數據庫原理與應用
鄧立國 鄧淇文 蘇暢 林慶發
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目 錄
第1篇 基礎理論篇
第 1 章 數據庫基礎知識 3
1.1 數據庫系統概論 3
1.1.1 數據庫系統的基本概念 3
1.1.2 數據庫技術的產生與特點 4
1.2 數據模型 5
1.2.1 數據模型的組成要素 6
1.2.2 數據的概念模型 6
1.2.3 數據的邏輯模型 11
1.2.4 數據的物理模型 12
1.3 數據庫系統模式與結構 12
1.3.1 數據庫系統的三級模式結構 12
1.3.2 數據庫系統的二級映像功能 13
1.4 數據庫系統的組成 14
1.4.1 電腦硬件 14
1.4.2 電腦軟件 14
1.4.3 數據庫系統中的人員 14
第 2 章 關系數據庫 16
2.1 數學中關系的概念 16
2.2 關系數據模型 18
2.2.1 關系數據結構 18
2.2.2 關系操作 19
2.3 數據庫完整性 20
2.3.1 實體完整性 21
2.3.2 參照完整性 22
2.3.3 用戶定義完整性 25
2.3.4 完整性約束命名子句 27
2.3.5 域中的完整性限制 28
2.3.6 斷言 28
2.3.7 觸發器 29
2.4 關系代數 33
2.4.1 傳統的集合運算 34
2.4.2 專門的關系運算 35
2.5 關系模式和範式理論 40
2.5.1 關系模式與屬性依賴 40
2.5.2 範式理論 42
2.5.3 數據依賴的公理系統 47
2.5.4 模式分解 51
第 3 章 關系數據庫標準語言SQL 59
3.1 SQL語言概述 59
3.1.1 SQL的特點 59
3.1.2 SQL的基本概念 60
3.2 數據定義 61
3.2.1 模式的定義與刪除 62
3.2.2 基本表的定義、刪除與修改 63
3.2.3 索引的建立與刪除 66
3.3 數據查詢 68
3.3.1 單表查詢 68
3.3.2 多表查詢 80
3.4 數據更新 90
3.4.1 插入數據 90
3.4.2 修改數據 92
3.4.3 刪除數據 93
3.5 視圖 94
3.5.1 定義視圖 94
3.5.2 查詢視圖 97
3.5.3 更新視圖 98
3.5.4 視圖的作用 100
第 4 章 數據庫安全 102
4.1 數據庫安全性概述 102
4.1.1 數據庫的不安全因素 102
4.1.2 安全標準簡介 103
4.2 數據庫安全性控制 106
4.2.1 用戶身份鑒別 107
4.2.2 存取控制 108
4.2.3 自主存取控制方法 109
4.2.4 授權：授予與收回 109
4.2.5 數據庫角色 114
4.2.6 強制存取控制方法 115
4.3 視圖機制 117
4.4 審計 117
4.4.1 數據庫審計的目的 117
4.4.2 數據庫審計的主要組成部分 118
4.4.3 數據庫審計的主要類型 118
4.4.4 審計事件 119
第2篇 數據庫系統篇
第 5 章 查詢處理和查詢優化 123
5.1 關系數據庫系統的查詢處理 123
5.1.1 查詢處理步驟 123
5.1.2 實現查詢操作的算法示例 125
5.2 關系數據庫系統的查詢優化 128
5.2.1 查詢優化概述 128
5.2.2 查詢優化示例 129
5.3 代數優化 131
5.3.1 關系代數表達式等價變換規則 131
5.3.2 查詢樹的啟發式優化 133
5.4 物理優化 134
5.4.1 基於啟發式規則的存取路徑選擇優化 135
5.4.2 基於代價估算的優化 135
5.5 查詢計劃的執行 137
第 6 章 數據庫恢復技術 138
6.1 事務的基本概念 138
6.2 數據庫恢復概述 139
6.3 故障的種類 140
6.4 恢復的實現技術 141
6.4.1 數據轉儲 142
6.4.2 登記日誌文件 143
6.5 恢復策略 144
6.5.1 系統故障的恢復 144
6.5.2 介質故障的恢復 145
6.5.3 事務故障的恢復 145
