數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理

第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)引論1
1.1 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1
1.1.1 人工管理階段1
1.1.2 文件系統(tǒng)階段2
1.1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段3
1.2 什么是數(shù)據(jù)庫5
1.3 數(shù)據(jù)模型6
1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)7
1.4.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)8
1.4.2 三級模式結(jié)構(gòu)的二級映像9
1.5 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)9
1.5.1 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能9
1.5.2 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成12
1.5.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的工作過程12
1.6 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的不同視圖13
1.7 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展15
1.8 小結(jié)16
習題16
第2章 數(shù)據(jù)模型18
2.1 E-R概念模型18
2.1.1 E-R數(shù)據(jù)模型中的基本概念18
2.1.2 E-R數(shù)據(jù)模型21
2.2 層次數(shù)據(jù)模型25
2.3 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型26
2.4 關(guān)系數(shù)據(jù)模型28
2.4.1 關(guān)系模型的基本概念和結(jié)構(gòu)28
2.4.2 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)完整性約束30
2.4.3 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操縱30
2.4.4 關(guān)系模型與網(wǎng)狀和層次模型的比較31
2.5 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型32
2.6 小結(jié)33目錄數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理　習題34
第3章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫35
3.1 關(guān)系模型的基本概念35
3.1.1 關(guān)系的定義35
3.1.2 關(guān)系模式和關(guān)系數(shù)據(jù)庫37
3.1.3 鍵37
3.1.4 完整性約束38
3.2 關(guān)系代數(shù)39
3.2.1 傳統(tǒng)的集合運算40
3.2.2 專門的關(guān)系運算41
3.2.3 擴充的關(guān)系運算44
3.2.4 舉例46
3.2.5 ISBL語言47
3.3 元組關(guān)系演算48
3.3.1 元組關(guān)系演算簡介48
3.3.2 元組關(guān)系演算語言ALPHA50
3.4 域關(guān)系演算52
3.4.1 域關(guān)系演算簡介52
3.4.2 域關(guān)系演算語言QBE53
3.4.3 關(guān)系運算的安全限制和三種關(guān)系運算的等價性56
3.5 小結(jié)58
習題58
第4章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL60
4.1 SQL簡介60
4.2 SQL的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)61
4.3 SQL的數(shù)據(jù)定義61
4.3.1 SQL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
4.4 SQL的數(shù)據(jù)操縱66
4.4.1 數(shù)據(jù)查詢66
4.4.2 數(shù)據(jù)更新74
4.5 SQL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(yōu)點80
4.6 SQL的數(shù)據(jù)控制81
4.6.1 授權(quán)82
4.6.2 權(quán)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(yīng)用實例89
4.7.5 動態(tài)SQL91
4.8 小結(jié)92
習題92
第5章 查詢處理和查詢優(yōu)化94
5.1 關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的查詢處理94
5.1.1 查詢處理過程94
5.1.2 執(zhí)行查詢操作的基本算法95
5.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的查詢優(yōu)化99
5.2.1 查詢優(yōu)化技術(shù)99
5.2.2 查詢優(yōu)化實例100
5.3 代數(shù)優(yōu)化102
5.3.1 關(guān)系代數(shù)表達式的等價變換規(guī)則103
5.3.2 代數(shù)優(yōu)化策略105
5.3.3 代數(shù)優(yōu)化算法105
5.4 基于存取路徑的優(yōu)化108
5.5 基于代價估算的優(yōu)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(jié)112
習題112
第6章 數(shù)據(jù)庫的安全性114
6.1 計算機安全性概述114
6.2 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)加密126
6.7 數(shù)據(jù)庫審計127
6.8 統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫的安全性127
6.9 SQL Server的安全控制128
6.9.1 SQL Server的安全體系結(jié)構(gòu)128
6.9.2 登錄管理129
6.9.3 數(shù)據(jù)庫用戶管理131
6.9.4 權(quán)限管理132
6.9.5 角色管理134
6.9.6 審計136
6.10 小結(jié)137
習題138
