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第1章 数据库概论1

1.1 数据管理及其发展过程1

1.1.1 数据管理1

1.1.2 人工管理阶段1

1.1.3 文件系统阶段2

1.1.4 数据库系统阶段及其发展过程4

1.1.5 数据管理和数据库技术的持续发展5

1.2 数据库系统的特点6

1.3 数据模型初步8

1.3.1 概念数据模型8

1.3.2 传统的三大数据模型9

1.4 数据独立性与三层结构13

1.4.1 存储数据独立性13

1.4.2 概念数据独立性15

1.5 三层模式结构和数据库管理系统16

1.5.1 数据库管理系统的基本功能16

1.5.2 数据库的三层模式结构17

1.5.3 模式说明实例18

1.5.4 数据库管理系统的基本框架22

1.6 数据库系统23

1.6.1 数据库系统的组成23

1.6.2 数据库管理和数据库管理员23

1.6.3 数据库应用系统的体系结构24

本章小结25

习题与思考题26

第2章 概念数据模型27

2.1 概念数据模型综述27

2.2 实体-联系方法28

2.2.1 实体28

2.2.2 实体之间的联系29

2.3 数据库建模工具31

2.3.1 SAP PowerDesigner简介31

2.3.2 使用PowerDesigner建立概念数据模型的基本方法32

2.4 深入讨论联系的几个问题36

2.4.1 为什么需要讨论联系36

2.4.2 理解和转换多对多联系40

2.4.3 PowerDesigner中的多对多联系转换为一对多联系41

2.4.4 连接陷阱43

2.5 概念数据模型设计实例44

2.5.1 问题描述44

2.5.2 库存业务局部概念模型44

2.5.3 订购业务局部概念模型45

2.5.4 将局部E-R模型合并为全局E-R模型46

本章小结49

习题与思考题50

实验1 概念数据模型设计50

第3章 关系数据库基础52

3.1 关系数据库系统概述52

3.1.1 关系数据库的发展52

3.1.2 关系数据库管理系统简介53

3.1.3 关系数据库标准语言SQL简介54

3.1.4 关系数据库的三层模式结构56

3.1.5 SQL Server的数据库存储结构56

3.1.6 SQL Server的用户数据库58

3.2 关系数据模型58

3.2.1 关系数据模型的3个要素58

3.2.2 关系的形式定义60

3.2.3 关系的基本性质61

3.2.4 关系模型的数据结构和基本术语62

3.3 关系模型的完整性约束64

3.3.1 实体完整性约束64

3.3.2 参照完整性约束65

3.3.3 用户定义完整性约束66

3.3.4 完整性约束的作用67

3.4 关系代数68

3.4.1 基本概念和几个符号68

3.4.2 传统的集合运算70

3.4.3 专门的关系运算71

3.4.4 基本运算及变换76

本章小结77

习题与思考题77

第4章 关系数据理论79

4.1 基本概念79

4.1.1 函数依赖79

4.1.2 术语和符号80

4.1.3 为什么要讨论函数依赖80

4.1.4 模式分解81

4.2 函数依赖的推理规则82

4.2.1 函数依赖的推理规则及正确性82

4.2.2 Amstrong公理的推论及正确性83

4.2.3 逻辑蕴涵和闭包83

4.2.4 公理的完备性84

4.2.5 属性集闭包的计算86

4.2.6 函数依赖集的等价和最小化87

4.3 规范化89

4.3.1 第一范式89

4.3.2 第二范式90

4.3.3 第三范式91

4.3.4 BC范式92

4.3.5 多值依赖与第四范式93

4.3.6 规范化小结95

4.4 模式分解97

4.4.1 模式分解的准则97

4.4.2 3NF无损连接和保持函数依赖算法99

4.4.3 使分解后的关系模式数最少100

本章小结101

习题与思考题101

第5章 逻辑数据模型和物理数据模型103

5.1 数据库设计的概念和方法103

5.1.1 数据库设计的概念103

5.1.2 数据库设计的一般步骤104

5.2 逻辑数据模型设计106

5.2.1 逻辑数据模型设计的主要内容106

