數據庫系統原理

目錄

第1章數據庫系統引論1

1.1數據管理技術的發展1

1.1.1人工管理階段1

1.1.2文件系統階段2

1.1.3數據庫系統階段3

1.2什麽是數據庫5

1.3數據模型6

1.4數據庫系統結構7

1.4.1數據庫系統的三級模式結構8

1.4.2三級模式結構的二級映像9

1.5數據庫管理系統9

1.5.1數據庫管理系統的功能9

1.5.2數據庫管理系統的組成12

1.5.3數據庫系統的工作過程12

1.6數據庫系統的不同視圖13

1.7數據庫技術的發展15

1.8小結16

習題16

第2章數據模型18

2.1ER概念模型18

2.1.1ER數據模型中的基本概念18

2.1.2ER數據模型21

2.2層次數據模型25

2.3網狀數據模型26

2.4關系數據模型28

2.4.1關系模型的基本概念和結構28

2.4.2關系模型的數據完整性約束30

2.4.3關系模型的數據操縱30

2.4.4關系模型與網狀和層次模型的比較31

2.5面向對象數據模型32

2.6小結33目錄〖2〗〖2〗〖1〗〖2〗數據庫系統原理習題34

第3章關系數據庫35

3.1關系模型的基本概念35

3.1.1關系的定義35

3.1.2關系模式和關系數據庫37

3.1.3鍵37

3.1.4完整性約束38

3.2關系代數39

3.2.1傳統的集合運算40

3.2.2專門的關系運算41

3.2.3擴充的關系運算44

3.2.4舉例46

3.2.5ISBL語言47

3.3元組關系演算48

3.3.1元組關系演算簡介48

3.3.2元組關系演算語言ALPHA50

3.4域關系演算52

3.4.1域關系演算簡介52

3.4.2域關系演算語言QBE53

3.4.3關系運算的安全限制和三種關系運算的等價性56

3.5小結58

習題58

第3章關系數據庫標準語言SQL60

4.1SQL簡介60

4.2SQL的系統結構61

4.3SQL的數據定義61

4.3.1SQL模式的定義和刪除62

4.3.2基本表的定義、修改和刪除62

4.3.3索引的建立和刪除65

4.4SQL的數據操縱66

4.4.1數據查詢66

4.4.2數據更新74

4.5SQL中的視圖76

4.5.1視圖的定義77

4.5.2視圖上的操作78

4.5.3視圖的優點80

4.6SQL的數據控制81

4.6.1授權82

4.6.2權限回收83

4.7嵌入式SQL83

4.7.1嵌入式SQL與主語言的接口84

4.7.2不用游標的嵌入式SQL85

4.7.3用游標的嵌入式SQL87

4.7.4嵌入式SQL 應用實例89

4.7.5動態SQL91

4.8小結92

習題92

第5章查詢處理和查詢優化94

5.1關系數據庫系統的查詢處理94

5.1.1查詢處理過程94

5.1.2執行查詢操作的基本算法95

5.2關系數據庫系統的查詢優化99

5.2.1查詢優化技術99

5.2.2查詢優化實例100

5.3代數優化102

5.3.1關系代數表達式的等價變換規則103

5.3.2代數優化策略105

5.3.3代數優化算法105

5.4基於存取路徑的優化108

5.5基於代價估算的優化109

5.5.1選擇操作的代價估算110

5.5.2連接操作的代價估算111

5.6小結112

習題112

第6章數據庫的安全性114

6.1電腦安全性概述114

6.2數據庫安全性概述116

6.3用戶標識與鑒別117

6.4存取控制118

6.4.1自主存取控制118

6.4.2強制存取控制123

6.5視圖機制124

6.6數據加密126

6.7數據庫審計127

6.8統計數據庫的安全性127

6.9SQL Server的安全控制128

6.9.1SQL Server的安全體系結構128

6.9.2登錄管理129

6.9.3數據庫用戶管理131

6.9.4權限管理132

6.9.5角色管理134

6.9.6審計136

6.10小結137

習題138

第7章數據庫的完整性139

7.1數據庫的完整性概述139

7.1.1完整性約束條件139

7.1.2實現數據完整性的方法141

7.2實體完整性141

7.2.1實體完整性的定義142

7.2.2實體完整性檢查和違約處理143

7.3參照完整性143

7.4用戶定義的完整性146

7.5觸發器148