第7章 數(shù)據(jù)庫的完整性139
7.1 數(shù)據(jù)庫的完整性概述139
7.1.1 完整性約束條件139
7.1.2 實現(xiàn)數(shù)據(jù)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(fā)器148
7.6 SQL Server中數(shù)據(jù)庫完整性的實現(xiàn)152
7.7 小結(jié)157
習題158
第8章 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)160
8.1 事務(wù)的基本概念和特征160
8.1.1 事務(wù)的基本概念160
8.1.2 事務(wù)特征160
8.1.3 事務(wù)狀態(tài)162
8.1.4 事務(wù)原子性和持久性的實現(xiàn)163
8.1.5 事務(wù)的并發(fā)運行163
8.2 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的必要性164
8.3 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)策略164
8.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲與恢復(fù)166
8.5 基于日志的數(shù)據(jù)庫恢復(fù)168
8.5.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)日志文件168
8.5.2 使用日志恢復(fù)數(shù)據(jù)庫168
8.6 檢查點恢復(fù)技術(shù)171
8.7 數(shù)據(jù)庫鏡像恢復(fù)技術(shù)172
8.8 SQL Server的數(shù)據(jù)恢復(fù)機制173
8.8.1 SQL Server 中的事務(wù)173
8.8.2 備份和恢復(fù)174
8.9 小結(jié)179
習題180
第9章 并發(fā)控制181
9.1 并發(fā)事務(wù)運行存在的異常問題181
9.2 并發(fā)調(diào)度的可串行性183
9.2.1 可串行化調(diào)度183
9.2.2 調(diào)度的沖突等價性184
9.2.3 調(diào)度的狀態(tài)等價性185
9.2.4 調(diào)度的可串行性測試186
9.3 基于封鎖的并發(fā)控制技術(shù)187
9.3.1 鎖187
9.3.2 封鎖協(xié)議188
9.3.3 活鎖189
9.3.4 死鎖190
9.3.5 兩階段封鎖協(xié)議192
9.3.6 鎖表192
9.4 多粒度封鎖194
*9.5 基于時間戳協(xié)議的并發(fā)控制196
9.5.1 時間戳196
9.5.2 時間戳協(xié)議196
*9.6 基于有效性確認的并發(fā)控制198
9.7 插入與刪除操作對并發(fā)控制的影響200
9.8 SQL Server中的并發(fā)控制202
9.8.1 事務(wù)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(jié)205
習題206
第10章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論208
10.1 關(guān)系模型的存儲異常208
10.2 函數(shù)依賴210
10.2.1 函數(shù)依賴的定義210
10.2.2 函數(shù)依賴的蘊涵性212
10.3 函數(shù)依賴公理212
10.3.1 Armstrong公理212
10.3.2 函數(shù)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(guān)系模式的規(guī)范化223
10.5.1 第一范式224
10.5.2 第二范式（2NF）225
10.5.3 第三范式226
10.5.4 Boyce-Codd范式（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
10.6.2 4NF233
*10.7 連接依賴和投影-連接范式（Project-Join NF）234
10.7.1 連接依賴234
10.7.2 投影-連接范式（Project-Join NF）235
10.8 小結(jié)236
習題236
第11章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計238
11.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法238
11.2 數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)建模240
11.3 IDEF1X數(shù)據(jù)建模方法242
11.3.1 數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)243
11.3.2 邏輯模型243
11.3.3 物理模型244
11.4 IDEF1X的語法和語義244
11.5 IDEF1X建模過程250
11.5.1 階段0--設(shè)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(lián)系252
11.5.4 階段3--定義鍵253
11.5.5 階段4--定義屬性254
11.6 ERwin數(shù)據(jù)建模254
11.6.1 ERwin的工作空間254
11.6.2 建立實體聯(lián)系255
11.6.3 兩個實體的多個聯(lián)系的處理256
11.6.4 遞歸聯(lián)系258
11.6.5 分類聯(lián)系258
11.6.6 使用域簡化數(shù)據(jù)類型的設(shè)置260
11.6.7 將數(shù)據(jù)模型導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫261
11.7 合同管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)建模263
11.7.1 合同管理應(yīng)用需求263
11.7.2 合同管理應(yīng)用系統(tǒng)功能需求265
11.7.3 實體的確定267
11.7.4 聯(lián)系的確定267
11.7.5 確定屬性268
11.8 小結(jié)269
習題269
第12章 數(shù)據(jù)庫編程271
12.1 Transact-SQL271
12.1.1 Transact-SQL元素272
12.1.2 過程的類型275
12.1.3 變量和參數(shù)277
12.1.4 控制流程277
12.1.5 錯誤處理278
12.2 Transact-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
12.3 Transact-SQL存儲過程285
12.3.1 什么是存儲過程285
12.3.2 存儲過程的類型286
12.3.3 設(shè)計與實現(xiàn)存儲過程287
12.4 Transact-SQL用戶定義函數(shù)290