6.6 具有檢查點的恢復技術 146
6.7 數據庫鏡像 148
第 7 章 並發控制 149
7.1 並發控制概述 150
7.2 封鎖 152
7.3 封鎖協議 152
7.4 活鎖和死鎖 154
7.4.1 活鎖 155
7.4.2 死鎖 155
7.5 並發調度的可串行性 157
7.5.1 可串行化調度 157
7.5.2 沖突可串行化調度 158
7.6 兩段鎖協議 159
7.7 封鎖的粒度 160
7.7.1 多粒度封鎖 161
7.7.2 意向鎖 162
7.8 其他並發控制機制 163
7.8.1 多版本並發控制 163
7.8.2 改進的多版本並發控制 164
第3篇 MySQL數據庫操作、管理與應用篇
第 8 章 MySQL的安裝和配置 169
8.1 MySQL概述 169
8.1.1 MySQL簡介 169
8.1.2 MySQL的特點 170
8.1.3 MySQL 8.0新增的特點 171
8.2 下載和安裝MySQL 172
8.2.1 下載MySQL 172
8.2.2 安裝MySQL 173
8.3 MySQL服務管理 175
8.4 通過DOS窗口啟動和關閉MySQL服務 177
8.5 使用MySQL Workbench客戶端軟件 178
8.6 MySQL常用圖形化管理軟件——SQLyog軟件 179
8.7 MySQL命令行工具 181
第 9 章 MySQL的數據庫基本操作 184
9.1 數據庫及數據庫對象 184
9.2 創建數據庫 185
9.3 數據庫相關操作 187
9.3.1 查看數據庫 187
9.3.2 選擇數據庫 188
9.3.3 刪除數據庫 189
第 10 章 MySQL的存儲引擎和數據類型 191
10.1 認識存儲引擎 191
10.1.1 MySQL存儲引擎 191
10.1.2 操作默認存儲引擎 193
10.1.3 選擇存儲引擎 194
10.2 數據類型 195
10.2.1 整數類型 195
10.2.2 浮點數類型、定點數類型和位類型 197
10.2.3 日期和時間類型 199
10.2.4 字符串類型 200
第 11 章 MySQL的表操作 203
11.1 創建表 203
11.2 查看表結構 206
11.3 刪除表 208
11.4 修改表 209
11.5 操作表的約束 216
第 12 章 MySQL的索引與視圖操作 225
12.1 創建和查看索引 225
12.1.1 創建和查看普通索引 225
12.1.2 創建和查看唯一索引 228
12.1.3 創建和查看全文索引 231
12.1.4 創建和查看多列索引 234
12.2 刪除索引 236
12.3 創建視圖 237
12.4 查看視圖 240
12.5 刪除與修改視圖 243
12.6 利用視圖操作基本表 246
第 13 章 MySQL的觸發器操作 248
13.1 創建觸發器 248
13.2 查看觸發器 252
13.3 刪除觸發器 253
第 14 章 MySQL的數據操作 255
14.1 插入數據記錄 255
14.2 更新數據記錄 261
14.3 刪除數據記錄 263
第 15 章 MySQL的單表與多表數據查詢操作 265
15.1 簡單數據記錄查詢 265
15.1.1 簡單數據查詢 266
15.1.2 避免重復的數據查詢 267
15.1.3 實現數學四則運算的數據查詢 268
15.1.4 設置顯示格式的數據查詢 269
15.2 條件數據記錄查詢 269
15.2.1 帶關系運算符和邏輯運算符的條件數據查詢 270
15.2.2 帶BETWEEN AND關鍵字的範圍查詢 271
15.2.3 帶IS NULL關鍵字的空值查詢 272
15.2.4 帶IN關鍵字的集合查詢 274
15.2.5 帶LIKE關鍵字的模糊查詢 275
15.3 排序數據記錄查詢 278
15.4 限制數據記錄查詢數量 280
15.5 統計函數和分組數據記錄查詢 282
15.6 連接操作 290
15.6.1 自連接 290
15.6.2 等值連接 291
