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第1章 数据库系统绪论1

1.1 数据与数据管理1

1.1.1 数据2

1.1.2 数据管理3

1.2 数据库与数据库系统7

1.2.1 数据库7

1.2.2 数据库管理系统7

1.2.3 数据库系统9

1.2.4 数据库系统主要研究领域10

1.3 数据模型11

1.3.1 模型与数据模型11

1.3.2 概念数据模型13

1.3.3 结构数据模型16

1.4 数据库体系结构22

1.4.1 数据模式22

1.4.2 数据库的三级模式结构23

1.4.3 数据库的二级映射功能25

1.4.4 三级模式结构和二级映射功能的意义25

1.5 数据库技术在计算机领域中的地位和意义26

1.5.1 数据库在计算机领域中的学科地位26

1.5.2 数据库在计算机应用领域中发挥的作用27

1.5.3 数据库保持强劲发展势头27

1.5.4 数据库是一个国家或民族信息现代化的重要标志27

本章知识点总结28

习题130

第2章 关系数据模型与关系运算32

2.1 关系数据模型32

2.1.1 关系与关系表32

2.1.2 关系数据结构35

2.1.3 关系数据操作36

2.1.4 关系数据完整性约束39

2.2 关系代数40

2.2.1 基于更新的基本运算40

2.2.2 基于查询的基本运算41

2.2.3 关系代数（系统）43

2.2.4 关系代数组合运算44

2.3 关系演算49

2.3.1 元组关系演算49

2.3.2 域关系演算51

2.3.3 关系运算的安全性52

2.3.4 关系代数、元组演算、域演算的等价性53

2.4 三种典型的关系数据库语言54

2.4.1 基于关系代数的语言——ISBL54

2.4.2 基于元组关系演算语言——ALPHA语言56

2.4.3 基于域演算的语言——QBL58

本章知识点总结63

习题264

第3章 关系数据库语言SQL66

3.1 SQL概述66

3.1.1 SQL的产生与主要标准66

3.1.2 SQL语言功能特征68

3.1.3 SQL语言基本组成69

3.1.4 SQL语句与数据类型70

3.2 数据定义71

3.2.1 SQL模式定义72

3.2.2 基本表定义72

3.2.3 索引定义75

3.3 数据查询76

3.3.1 SQL的映像语句77

3.3.2 单表查询78

3.3.3 多表查询82

3.3.4 查询中的函数与表达式87

3.4 数据更新90

3.4.1 数据删除90

3.4.2 数据插入91

3.4.3 数据修改92

3.5 视图管理92

3.5.1 视图定义93

3.5.2 视图操作95

3.6 数据控制96

3.6.1 授予权限97

3.6.2 收回权限98

3.7 嵌入式SQL99

3.7.1 主语言语句与SQL语句100

3.7.2 主语言变量与SQL变量101

3.7.3 游标语句使用102

3.7.4 嵌入式SQL的C程序实例103

3.7.5 动态SQL106

本章知识点总结108

习题3109

第4章 关系数据库的查询优化处理111

4.1 查询处理与查询优化111

4.2 查询优化技术114

4.2.1 手动优化与自动优化114

4.2.2 查询优化器114

4.3 关系代数等价变换规则116

4.3.1 同类运算间的等价公式117

4.3.2 不同类运算间的等价公式117

4.4 查询的优化策略和算法119

本章知识点总结124

习题4125

第5章 关系模式设计基础127

5.1 模式设计与数据冗余127

5.1.1 数据冗余与操作异常128

5.1.2 冗余产生原因分析128

5.1.3 问题的解决思路129

5.2 函数依赖130

5.2.1 函数依赖的基本概念130

5.2.2 函数依赖集的闭包132

5.2.3 Armstrong公理系统134

5.2.4 最小函数依赖集Fmin139

5.3 模式分解与算法140

5.3.1 关系模式分解141

5.3.2 无损分解141

5.3.3 保持函数依赖145

5.4 数据依赖与关系模式范式146

5.4.1 函数依赖与范式146

5.4.2 多值依赖与4NF154

5.4.3 连接依赖与5NF157

本章知识点总结159

习题5161

第6章 数据库的设计与管理163

6.1 数据库设计概述163

6.1.1 数据库设计163

6.1.2 数据库系统的生命周期164

6.2 数据库规划与需求分析164

6.2.1 设计规划164

6.2.2 需求分析165

6.2.3 需求分析说明书166

6.3 数据库概念设计166

6.3.1 数据概念设计概述166

6.3.2 局部概念模式设计168

6.3.3 全局概念设计——视图集成172

6.4 逻辑设计175

6.4.1 逻辑设计基本方法175

6.4.2 EE-R图向关系模型转换175

6.4.3 关系模式优化178

6.5 数据库的物理设计180

6.5.1 集簇设计180

6.5.2 索引设计181

6.5.3 分区设计181

6.6 数据库的建立与管理182

本章知识点总结183

习题6184

第7章 数据库的安全性和完整性185

7.1 数据库的安全性保护185

7.1.1 数据库安全性问题的提出185

7.1.2 数据库安全性的保护范围186

7.1.3 操作系统中的安全性保护187

7.1.4 DBMS中安全性保护188

7.1.5 SQL中的安全性机制190

7.1.6 数据库安全保护的其他措施193

7.1.7 数据库的安全标准194

7.2 数据库的完整性195

7.2.1 完整性概念196

7.2.2 完整性控制200

7.2.3 SQL中完整性约束机制203

7.2.4 主动完整性约束机制——触发器207

本章知识点总结209

习题7209

第8章 数据库事务管理211

8.1 事务与事务管理211

8.1.1 事务概念及ACID性质211

8.1.2 事务基本操作与活动状态213

8.1.3 SQL对事务管理的支持214

8.2 并发控制技术215

