原理”相關課程的教材,也可供對數據庫感興趣的研究人員學習使用,還可作為相關領域技術人員的參考用書。
作者簡介
郭玉彬,博士,副教授,2007年12月毕业于华南理工大学计算机科学与工程学院,主要从事数据库技术与应用、大数据技术、数据挖掘、深度学习等方面的研究。作为课程负责人,2008—2021年间主讲“数据库系统”课程。近年参与出版专著2本,作为副主编完成教材1本。出版物包括:(1) 胡月明,郭玉彬,胡胜华. 《广东省地理信息产业技术路线图》 (ISBN:9787030702388)科学出版社 2021.11;(2) 胡月明,隆少秋,郭玉彬. 《建设用地再开发数字化监管》(9787030484017) 科学出版社 2016.6; (3) 田绪红,郭玉彬. 《数据库技术及应用教程(第二版)》(ISBN:9787115399144) 人民邮电出版社 2015.9 21世纪高等校计算机规划教材。
目錄大綱
【章節目錄】
第 一篇 數據庫基礎
第 1章 緒論
第 2章 關系數據庫
第3章 結構化查詢語言
第4章 數據庫完整性
第5章 數據庫安全與保護
第二篇 數據庫設計與應用開發
第6章 數據庫設計
第7章 關系數據庫規範化理論
第8章 數據庫編程
第三篇 數據庫管理技術
第9章 數據庫存儲與索引
第 10章 查詢處理與優化
第 11章 事務處理技術
第四篇 數據庫新技術
第 12章 大數據管理技術
第 13章 數據庫前沿技術
【詳細目錄】
第 一篇 數據庫基礎
第 1章 緒論
1.1 數據庫的基本概念 2
1.1.1 信息與數據 2
1.1.2 數據管理技術的發展 4
1.1.3 數據庫的概念 7
1.1.4 數據庫系統的組成 8
1.2 數據模型 10
1.2.1 數據模型的概念 10
1.2.2 數據模型的分類 10
1.2.3 數據庫的數據模型 11
1.2.4 非關系數據模型 14
1.3 數據庫的模式結構 15
1.3.1 數據庫的三級模式結構 15
1.3.2 數據庫中的二級映像 17
1.4 數據庫應用系統 18
1.5 數據庫技術的發展史 19
1.5.1 數據庫技術的發展 19
1.5.2 國內數據庫技術的發展 23
本章小結 24
習題 25
第 2章 關系數據庫
2.1 關系模型的基本概念 26
2.1.1 關系 26
2.1.2 關系的模式和實例 28
2.1.3 關系數據庫的模式和實例 29
2.1.4 碼 29
2.2 關系模型的完整性 30
2.2.1 實體完整性 30
2.2.2 參照完整性 31
2.2.3 用戶自定義完整性 32
2.3 teaching數據庫 32
2.4 關系代數 34
2.4.1 集合運算 34
2.4.2 專門的關系運算 35
2.4.3 更名運算 38
2.4.4 賦值運算 39
2.5 其他關系數據操作 39
2.5.1 元組關系演算 39
2.5.2 域關系演算 40
2.5.3 數據庫操作的實現 41
本章小結 43
習題 43
第3章 結構化查詢語言
3.1 SQL簡介 45
3.1.1 SQL的發展 45
3.1.2 SQL的特點 46
3.2 數據定義 47
3.2.1 數據庫的定義 47
3.2.2 基本表的定義 48
3.2.3 基本表的修改和刪除 50
3.2.4 索引的建立與刪除 51
3.3 數據查詢 52
3.3.1 簡單查詢 52
3.3.2 連接查詢 55
3.3.3 聚集計算 57
3.3.4 查詢結果排序 58
3.3.5 集合操作 58
3.3.6 嵌套查詢 59
3.4 數據更新 63
3.4.1 插入數據 63
3.4.2 修改數據 64
3.4.3 刪除數據 64
3.5 視圖的定義與使用 65
3.5.1 視圖的定義與刪除 65
3.5.2 視圖查詢 66
3.5.3 視圖的更新 66
本章小結 67
習題 68
第4章 數據庫完整性
4.1 數據庫完整性概述 69
4.2 實體完整性 70
4.2.1 實體完整性的定義 70
4.2.2 實體完整性的檢查 71
4.3 參照完整性 72
4.3.1 參照完整性的定義 72
4.3.2 參照完整性的檢查 74
4.4 其他完整性約束 76
4.4.1 屬性的非空約束 76
4.4.2 唯一性約束 77
4.4.3 CHECK約束 78
4.5 域的定義與約束 79
本章小結 80
習題 80
第5章 數據庫安全與保護
5.1 數據庫安全概述 82
5.1.1 數據庫面臨的安全問題 82
5.1.2 數據庫的安全標準 83
5.1.3 基於角色的權限管理機制 85
5.2 SQL中的安全管理 87
5.2.1 數據庫用戶管理 87
5.2.2 權限管理 93
5.3 其他數據庫安全措施 98
5.3.1 數據庫系統加密 99
5.3.2 MySQL中安全性的提升 101
5.3.3 數據庫審計 104
5.4 數據庫保護 104
5.4.1 數據庫面臨的故障 104
5.4.2 數據庫轉儲 105
5.4.3 數據庫恢復 108
本章小結 110
習題 110
第二篇 數據庫設計與應用開發
第6章 數據庫設計
