數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎

前言

　　計算機科學與技術的發(fā)展異常迅猛，幾乎無處不在、無處不用。教育部高等教育司為適應計算機發(fā)展的形勢，組織計算機專業(yè)以及理工類專業(yè)、文科類專業(yè)的計算機教學指導委員會，對各類型的計算機教學提出了基本要求，并制訂了規(guī)范（2006年先后公布）。數(shù)據(jù)庫技術的教學在各種類型的計算機教學中都占有重要的地位。作者在多年的教學實踐和編寫教材的基礎上，按照高等學校計算機教學指導委員會制訂的專業(yè)規(guī)范，編寫了這本《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎》教材，旨在滿足本科生，或研究生的教學需要?！　∪珪?1章。第1章至第4章介紹數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫語言。第5章和第6章介紹關系數(shù)據(jù)理論和關系數(shù)據(jù)庫設計方法。第7章和第8章介紹數(shù)據(jù)庫保護方面的知識，包括數(shù)據(jù)庫恢復、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫安全性和數(shù)據(jù)庫完整性。第9章第10章介紹了分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構。第11章介紹了本課程的配套實驗課的內(nèi)容，共7個實驗。可以選擇其中的5個實驗來做。本書的參考學時數(shù)為40～60學時。實驗參考學時數(shù)為10～20學時。本書除供給課堂教學使用，還便于自學，也可供廣大科技人員學習、參考?！　≡诒緯帉戇^程中，本校教師李大輝、韓金庫、趙鑫和潘海珠閱讀了部分初稿為本書提出了許多寶貴意見，在此對他們表示誠摯的謝意。許多同行和同事或提供資料，或給予支持和鼓勵，對他們也表示感謝?！　∮捎诰幷咚接邢?，書中難免存在一些缺點和錯誤，殷切希望廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎》系統(tǒng)地闡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎理論、基本技術和基本方法。全書共11章。前10章主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)庫的基本概念、數(shù)據(jù)模型、關系數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫查詢語言、關系數(shù)據(jù)理論、關系數(shù)據(jù)庫設計、事務處理、數(shù)據(jù)庫保護、分布式數(shù)據(jù)庫、物理數(shù)據(jù)庫設計等。第11章包括SQL Server的上機環(huán)境介紹以及學習本課程可以選做的7個實驗。各章附有習題。知識結(jié)構科學，理論體系完整，注重實踐能力的培養(yǎng)，實用性強。既適合高等學校計算機及相關專業(yè)教學使用，也可供自學者參考。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展1.1.1 信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理1.1.2 數(shù)據(jù)管理的發(fā)展1.2 數(shù)據(jù)視圖與數(shù)據(jù)模型1.2.1 數(shù)據(jù)抽象1.2.2 數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫語言1.3.1 數(shù)據(jù)定義語言1.3.2 數(shù)據(jù)操縱語言1.3.3 數(shù)據(jù)控制語言1.4 數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構1.4.1 模式的概念1.4.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構1.4.3 邏輯模式1.4.4 外模式1.4.5 內(nèi)模式1.4.6 外模式/模式映像1.4.7 模式/內(nèi)模式映像1.5 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.6 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的全局結(jié)構1.6.1 查詢處理器1.6.2 存儲管理器1.6.3 磁盤存儲器中的數(shù)據(jù)結(jié)構1.7 小結(jié)習題/思考題第2章 數(shù)據(jù)模型2.1 數(shù)據(jù)模型的組成要素2.2 概念數(shù)據(jù)模型2.2.1 概念數(shù)據(jù)模型的基本術語2.2.2 實體聯(lián)系模型2.3 層次數(shù)據(jù)模型2.3.1 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構2.3.2 層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束2.3.3 