8.2.1 事务的并发执行215

8.2.2 并发操作引起的不一致问题217

8.2.3 并发操作的正确性准则219

8.2.4 并发控制基本技术221

8.2.5 封锁协议223

8.2.6 活锁与死锁228

8.3 数据库故障恢复技术229

8.3.1 数据库故障分类230

8.3.2 数据库恢复技术231

8.3.3 故障恢复策略234

8.3.4 数据库的复制与镜像235

本章知识点总结236

习题8237

第9章 C/S系统与分布式数据库238

9.1 分布计算与客户机／服务器系统238

9.1.1 分布计算基本概念239

9.1.2 客户机／服务器系统240

9.2 分布式数据库系统244

9.2.1 分布式数据库的基本概念244

9.2.2 分布式数据库的模式结构245

9.2.3 分布式数据库管理系统248

9.2.4 分布式数据库系统250

9.3 分布式数据存储251

9.3.1 数据分片252

9.3.2 数据冗余254

9.4 分布式查询处理256

9.4.1 半连接优化策略256

9.4.2 连接优化策略258

9.5 分布式事务管理259

9.5.1 事务的恢复控制259

9.5.2 事务并发控制261

本章知识点总结262

习题9263

第10章 对象关系数据库264

10.1 对象关系数据模型265

10.1.1 关系模型扩充——后关系模型265

10.1.2 后关系模型扩展——对象关系数据模型269

10.1.3 E-R图扩充——对象联系图271

10.2 对象关系数据库管理系统273

10.3 ORDB中的数据定义275

10.3.1 数据类型与表的定义275

10.3.2 继承性定义277

10.3.3 引用的定义279

10.4 ORDB中的数据查询281

10.4.1 嵌套与元组变量设置281

10.4.2 路径表达式282

10.4.3 关系与对象关系相互转换283

10.4.4 函数的定义和使用283

10.4.5 复合数据类型表中的数据插入与查询284

本章知识点总结285

习题10286

第11章 面向对象数据库287

11.1 面向对象数据库系统287

11.1.1 面向对象数据模型288

11.1.2 面向对象的数据库管理系统289

11.1.3 面向对象的数据库系统291

11.2 持久化程序设计语言291

11.2.1 阻抗失配与对象持久性291

11.2.2 持久性C＋＋系统——ODMG标准293

11.3 ODMG数据建模294

11.3.1 对象与文字294

11.3.2 类型297

11.4 ODMG定义语言ODL301

11.4.1 对象创建301

11.4.2 数据库模式创建302

11.5 ODMG查询语言OQL305

11.5.1 SELECT语句305

11.5.2 集合运算与量词使用307

11.5.3 对象赋值与元素提取309

本章知识点总结310

习题11311

第12章 XML数据库313

12.1 XML概述313

12.1.1 XML与HTML的比较314

12.1.2 XML基本组成315

12.2 XML文档结构与DTD316

12.2.1 XML文档结构316

12.2.2 XML文档的基本成分318

12.2.3 XML文档类型定义DTD321

12.3 Schema322

12.3.1 Schema概述323

12.3.2 名空间324

12.3.3 数据类型326

12.3.4 元素顺序、属性值枚举和注释331

12.3.5 对于API支持332

12.4 XML数据库333

12.4.1 使能XML数据库333

12.4.2 原生XML数据库336

12.5 XML数据查询339

12.5.1 W3C查询数据模型339

12.5.2 Xpath简介340

12.5.3 XML查询语言XQuery342

本章知识点总结350

习题12351

第13章 现代数据库技术概述353

13.1 现代数据库系统的范畴353

13.2 时态数据库354

13.2.1 时态数据库的发展阶段355

13.2.2 时态数据库的基本概念357

13.2.3 时态关系模型及语言359

13.2.4 时态应用开发363

13.2.5 热点课题与方向367

13.3 知识库系统368

13.3.1 知识库系统概论368

13.3.2 知识库系统原理372

13.3.3 知识库系统体系结构378

13.4 空间数据库379

13.4.1 空间数据库概述380

13.4.2 空间数据模型381

13.4.3 空间索引387

13.4.4 空间数据库系统结构390

13.4.5 时空数据库391

13.5 数据仓库技术393

13.5.1 数据仓库简介393

13.5.2 构建数据仓库396

13.5.3 数据仓库的应用技术402

本章知识点总结407

习题13407

第14章 Oracle与数据库实验408

14.1 Oracle简介与安装408

14.1.1 Oracle简介408

14.1.2 Oracle安装409

14.1.3 Oracle 9i数据库的体系结构414

14.1.4 Oracle数据库实验的基本设计415

14.2 数据库环境、SQL语言与Oracle数据字典415

14.2.1 数据库产品环境（实验1）415

14.2.2 SQL语言基础（实验2）428

14.2.3 Oracle数据字典（实验3）431

14.3 PL/SQL编程与Oracle编程接口432

14.3.1 PL/SQL编程（实验4）432

14.3.2 Oracle的编程接口（1）——ADO.NET（实验5）437

14.3.3 Oracle的编程接口（2）——JDBC（实验6）439

14.4 数据库管理441

14.4.1 Oracle的存储过程与触发器（实验7）441

14.4.2 系统安全管理（实验8）446

14.4.3 事务与锁（实验9）452

14.4.4 Oracle数据库的备份与恢复（实验10）461

14.4.5 Oracle与XML（实验11）466

14.5 附录467

参考文献471