12.4.1 多語句表值函數(shù)292
12.4.2 標量函數(shù)293
12.4.3 內(nèi)聯(lián)表值函數(shù)294
12.5 Transact-SQL觸發(fā)器295
12.5.1 Transact-SQL觸發(fā)器基本概念295
12.5.2 DML觸發(fā)器296
12.5.3 deleted表和inserted表297
12.5.4 AFTER觸發(fā)器297
12.5.5 INSTEAD OF觸發(fā)器300
12.6 ADO.NET303
12.6.1 數(shù)據(jù)提供程序306
12.6.2 數(shù)據(jù)集308
12.7 小結(jié)309
習題310
第13章 數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)311
13.1 數(shù)據(jù)庫存儲設(shè)備311
13.1.1 物理存儲設(shè)備概述311
13.1.2 存儲器的層次結(jié)構(gòu)312
13.1.3 數(shù)據(jù)庫的存儲體系313
13.1.4 磁盤容錯技術(shù)314
13.2 記錄的存儲結(jié)構(gòu)315
13.3 文件的存儲結(jié)構(gòu)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
13.4.4 B+樹索引327
13.4.5 散列索引330
13.5 典型DBMS的存儲結(jié)構(gòu)331
13.5.1 SQL Server的存儲結(jié)構(gòu)331
13.5.2 Oracle的存儲結(jié)構(gòu)332
13.6 小結(jié)333
習題334
第14章 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)335
14.1 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述335
14.1.1 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的定義335
14.1.2 分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)的基本特征336
14.1.3 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成337
14.1.4 分布式數(shù)據(jù)庫的模式結(jié)構(gòu)338
14.1.5 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分類339
14.2 數(shù)據(jù)分布和分布透明性339
14.2.1 數(shù)據(jù)分片339
14.2.2 數(shù)據(jù)分布340
14.2.3 分布透明性341
14.3 分布式查詢處理和優(yōu)化343
14.3.1 分布式查詢的分類343
14.3.2 分布式查詢處理過程344
14.3.3 分布式查詢優(yōu)化345
14.4 分布式事務(wù)管理347
14.4.1 分布式事務(wù)恢復(fù)348
14.4.2 分布式并發(fā)控制350
14.5 分布式目錄管理352
14.6 小結(jié)352
習題353
第15章 對象和對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫354
15.1 概述354
15.2 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫356
15.2.1 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型357
15.2.2 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫語言359
15.2.3 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)362
15.3 對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫363
15.3.1 對象關(guān)系數(shù)據(jù)模型363
15.3.2 對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)368
15.4 小結(jié)368
習題368
第16章 多媒體數(shù)據(jù)庫369
16.1 多媒體數(shù)據(jù)庫的特點369
16.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)370
16.2.1 多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)370
16.2.2 多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)371
16.3 多媒體數(shù)據(jù)模型373
16.3.1 數(shù)據(jù)模型的需求373
16.3.2 通用數(shù)據(jù)模型373
16.4 多媒體數(shù)據(jù)的查詢374
16.5 特征提取、索引和相似性度量376
16.6 QoS保證377
16.7 多媒體數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)378
16.8 其他問題380
16.9 小結(jié)381
習題382
第17章 數(shù)據(jù)庫新技術(shù)與新應(yīng)用383
17.1 數(shù)據(jù)庫新技術(shù)384
17.1.1 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫384
17.1.2 實時數(shù)據(jù)庫385
17.1.3 主動數(shù)據(jù)庫386
17.1.4 分布式數(shù)據(jù)庫386
17.1.5 數(shù)據(jù)挖掘387
17.1.6 多媒體數(shù)據(jù)庫387
17.2 并行數(shù)據(jù)庫387
17.2.1 并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)387
17.2.2 并行處理技術(shù)389
17.2.3 商用并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的并行策略390
17.3 主動數(shù)據(jù)庫391
17.4 空間數(shù)據(jù)庫395
17.4.1 基本概念395
17.4.2 空間數(shù)據(jù)操作398
17.4.3 空間數(shù)據(jù)建模398
17.4.4 空間數(shù)據(jù)索引400
17.5 XML數(shù)據(jù)庫401
17.5.1 原生XML數(shù)據(jù)庫402
17.5.2 XML數(shù)據(jù)庫的研究問題405
17.6 小結(jié)407
習題407
參考文獻408