6.1 數據庫設計概述 113
6.1.1 數據庫設計方法 114
6.1.2 數據庫設計分類 116
6.1.3 數據庫設計步驟 116
6.2 需求分析 118
6.2.1 需求分析的任務和方法 118
6.2.2 需求分析實例 120
6.3 數據庫的概念結構設計 123
6.3.1 概念模型及其結構 123
6.3.2 數據抽象 124
6.3.3 E-R模型 125
6.4 數據庫的邏輯結構設計 135
6.4.1 E-R模型向關系模型的轉換 135
6.4.2 關系模型的優化 136
6.4.3 數據庫的外模式設計 138
6.5 數據庫的物理結構設計 139
6.5.1 物理結構的設計內容 139
6.5.2 評價物理結構 141
6.6 數據庫的實施與維護 141
6.6.1 數據入庫和數據轉換 141
6.6.2 數據庫試運行 141
6.6.3 數據庫的運行與維護 142
本章小結 142
習題 143
第7章 關系數據庫規範化理論
7.1 數據庫規範化 144
7.2 函數依賴與範式 145
7.2.1 函數依賴與範式 145
7.2.2 範式 147
7.3 使用函數依賴的關系模式分解 150
7.3.1 阿姆斯特朗公理體系 150
7.3.2 模式分解的概念 157
7.3.3 分解算法 159
7.4 多值依賴及使用多值依賴的模式分解 162
7.4.1 多值依賴 162
7.4.2 使用多值依賴的模式分解 163
7.5 其他範式 164
7.6 規範化與反規範化設計 165
本章小結 167
習題 167
第8章 數據庫編程
8.1 SQL語法 169
8.1.1 變量 170
8.1.2 控制語句 172
8.1.3 光標 174
8.2 存儲過程和存儲函數 175
8.2.1 存儲過程 176
8.2.2 存儲函數 179
8.3 觸發器 180
8.3.1 觸發器原理 180
8.3.2 觸發器的創建與使用 181
8.4 在程序中使用數據庫 187
8.4.1 嵌入式SQL 187
8.4.2 利用ODBC/JDBC連接數據庫 189
8.4.3 利用框架連接數據庫 193
本章小結 194
習題 194
第三篇 數據庫管理技術
第9章 數據庫存儲與索引
9.1 數據庫存儲 196
9.1.1 數據存儲策略 196
9.1.2 數據庫存儲引擎 198
9.2 數據庫索引 200
9.2.1 索引的原理與類型 200
9.2.2 索引的管理 202
9.2.3 B樹索引 203
9.2.4 哈希索引 205
9.2.5 其他索引 208
本章小結 210
習題 211
第 10章 查詢處理與優化
10.1 查詢處理過程 212
10.2 查詢實現 216
10.2.1 選擇運算 216
10.2.2 連接運算 217
10.2.3 其他關系代數運算 221
10.2.4 查詢執行 222
10.3 代數優化 225
10.3.1 代數規則 226
10.3.2 查詢的代數優化方法 228
10.4 物理優化 229
10.4.1 基於規則的啟發式優化算法 230
10.4.2 基於代價估算的優化 230
10.4.3 多表連接的優化 232
本章小結 233
習題 234
第 11章 事務處理技術
11.1 事務 235
11.1.1 事務的概念 235
11.1.2 事務的特性 236
11.2 事務調度及其正確性 237
11.2.1 調度及可串行化的概念 238
11.2.2 沖突可串行化 239
11.2.3 沖突可串行化判定方法 240
11.3 並發控制 242
11.3.1 基於鎖的並發控制概述 242
11.3.2 鎖的粒度 244
11.3.3 基於時間戳的並發控制技術 247
11.3.4 其他並發控制方法 248
11.4 事務隔離級別 249
11.5 恢復技術 251
11.5.1 數據庫系統的恢復策略 251
11.5.2 基於日誌的恢復技術 252
11.5.3 其他恢復技術 255
本章小結 256
習題 256
第四篇 數據庫新技術
第 12章 大數據管理技術
12.1 大數據的概念 258
12.2 大數據的發展階段與關鍵技術 260
12.2.1 大數據的發展階段 261
12.2.2 大數據的關鍵技術 262
12.3 大數據面臨的挑戰與發展趨勢 271
12.3.1 大數據面臨的挑戰 271
12.3.2 大數據的發展趨勢 273
本章小結 275
習題 275
第 13章 數據庫前沿技術
13.1 雲數據庫 276
13.1.1 雲數據庫的概念 276
13.1.2 雲數據庫的特點 277
13.2 AI與數據庫 278
13.2.1 基於AI的數據庫技術 278
13.2.2 AI原生數據庫 280
13.2.3 基於數據庫的AI技術 284
13.3 NoSQL數據庫 285
13.3.1 NoSQL數據庫的概念 285
13.3.2 NoSQL數據庫的數據模型 286
13.4 其他數據庫技術 288
本章小結 289
習題 290
參考文獻 291