層次模型的優(yōu)缺點2.4 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型2.4.1 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構2.4.2 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約束2.4.3 網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點2.5 關系數(shù)據(jù)模型2.6 對象模型習題/思考題第3章 關系數(shù)據(jù)庫3.1 關系模型3.1.1 基本概念3.1.2 關系形式化定義3.1.3 關系的完整性3.2 關系代數(shù)3.2.1 傳統(tǒng)的集合運算3.2.2 專門的關系運算3.2.3 關系代數(shù)查詢實例3.3 關系演算3.3.1 元組關系演算語言ALPHA3.3.2 域關系演算語言QBE習題/思考題第4章關系數(shù)據(jù)庫語言SQL4.1 SQL概述4.1.1 SQL的產(chǎn)生與發(fā)展4.1.2 SQL的特點4.1.3 SQL數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構4.2 SQL的數(shù)據(jù)定義4.2.1 SQL模式的創(chuàng)建和撤銷4.2.2 基本數(shù)據(jù)類型4.2.3 基本表的創(chuàng)建、修改和撤銷4.2.4 索引的創(chuàng)建和撤銷4.3 SQL的數(shù)據(jù)查詢4.3.1 SELECT查詢語句4.3.2 SELECT語句用法4.4 SQL的數(shù)據(jù)更新4.4.1 數(shù)據(jù)插入4.4.2 數(shù)據(jù)刪除4.4.3 數(shù)據(jù)修改4.5 視圖4.5.1 定義視圖4.5.2 查詢視圖4.5.3 更新視圖4.5.4 視圖的作用習題/思考題第5章 關系數(shù)據(jù)理論5.1 冗余導致的問題5.2 規(guī)范化5.2.1 函數(shù)依賴5.2.2 碼5.2.3 范式5.2.4 2NF5.2.5 3NF5.2.6 BCNF5.2.7 多值依賴5.2.8 4NF5.2.9 連接依賴5.2.10 第五范式5.3 數(shù)據(jù)依賴的公理系統(tǒng)5.4 模式分解5.4.1 無損連接分解5.4.2 保持依賴分解習題/思考題第6章 關系數(shù)據(jù)庫設計6.1 數(shù)據(jù)庫設計概述6.1.1 數(shù)據(jù)庫設計問題6.1.2 數(shù)據(jù)庫設計方法和步驟6.2 實體-聯(lián)系模型6.2.1 基本屬性與組合屬性6.2.2 存在依賴性（existence-dependent）6.2.3 弱實體（weak entity）6.2.4 單值屬性與多值屬性6.2.5 遞歸實體6.2.6 實體的超類與子類6.3 E-R模型向關系模型的轉(zhuǎn)換6.4 E-R模型設計實例6.4.1 概念結(jié)構設計（設計E-R模型）6.4.2 邏輯結(jié)構設計6.4.3 數(shù)據(jù)庫的實施6.4.4 在數(shù)據(jù)庫設計中應注意的問題習題/思考題第7章 數(shù)據(jù)庫的恢復7.1 事務7.1.1 事務的概念7.1.2 事務的操作7.1.3 事務的狀態(tài)7.1.4 事務的性質(zhì)7.2 SQL的事務管理7.2.1 SQL的事務執(zhí)行7.2.2 可能破壞事務特性的因素7.3 數(shù)據(jù)庫恢復及故障7.3.1 事務故障的種類7.3.2 存儲設備分類7.4 數(shù)據(jù)庫恢復的原理7.4.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲7.4.2 登記日志文件7.5 數(shù)據(jù)庫恢復技術7.5.1 基于故障類型的恢復7.5.2 具有檢查點的恢復技術7.5.3 數(shù)據(jù)庫鏡像7.5.4 永久存儲器的恢復7.5.5 影子頁面技術7.6 SQL Server的備份策略與方案7.7 并發(fā)控制7.7.1 并發(fā)控制引起的問題7.7.2 封鎖7.7.3 封鎖協(xié)議7.7.4 活鎖與死鎖7.7.5 并發(fā)調(diào)度的可串行性7.7.6 協(xié)議7.7.7 封鎖粒度7.7.8 插入和刪除操作習題/思考題第8章 數(shù)據(jù)庫管理8.1 引言8.2 數(shù)據(jù)庫的完整性8.2.1 數(shù)據(jù)庫完整性分類8.2.2 完整性約束條件與DBMS的完整性控制8.2.3 SQL Server的數(shù)據(jù)完整性8.2.4 存儲過程8.2.5 觸發(fā)器8.3 數(shù)據(jù)庫的安全性8.3.1 定義視圖8.3.2 訪問控制8.3.3 數(shù)據(jù)加密8.3.4 數(shù)據(jù)庫審計8.3.5 SQL Server的安全性機制習題/思考題第9章 分布式數(shù)據(jù)庫9.1 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一般概念9.1.1 分布式數(shù)據(jù)庫9.1.2 分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)9.1.3 