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第1章 数据库系统概述1

1.1 数据与数据管理1

1.1.1 信息与数据1

1.1.2 数据管理技术的发展3

1.2 数据库系统组成4

1.2.1 数据库4

1.2.2 数据库管理系统5

1.2.3 数据库应用系统6

1.3 数据描述与数据模型7

1.3.1 现实世界的数据描述7

1.3.2 数据模型8

1.3.3 层次模型8

1.3.4 网状模型9

1.4 关系模型10

1.4.1 关系模型的基本概念10

1.4.2 关系的键与关系的属性14

1.5 数据库的内部体系结构15

1.5.1 数据库内部体系结构中的三级模式结构16

1.5.2 数据库内部体系结构中的两级映像与数据独立性19

1.5.3 数据库内部体系结构的概念21

习题121

第2章 关系运算22

2.1 关系的数学定义22

2.1.1 笛卡儿积的数学定义22

2.1.2 关系的数学定义23

2.2 关系代数24

2.2.1 基于传统集合理论的关系运算24

2.2.2 关系代数特有的关系运算27

2.2.3 关系运算综合示例30

2.2.4 关系代数运算在关系数据库查询操作中的应用33

2.3 关系演算36

2.3.1 元组关系演算36

2.3.2 域关系演算39

2.4 3种关系运算表达能力的等价性40

2.4.1 关系演算表达式的安全性约束40

2.4.2 安全的元组关系演算表达式满足的条件41

2.4.3 安全的域关系演算表达式满足的条件42

2.4.4 3种关系运算表达能力的等价性定理42

习题242

第3章 数据库应用系统设计方法45

3.1 数据库应用系统设计概述45

3.1.1 数据库应用系统的生命周期45

3.1.2 数据库应用系统设计方法46

3.1.3 数据库应用系统研发、管理和使用人员视图级别47

3.2 用户需求分析48

3.2.1 用户需求分析过程48

3.2.2 数据流图及用户业务处理逻辑描述50

3.2.3 数据字典52

3.2.4 数据库应用系统的功能需求53

3.2.5 数据库应用系统环境配置与安全性需求54

3.3 数据库概念结构设计55

3.3.1 属性表概念结构设计方法55

3.3.2 实体与实体集56

3.3.3 实体集之间的联系及联系集57

3.3.4 E-R图设计方法58

3.3.5 实体-联系模型设计中的一些特殊情况60

3.3.6 基于E-R图的概念结构设计步骤和方法62

3.4 数据库逻辑结构设计64

3.4.1 属性表表示的概念结构向关系模型的转换65

3.4.2 E-R图表示的概念结构向关系模型的转换65

3.4.3 关系数据库模式的规范化设计及优化68

3.5 数据库物理结构设计69

3.5.1 数据库的物理文件与数据表69

3.5.2 数据库物理文件的存储位置70

3.5.3 索引技术（数据表的存储结构与组织方式1）71

3.5.4 数据聚簇（数据表的存储结构与组织方式2）76

3.5.5 数据库物理结构评价77

3.6 数据库实现技术简介78

3.7 数据库应用系统运行与系统维护79

3.7.1 软件维护79

3.7.2 运行与维护时期的主要工作80

习题380

第4章 SQL Server 2012数据库与数据表的创建82

4.1 SQL Server 2012关系数据库系统82

4.1.1 SQL Server 2012的基础知识82

4.1.2 SQL Server Management Studio84

4.1.3 SQL Server 2012的服务器管理86

4.1.4 SQL Server 2012的联机丛书和教程92

4.2 SQL Server 2012数据库的存储结构93

4.3 SQL Server 2012数据库创建94

4.3.1 SQL Server 2012数据库94

4.3.2 使用SQL Server Management Studio创建数据库95

4.4 创建数据表98

4.4.1 使用表设计器创建表98

4.4.2 表结构的修改102

4.4.3 表的删除105

4.5 表中数据的插入和更新105

4.6 创建索引108

4.6.1 SQL Server中的索引108

4.6.2 建立索引的基本原则109

4.6.3 使用SQL Server Management Studio操作索引110

习题4115

第5章 关系数据库语言SQL116

5.1 SQL的功能与特点116

5.1.1 SQL的功能116

5.1.2 SQL的特点117

5.2 表的基本操作118

5.2.1 表的创建、修改与撤销118

5.2.2 表中数据的插入、修改和删除124

5.3 SQL的数据查询126

5.3.1 投影查询126

5.3.2 选择查询129

5.3.3 分组查询131

5.3.4 结果的排序查询132

5.3.5 模糊查询（字符串匹配）133

5.3.6 SQL语言中的常用函数134

5.3.7 表的连接查询137

5.3.8 嵌套查询138

5.3.9 谓词演算查询139

5.3.10 并、交、差运算查询143

5.4 SQL的视图操作145

5.4.1 视图的创建146

5.4.2 在视图上进行查询操作147

5.4.3 用户视图对数据库应用系统设计及系统性能带来的影响147

5.5 SQL中带有子查询的数据更新操作148

5.5.1 带有子查询的数据插入操作148

5.5.2 带有子查询条件的数据更新操作149

5.6 嵌入式SQL与游标应用150

5.6.1 嵌入式SQL150

5.6.2 SQL Server 2012的游标及其使用151

习题5158

第6章 关系数据库模式的规范化设计160

6.1 关系约束与关系模式的表示160

6.2 对关系模式进行规范化设计的必要性161

6.3 函数依赖163

6.3.1 函数依赖的定义163

6.3.2 具有函数依赖约束的关系模式164

6.3.3 函数依赖的逻辑蕴涵165

6.4 函数依赖的公理体系165

6.4.1 阿姆斯特朗公理165

6.4.2 阿姆斯特朗公理的推论166

6.4.3 X关于F的闭包及其计算167

6.4.4 最小函数依赖集168

6.5 关系模式的分解172