7.6SQL Server中數據庫完整性的實現152

7.7小結157

習題158

第8章數據庫恢復技術160

8.1事務的基本概念和特徵160

8.1.1事務的基本概念160

8.1.2事務特徵160

8.1.3事務狀態162

8.1.4事務原子性和持久性的實現163

8.1.5事務的並發運行163

8.2數據庫恢復的必要性164

8.3數據庫恢復策略164

8.4數據轉儲與恢復166

8.5基於日誌的數據庫恢復168

8.5.1數據庫系統日誌文件168

8.5.2使用日誌恢復數據庫168

8.6檢查點恢復技術171

8.7數據庫鏡像恢復技術172

8.8SQL Server的數據恢復機制173

8.8.1SQL Server 中的事務173

8.8.2備份和恢復174

8.9小結179

習題180

第9章並發控制181

9.1並發事務運行存在的異常問題181

9.2並發調度的可串行性183

9.2.1可串行化調度183

9.2.2調度的沖突等價性184

9.2.3調度的狀態等價性185

9.2.4調度的可串行性測試186

9.3基於封鎖的並發控制技術187

9.3.1鎖187

9.3.2封鎖協議188

9.3.3活鎖189

9.3.4死鎖190

9.3.5兩階段封鎖協議192

9.3.6鎖表192

9.4多粒度封鎖194

*9.5基於時間戳協議的並發控制196

9.5.1時間戳196

9.5.2時間戳協議196

*9.6基於有效性確認的並發控制198

9.7插入與刪除操作對並發控制的影響200

9.8SQL Server中的並發控制202

9.8.1事務的隔離級別202

9.8.2專用鎖203

9.8.3鎖的使用與管理204

9.9小結205

習題206

第10章關系數據庫設計理論208

10.1關系模型的存儲異常208

10.2函數依賴210

10.2.1函數依賴的定義210

10.2.2函數依賴的蘊涵性212

10.3函數依賴公理212

10.3.1Armstrong公理212

10.3.2函數依賴集的等價和覆蓋216

10.4模式分解218

10.4.1無損連接分解219

10.4.2分解的保持依賴性222

10.5關系模式的規範化223

10.5.1第一範式224

10.5.2第二範式(2NF)225

10.5.3第三範式226

10.5.4BoyceCodd範式(BCNF)227

10.5.5模式分解算法228

10.6多值依賴和4NF230

10.6.1多值依賴230

10.6.24NF233

*10.7連接依賴和投影連接範式(ProjectJoin NF)234

10.7.1連接依賴234

10.7.2投影連接範式(ProjectJoin NF)235

10.8小結236

習題236

第11章數據庫設計238

11.1數據庫設計方法238

11.2數據模型與數據建模240

11.3IDEF1X數據建模方法242

11.3.1數據模型的結構243

11.3.2邏輯模型243

11.3.3物理模型244

11.4IDEF1X的語法和語義244

11.5IDEF1X建模過程250

11.5.1階段0——設計的開始250

11.5.2階段1——定義實體251

11.5.3階段2——定義聯系252

11.5.4階段3——定義鍵253

11.5.5階段4——定義屬性254

11.6ERwin數據建模254

11.6.1ERwin的工作空間254

11.6.2建立實體聯系255

11.6.3兩個實體的多個聯系的處理256

11.6.4遞歸聯系258

11.6.5分類聯系258

11.6.6使用域簡化數據類型的設置260

11.6.7將數據模型導入到數據庫261

11.7合同管理系統數據建模263

11.7.1合同管理應用需求263

11.7.2合同管理應用系統功能需求265

11.7.3實體的確定267

11.7.4聯系的確定267

11.7.5確定屬性268

11.8小結269

習題269

第12章數據庫編程271

12.1TransactSQL271

12.1.1TransactSQL元素272

12.1.2過程的類型275

12.1.3變量和參數277

12.1.4控制流程277

12.1.5錯誤處理278

12.2TransactSQL游標280

12.2.1游標的基本概念與操作281