分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的分類9.1.4 分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基本特點9.2 分布式數(shù)據(jù)庫設計9.2.1 數(shù)據(jù)的分割9.2.2 數(shù)據(jù)的分布9.2.3 數(shù)據(jù)的冗余9.2.4 設計方法9.3 分布式事務9.3.1 網(wǎng)絡的可恢復性9.3.2 局部數(shù)據(jù)項和全局數(shù)據(jù)項9.3.3 全局事務、局部子事務和可串行性9.4 分布式加鎖9.4.1 分布式加鎖方法9.4.2 分布式兩階段加鎖協(xié)議9.5 分布式事務的交付9.5.1 事務阻塞9.5.2 兩階段交付協(xié)議9.5.3 兩階段交付中的事務恢復9.6 基于時印的分布式并發(fā)控制9.6.1 分布式時印9.6.2 并發(fā)存取數(shù)據(jù)的方法9.6.3 鎖和時印的比較9.7 分布式數(shù)據(jù)庫的安全9.7.1 身份驗證9.7.2 保密通信9.7.3 訪問控制9.7.4 庫文加密9.7.5 密碼體制與密碼管理習題/思考題第10章 數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構10.1 物理存儲介質(zhì)概述10.2 磁盤10.2.1 磁盤的物理特性10.2.2 磁盤性能的度量10.2.3 磁盤塊存取的優(yōu)化10.3 RAID10.3.1 通過冗余提高可靠性10.3.2 通過并行提高性能10.4 第三級存儲10.4.1 光盤10.4.2 磁帶10.5 存儲訪問10.5.1 緩沖區(qū)管理器10.5.2 緩沖區(qū)替換策略10.6 文件組織10.6.1 定長記錄10.6.2 變長記錄10.7 文件中記錄的組織10.7.1 順序文件組織10.7.2 聚集文件組織10.8 數(shù)據(jù)字典10.9 索引技術10.9.1 索引技術的分類10.9.2 有序索引的分類10.9.3 主索引10.9.4 輔助索引10.10 散列技術10.10.1 散列機制10.10.2 散列索引10.10.3 靜態(tài)散列中的問題10.10.4 可擴充散列結(jié)構習題/思考題第11章 實驗與指導實驗一 SQL Server的安裝及管理工具的使用實驗二 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和表實驗三 表數(shù)據(jù)的插入、修改和刪除實驗四 數(shù)據(jù)庫的查詢實驗五 存儲過程和觸發(fā)器的使用實驗六 視圖的定義、使用實驗實驗七 數(shù)據(jù)庫設計附錄1附錄2參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的最新技術。數(shù)據(jù)庫技術在信息系統(tǒng)的研究中一直是非常重要的主題。從小型單項事務處理系統(tǒng)到大型信息系統(tǒng)，從一般企業(yè)管理系統(tǒng)到計算機輔助設計與制造（CAD／CAM）、辦公信息系統(tǒng)等，越來越多新的應用領域采用數(shù)據(jù)庫存儲和處理它們的信息資源。特別是Internet技術飛速的發(fā)展，使得數(shù)據(jù)庫技術知識成為最熱門的職業(yè)途徑之一。數(shù)據(jù)庫技術能使Internet應用超越具有早期應用特點。　　很多同學發(fā)現(xiàn)這個課題雖然可能具有挑戰(zhàn)性，但它非常有趣。數(shù)據(jù)庫的設計和開發(fā)既包括藝術，又包括工程。了解用戶需求，然后，把它們轉(zhuǎn)變成有效的數(shù)據(jù)庫設計是一個藝術過程。把設計轉(zhuǎn)變成實際的數(shù)據(jù)庫，并且這些數(shù)據(jù)庫帶有功能完備、高性能的應用，是一個工程過程。兩方面都充滿著既有挑戰(zhàn)性，又是非常有趣的智力難題?！　?shù)據(jù)庫技術的需求量非常大，這門課中所學到的技能和知識將是非常必要的。本書的目標是提供牢固的數(shù)據(jù)庫技術基礎。如果選擇從事數(shù)據(jù)庫領域的職業(yè)，那么，本書會有助于讀者的成功。

編輯推薦

　　《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎》共11章。第1章至第4章介紹數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫語言。第5章和第6章介紹關系數(shù)據(jù)理論和關系數(shù)據(jù)庫設計方法。第7章和第8章介紹數(shù)據(jù)庫保護方面的知識，包括數(shù)據(jù)庫恢復、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫安全性和數(shù)據(jù)庫完整性。第9章第10章介紹了分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構。第11章介紹了本課程的配套實驗課的內(nèi)容，共7個實驗?？梢赃x擇其中的5個實驗來做。

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