5.2.2 把E-R模型转换为关系数据模型107

5.2.3 规范化理论的应用108

5.2.4 反规范化109

5.2.5 设计视图109

5.3 物理数据模型设计109

5.3.1 由逻辑数据模型生成物理数据模型110

5.3.2 物理数据库设计111

5.3.3 建立数据库112

本章小结115

习题与思考题115

实验2 数据库设计115

第6章 数据定义、操作与完整性约束117

6.1 SQL的架构和定义117

6.1.1 什么是架构117

6.1.2 定义架构117

6.2 SQL的表定义和完整性定义功能119

6.2.1 定义表及其完整性约束119

6.2.2 修改表结构125

6.3 SQL数据操作与完整性约束的作用127

6.3.1 插入操作127

6.3.2 删除操作133

6.3.3 更新操作134

本章小结135

习题与思考题136

实验3 建立表和定义完整性约束136

实验4 数据操作及体验完整性约束138

第7章 SQL查询140

7.1 SQL的数据查询命令140

7.2 简单查询141

7.2.1 简单无条件查询141

7.2.2 简单条件查询142

7.2.3 使用［NOT］BETWEEN…AND…的查询143

7.2.4 字符串匹配查询144

7.2.5 空值查询145

7.2.6 使用IN表达式的查询146

7.2.7 ALL和DISTINCT短语的作用147

7.2.8 存储查询结果147

7.2.9 查询结果的排序148

7.2.10 TOP短语的作用149

7.2.11 集合运算151

7.3 连接查询152

7.3.1 连接查询的语法格式152

7.3.2 一般连接153

7.3.3 多个表的连接153

7.3.4 别名和自连接查询154

7.3.5 外连接查询156

7.3.6 广义笛卡儿积159

7.4 分组及汇总查询160

7.4.1 聚合函数与汇总查询160

7.4.2 一般汇总查询161

7.4.3 带明细的汇总查询162

7.4.4 使用GROUP BY的分组汇总查询164

7.4.5 使用COMPUTE BY的分组汇总查询166

7.4.6 使用COMPUTE BY和COMPUTE的汇总查询169

7.5 嵌套查询169

7.5.1 普通嵌套查询169

7.5.2 使用量词的嵌套查询172

7.5.3 内、外层互相关嵌套查询173

7.5.4 使用EXISTS的嵌套查询174

7.6 需要查询支持的数据操作175

7.6.1 插入操作175

7.6.2 更新操作176

7.6.3 删除操作176

7.7 视图及其操作177

7.7.1 视图的建立和使用177

7.7.2 视图的修改和删除180

7.7.3 视图的作用181

7.7.4 在设计数据库时设计视图181

本章小结182

习题与思考题183

实验5 数据查询185

实验6 视图的应用187

第8章 数据库编程基础189

8.1 Transact-SQL介绍189

8.1.1 数据类型与变量说明189

8.1.2 运算符与表达式189

8.1.3 函数190

8.1.4 全局变量192

8.1.5 程序语句192

8.2 游标与SQL的宿主使用194

8.2.1 SQL宿主使用面临的问题194

8.2.2 嵌入识别与预编译195

8.2.3 数据通信区与主变量196

8.2.4 游标197

8.2.5 游标应用举例198

8.2.6 利用游标进行删除和更新操作201

8.3 存储过程202

8.3.1 基本概念203

8.3.2 创建和执行存储过程204

8.3.3 存储过程的修改和删除205

8.3.4 存储过程应用举例205

8.3.5 获得有关存储过程的信息209

8.3.6 在数据库设计阶段设计存储过程209

8.3.7 用户定义函数210

8.4 触发器及其用途210

8.4.1 基本概念210

8.4.2 建立触发器211

8.4.3 deleted表和inserted表213

8.4.4 触发器应用举例213

8.4.5 查看导致触发器触发的事件215

8.4.6 在数据库设计阶段设计触发器216

8.5 动态SQL216

8.5.1 动态SQL语句的划分216