12.2.2處理游標中的行283

12.3TransactSQL存儲過程285

12.3.1什麽是存儲過程285

12.3.2存儲過程的類型286

12.3.3設計與實現存儲過程287

12.4TransactSQL用戶定義函數290

12.4.1多語句表值函數292

12.4.2標量函數293

12.4.3內聯表值函數294

12.5TransactSQL觸發器295

12.5.1TransactSQL觸發器基本概念295

12.5.2DML觸發器296

12.5.3deleted表和inserted表297

12.5.4AFTER觸發器297

12.5.5INSTEAD OF觸發器300

12.6ADO.NET303

12.6.1數據提供程序306

12.6.2數據集308

12.7小結309

習題310

第13章數據庫的存儲結構311

13.1數據庫存儲設備311

13.1.1物理存儲設備概述311

13.1.2存儲器的層次結構312

13.1.3數據庫的存儲體系313

13.1.4磁盤容錯技術314

13.2記錄的存儲結構315

13.3文件的存儲結構317

13.3.1無序文件318

13.3.2順序文件319

13.3.3散列文件320

13.3.4多表聚集文件322

13.4索引文件323

13.4.1索引概述323

13.4.2稀疏索引和稠密索引325

13.4.3聚集索引和輔助索引325

13.4.4B+樹索引327

13.4.5散列索引330

13.5典型DBMS的存儲結構331

13.5.1SQL Server的存儲結構331

13.5.2Oracle的存儲結構332

13.6小結333

習題334

第14章分佈式數據庫系統335

14.1分佈式數據庫系統概述335

14.1.1分佈式數據庫系統的定義335

14.1.2分佈式數據系統的基本特徵336

14.1.3分佈式數據庫系統的組成337

14.1.4分佈式數據庫的模式結構338

14.1.5分佈式數據庫系統的分類339

14.2數據分佈和分佈透明性339

14.2.1數據分片339

14.2.2數據分佈340

14.2.3分佈透明性341

14.3分佈式查詢處理和優化343

14.3.1分佈式查詢的分類343

14.3.2分佈式查詢處理過程344

14.3.3分佈式查詢優化345

14.4分佈式事務管理347

14.4.1分佈式事務恢復348

14.4.2分佈式並發控制350

14.5分佈式目錄管理352

14.6小結352

習題353

第15章對象和對象關系數據庫354

15.1概述354

15.2面向對象數據庫356

15.2.1面向對象數據模型357

15.2.2面向對象數據庫語言359

15.2.3面向對象數據庫系統362

15.3對象關系數據庫363

15.3.1對象關系數據模型363

15.3.2對象關系數據庫系統368

15.4小結368

習題368

第16章多媒體數據庫369

16.1多媒體數據庫的特點369

16.2系統體系結構370

16.2.1多媒體數據庫系統的層次結構370

16.2.2多媒體數據庫系統的組織結構371

16.3多媒體數據模型373

16.3.1數據模型的需求373

16.3.2通用數據模型373

16.4多媒體數據的查詢374

16.5特徵提取、索引和相似性度量376

16.6QoS保證377

16.7多媒體數據庫的實現378

16.8其他問題380

16.9小結381

習題382

第17章數據庫新技術與新應用383

17.1數據庫新技術384

17.1.1面向對象數據庫384

17.1.2實時數據庫385

17.1.3主動數據庫386

17.1.4分佈式數據庫386

17.1.5數據挖掘387

17.1.6多媒體數據庫387

17.2並行數據庫387

17.2.1並行數據庫系統的體系結構387

17.2.2並行處理技術389

17.2.3商用並行數據庫系統的並行策略390

17.3主動數據庫391

17.4空間數據庫395

17.4.1基本概念395

17.4.2空間數據操作398

17.4.3空間數據建模398

17.4.4空間數據索引400

17.5XML數據庫401

17.5.1原生XML數據庫402

17.5.2XML數據庫的研究問題405

17.6小結407

習題407

參考文獻408