15.6.3 不等連接 292
15.6.4 外連接 293
15.7 合並查詢數據記錄 296
15.8 子查詢 297
第 16 章 MySQL的運算符與常用函數 303
16.1 使用算術運算符 303
16.2 使用比較運算符 304
16.3 使用邏輯運算符 308
16.4 使用位運算符 310
16.5 使用字符串函數 312
16.6 使用數值函數 322
16.7 使用日期和時間函數 324
16.8 使用系統信息函數 329
第 17 章 MySQL的存儲過程與函數操作 331
17.1 創建存儲過程和函數 331
17.2 存儲過程和函數的表達式 334
17.3 查看與修改存儲過程和函數 341
17.4 刪除存儲過程和函數 345
第 18 章 MySQL的事務與安全機制 347
18.1 事務概述 347
18.2 MySQL事務控制語句 348
18.3 MySQL事務隔離級別 350
18.4 InnoDB鎖機制 351
18.5 MySQL提供的權限 352
18.6 MySQL提供的用戶機制 355
18.7 權限管理 363
18.7.1 對用戶進行授權 363
18.7.2 查看用戶擁有的權限 364
18.7.3 收回用戶擁有的權限 364
第 19 章 MySQL的日誌管理與數據庫維護 366
19.1 MySQL支持的日誌 366
19.2 操作二進制日誌 367
19.3 操作錯誤日誌 369
19.4 通用查詢日誌 370
19.5 慢查詢日誌 372
19.6 MySQL數據庫維護 374
第4篇 設計與應用開發篇
第 20 章 數據庫設計 385
20.1 數據庫設計概述 385
20.1.1 數據庫設計的特點 386
20.1.2 數據庫設計的方法 387
20.1.3 數據庫設計的階段 388
20.1.4 數據庫設計過程中的各級模式 390
20.2 需求分析 391
20.2.1 需求分析的任務 391
20.2.2 需求分析的方法 391
20.2.3 數據字典 392
20.3 概念結構設計 394
20.3.1 概念模型 394
20.3.2 擴展的E-R模型 395
20.3.3 UML 399
20.3.4 概念結構設計 400
20.4 邏輯結構設計 407
20.4.1 E-R圖向關系模型轉換 407
20.4.2 數據模型的優化 408
20.4.3 設計用戶外模式 409
20.5 物理結構設計 410
20.5.1 數據庫物理設計的內容和方法 410
20.5.2 關系模式存取方法的選擇 411
20.5.3 確定數據庫的物理結構 413
20.5.4 評價物理結構 413
20.6 數據庫的實施和維護 414
20.6.1 數據的載入和應用程序的調試 414
20.6.2 數據庫的試運行 414
20.6.3 數據庫的運行和維護 415
第 21 章 數據庫編程 417
21.1 嵌入式SQL 417
21.1.1 嵌入式SQL的處理過程 417
21.1.2 嵌入式SQL語句與主語言之間的通信 418
21.1.3 不用游標的SQL語句 421
21.1.4 使用游標的SQL語句 422
21.1.5 動態SQL 423
21.2 過程化SQL 424
21.2.1 過程化SQL的塊結構 424
21.2.2 變量和常量的定義 425
21.2.3 流程控制 425
21.3 ODBC編程 427
21.3.1 ODBC概述 427
21.3.2 ODBC工作原理概述 427
21.3.3 ODBC API基礎 429
21.3.4 ODBC的工作流程 430
21.4 OLE DB 434
21.5 JDBC編程 436
第 22 章 MySQL圖書管理系統設計 437
22.1 系統概述 437
22.1.1 需求分析 437
22.1.2 功能分析 438
22.2 數據庫設計 438
22.2.1 開發工具及技術選型 438
22.2.2 概念設計 439
22.2.3 邏輯設計 440
22.3 數據庫實施 441