8.5.2 动态定义功能217

8.5.3 动态操作功能217

8.5.4 动态查询功能217

本章小结219

习题与思考题219

实验7 游标的应用220

实验8 存储过程及应用221

实验9 触发器及应用222

第9章 数据库安全224

9.1 安全性概述224

9.1.1 安全性措施的层次224

9.1.2 数据库管理系统的安全功能225

9.1.3 自主存取控制与强制存取控制226

9.1.4 数据库管理系统的身份验证模式227

9.2 用户管理229

9.2.1 登录用户和数据库用户229

9.2.2 登录用户管理229

9.2.3 数据库用户的管理232

9.2.4 数据库用户的分类234

9.3 角色及其管理234

9.3.1 基本概念235

9.3.2 public角色235

9.3.3 角色管理236

9.3.4 系统预定义角色237

9.4 权限管理239

9.4.1 概述239

9.4.2 对象权限管理240

9.4.3 架构权限管理246

9.4.4 语句权限管理248

9.4.5 禁止权限250

9.4.6 查询授权情况251

9.4.7 所有权链接251

9.4.8 角色与存取控制252

9.5 数据加密252

9.5.1 概述253

9.5.2 加密的一般步骤及示例253

9.6 其他安全问题255

9.6.1 审计255

9.6.2 统计数据库256

9.6.3 用户定义的安全性措施256

本章小结257

习题与思考题257

实验10 用户管理和权限管理258

第10章 事务管理与并发控制261

10.1 事务管理261

10.1.1 事务的概念261

10.1.2 事务的性质263

10.1.3 SQL对事务的支持264

10.1.4 简单事务管理264

10.1.5 事务保存点265

10.1.6 隐含事务与自动提交266

10.1.7 使用TRY…CATCH控制事务267

10.2 并发控制269

10.2.1 干扰问题269

10.2.2 可串行性271

10.2.3 封锁272

10.2.4 死锁277

10.2.5 活死锁279

10.2.6 隔离级别279

10.2.7 封锁与隔离级别280

本章小结282

习题与思考题282

实验11 并发事务控制283

第11章 数据库存储管理与数据恢复285

11.1 数据库存储管理与存储优化285

11.1.1 SQL Server数据库的存储结构285

11.1.2 调整数据库286

11.1.3 文件组287

11.1.4 分区290

11.1.5 索引292

11.2 备份与恢复296

11.2.1 数据库恢复概述296

11.2.2 故障类型297

11.2.3 备份类型298

11.2.4 日志的概念299

11.2.5 恢复模型299

11.2.6 备份和恢复策略300

11.2.7 备份操作301

11.2.8 恢复或还原304

本章小结309

习题与思考题310

实验12 数据恢复310

第12章 数据库应用和研究的新领域312

12.1 概述312

12.2 面向对象数据库313

12.2.1 新的数据库应用和新的数据类型313

12.2.2 面向对象数据库研究中的几个特点314

12.2.3 RDBMS、ORDBMS和OODBMS的比较316

12.3 数据仓库与数据分析317

12.3.1 什么是数据仓库317

12.3.2 数据分析与数据挖掘321

12.4 分布式数据库与云计算324

12.4.1 分布式数据库的基本概念和特点324

12.4.2 分布式数据库的数据分布方式326

12.4.3 SQL Server的分布数据管理概述327

12.4.4 SQL Server的复制实现技术329

12.4.5 云计算与云数据管理333

12.5 大数据与NoSQL335

12.5.1 什么是大数据335

12.5.2 NoSQL336

12.6 其他研究方向和领域344

12.6.1 主动数据库344

12.6.2 知识库345

12.6.3 模糊数据库346

12.6.4 并行数据库347

12.6.5 多媒体数据库348

本章小结348

习题与思考题349

参考文献351