6.5.1 关系模式分解的概念172

6.5.2 保持无损的分解174

6.5.3 保持依赖的分解178

6.6 关系模式的规范化179

6.6.1 候选键的求解方法179

6.6.2 第一范式182

6.6.3 第二范式182

6.6.4 第三范式184

6.6.5 鲍依斯-柯德范式186

6.6.6 范式之间的关系和关系模式的规范化187

6.6.7 向3NF的模式分解算法187

6.7 关系模式的规范化方法小结189

习题6190

第7章 Transact-SQL与存储过程193

7.1 Transact-SQL基础193

7.2 Transact-SQL的语言要素195

7.2.1 常量195

7.2.2 变量196

7.2.3 表达式与运算符198

7.2.4 Transact-SQL函数199

7.3 Transact-SQL流程控制语句203

7.3.1 BEGIN…END语句203

7.3.2 IF…ELSE语句203

7.3.3 CASE语句204

7.3.4 WHILE语句204

7.3.5 WAITFOR语句205

7.3.6 其他语句205

7.4 基于Transact-SQL的数据库创建与管理应用206

7.4.1 利用Transact-SQL语句创建数据库206

7.4.2 利用Transact-SQL语句管理数据库208

7.5 存储过程211

7.5.1 存储过程基础211

7.5.2 创建存储过程213

7.5.3 执行存储过程216

7.5.4 管理存储过程217

习题7221

第8章 数据库应用系统体系结构与访问技术223

8.1 数据库应用系统的体系结构223

8.1.1 集中式计算模式的数据库应用系统223

8.1.2 C-S结构的数据库应用系统224

8.1.3 B-S结构的数据库应用系统227

8.2 ADO.NET数据库访问接口228

8.2.1 认识ADO.NET229

8.2.2 ADO.NET常用对象231

8.2.3 ADO.NET访问数据库的方法233

8.3 VB.NET程序设计基础235

8.3.1 窗体236

8.3.2 控件238

8.3.3 属性240

8.3.4 事件241

8.3.5 方法242

8.4 用VB.NET绑定数据242

8.4.1 VB.NET数据绑定概念242

8.4.2 DataGridView控件绑定数据源243

8.4.3 用代码方式绑定数据源251

习题8254

第9章 数据库应用系统设计与实现255

9.1 系统功能分析255

9.2 数据库结构创建256

9.3 新建应用系统项目258

9.4 应用系统设计与实现260

9.4.1 登录模块260

9.4.2 学生信息添加功能模块265

9.4.3 学生信息查询功能模块271

9.4.4 成绩信息查询功能模块274

9.4.5 成绩信息维护功能模块279

9.4.6 主界面模块286

9.5 系统调试运行290

习题9295

第10章 数据库保护技术296

10.1 事务机制296

10.1.1 事务的概念296

10.1.2 事务的特性297

10.1.3 事务的类型298

10.2 数据库的安全性300

10.2.1 数据库安全的威胁301

10.2.2 数据库安全控制302

10.2.3 视图机制304

10.2.4 审计305

10.2.5 SQL Server 2012的安全机制305

10.3 数据库的完整性316

10.3.1 域完整性约束316

10.3.2 实体完整性约束317

10.3.3 参照完整性约束318

10.3.4 用户定义完整性约束320

10.3.5 SQL Server 2012的完整性约束321

10.4 数据库恢复330

10.4.1 数据库的故障分类330

10.4.2 数据库故障的基本恢复方式331

10.4.3 恢复策略333

10.4.4 具有检查点的恢复技术335

10.4.5 数据库镜像336

10.4.6 SQL Server数据库的备份和还原337

10.5 并发控制343

10.5.1 数据库并发操作带来的数据不一致性问题344

10.5.2 锁345

10.5.3 锁协议346

10.5.4 封锁带来的问题——活锁与死锁347

10.5.5 并发调度的可串行性349

10.5.6 两段锁协议350

10.5.7 锁的粒度351

习题10353

第11章 数据库技术新发展354

11.1 数据库新技术发展的动因354

11.1.1 新应用领域对数据库存储、检索和管理技术的需求354

11.1.2 关系数据库系统的局限性356

11.1.3 数据库技术新发展357

11.2 面向对象数据库系统357

11.2.1 对象的逻辑结构357

11.2.2 对象间的限制和联系358

11.2.3 面向对象数据库管理系统的基本要求359

11.2.4 面向对象数据库管理系统的组成360

11.2.5 面向对象数据库系统的发展361

11.3 主动数据库系统361

11.3.1 主动数据库的知识模型362

11.3.2 主动数据库系统的组成363

11.3.3 主动数据库管理系统的功能364

11.3.4 主动数据库的实现364

11.3.5 事件知识库的实现365

11.3.6 事件监视器的实现365

11.3.7 主动数据库系统的发展365

11.4 嵌入式数据库366

11.4.1 嵌入式数据库的基本架构366

11.4.2 嵌入式数据库的主要特点366

11.4.3 嵌入式数据库的应用367

11.5 非关系型数据库NoSQL368

11.5.1 Web 2.0动态网站对数据库性能的需求368

11.5.2 NoSQL数据库的概念369

11.5.3 NoSQL数据库的特征369

11.5.4 NoSQL数据库的分类370

11.5.5 NoSQL数据库发展展望372

11.6 面向应用领域的数据库新技术373

11.6.1 工程数据库373

11.6.2 统计数据库373

11.6.3 空间数据库374

习题11375

附录A 安装SQL Server 2012376

附录B 安装Visual Studio 2010391

附录C 大学教学管理信息系统案例程序代码397

参考文献405