数据库系统及应用 第3版PDF电子书下载

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第1章 数据库系统概论 1

1.1 数据库的基本概念 1

1.1.1 信息与数据 1

1.1.2 数据库 2

1.1.3 数据库管理系统 2

1.1.4 元数据 2

1.2 数据模型 2

1.2.1 组成要素 3

1.2.2 概念数据模型 3

1.2.3 逻辑数据模型 4

1.3 数据管理技术的产生和发展 7

1.4 数据库管理系统的功能与特点 10

1.4.1 数据库管理系统的功能 10

1.4.2 数据库管理系统的特点 11

1.5 数据库系统的结构 13

1.5.1 数据库三级模式结构 13

1.5.2 数据库二级映像与数据独立性 14

1.5.3 数据库的体系结构 15

1.5.4 数据库系统的组成 17

1.6 数据库语言 18

1.6.1 数据定义语言 19

1.6.2 数据操纵语言 19

1.6.3 数据控制语言 19

1.6.4 事务控制语言 19

1.7 数据库技术的新发展 19

1.7.1 数据库技术发展趋势 19

1.7.2 新型数据库与大数据 20

小结 22

习题 23

第2章 关系模型与关系代数 24

2.1 关系模型 24

2.1.1 基本概念 24

2.1.2 关系模型的数据结构 25

2.1.3 数据操作 27

2.1.4 数据约束 28

2.2 关系数据结构 28

2.2.1 关系 28

2.2.2 关系的性质 30

2.2.3 关系模式 30

2.3 关系操作 32

2.4 关系的完整性 32

2.4.1 实体完整性 32

2.4.2 参照完整性 33

2.4.3 自定义完整性 34

2.5 关系数据模型的优缺点 34

2.6 关系代数 35

2.6.1 基本运算 35

2.6.2 专门的关系运算 37

2.6.3 扩展的关系运算 42

2.7 关系演算 43

2.7.1 元组关系演算 43

2.7.2 域关系演算语言QBE 44

小结 47

习题 48

第3章 数据库设计过程与方法 50

3.1 数据库设计概述 50

3.1.1 数据库的设计方法 51

3.1.2 数据库开发生命周期方法 53

3.1.3 数据库设计的基本过程 55

3.2 数据库需求分析 57

3.2.1 需求描述与分析 57

3.2.2 需求分析的步骤 58

3.2.3 数据字典 62

3.3 数据库概念设计 63

3.3.1 概念设计的必要性 63

3.3.2 概念设计的方法和步骤 64

3.3.3 概念设计工具：E-R图 66

3.4 数据库逻辑设计与优化 66

3.4.1 逻辑设计环境 66

3.4.2 E-R模式向关系模型的转换 66

3.4.3 用关系规范化理论对关系模型进行优化 67

3.5 数据库的物理设计 68

3.5.1 数据库的物理结构确定 68

3.5.2 物理结构的评价 70

3.6 数据库的实施和运行维护 70

3.6.1 数据库实际结构的建立 70

3.6.2 装载数据 70

3.6.3 应用程序开发测试 71

3.6.4 数据库试运行 71

3.6.5 数据库运行与维护 71

小结 72

习题 73

第4章 实体-联系模型 74

4.1 实体-联系模型概述 74

4.1.1 实体集 74

4.1.2 属性 74

4.1.3 联系集 76

4.2 约束 77

4.2.1 映射基数 77

4.2.2 参与约束 77

4.3 实体-联系图 77

4.4 扩展的实体-联系模型特性 78

4.5 实体-联系设计 80

4.5.1 E-R图设计 80

4.5.2 用实体集还是用属性 83

4.5.3 用实体集还是用联系集 83

4.5.4 二元还是n元联系集 84

4.6 数据建模的其他表示法及工具 84

4.6.1 统一建模语言 84

4.6.2 数据建模的其他方法 90

小结 93

习题 94

第5章 规范化 96

5.1 关系模式设计中的问题 96

5.2 函数依赖 99

5.2.1 函数依赖的定义 99

5.2.2 Armstrong公理 100

5.2.3 函数依赖与码的联系 101

5.2.4 属性集的闭包 102

5.2.5 FD推理规则的完备性 103

5.2.6 FD集的最小依赖集 103

5.3 模式分解 104

5.3.1 模式分解问题 105

5.3.2 无损分解 105

5.3.3 保持函数依赖的分解 108

5.3.4 模式分解与模式等价问题 110

5.4 范式 111

5.4.1 第一范式（1NF） 112

5.4.2 第二范式（2NF） 112

5.4.3 第三范式（3NF） 113

5.4.4 BC范式（BCNF） 114

5.5 多值函数依赖与4NF 115

5.5.1 多值函数依赖 115

5.5.2 4NF 116

5.6 函数依赖与5NF 117

小结 117

习题 118

第6章 基础SQL语言 121

6.1 SQL概述 121

6.1.1 SQL标准与历史 121

6.1.2 SQL标准数据类型及SQL标准内置函数 122

6.1.3 SQL的功能与特点 123

6.2 数据库基本结构定义 124

6.2.1 数据库的创建、修改与删除 125

6.2.2 基本表的定义、修改与删除 128

6.3 数据查询语句基本结构 130

6.3.1 查询语句概述 130

6.3.2 基本查询结构 131

6.3.3 查询语句中使用的运算符 133

6.3.4 用聚集函数统计查询结果 137

6.3.5 INTO子句 139

6.3.6 GROUP BY子句 140

6.3.7 HAVING子句 140

6.3.8 ORDER BY子句 141

6.3.9 用TOP谓词限制结果集 141

6.4 集合运算 143

6.4.1 并运算 143

6.4.2 差/交运算 143

6.4.3 集合运算的使用原则 144

6.5 连接查询 145

6.5.1 连接概述 145

6.5.2 内连接 145

6.5.3 自连接 146

6.5.4 外连接 147

6.6 嵌套查询 148

6.6.1 嵌套查询的基本概念 148

6.6.2 非相关子查询和相关子查询 149

6.6.3 IN和NOT IN运算符 150

6.6.4 ANY和ALL运算符 151

6.6.5 EXISTS和NOT EXISTS运算符 152

6.7 数据修改 153

6.7.1 数据插入 153

6.7.2 数据更新 155

6.7.3 数据删除 155

6.8 视图 156

6.8.1 视图的定义 156

6.8.2 查询中使用视图 157

6.8.3 视图的更新 157

6.8.4 视图的作用 158

6.9 完整性约束 159

6.9.1 完整性约束的定义 159

6.9.2 PRIMARY KEY约束 159

6.9.3 UNIQUE约束 159

6.9.4 NOT NULL约束 160

6.9.5 CHECK约束 160

6.9.6 FOREIGN KEY约束 161

6.9.7 域约束 163

6.9.8 断言 164

6.9.9 完整性约束的修改 164

6.9.10 完整性约束的验证 166

习题 168

第7章 高级SQL语言 171

7.1 游标 171

7.1.1 游标的基本概念 171

7.1.2 游标种类 172

7.1.3 游标操作 173

7.2 存储过程 176

7.2.1 存储过程的概念 176

7.2.2 存储过程的类型 177

7.2.3 存储过程的操作 178

7.3 函数 181

7.3.1 SQL中函数的概念 181

7.3.2 函数的类型 182

7.3.3 函数的操作 182

7.4 触发器 187

7.4.1 触发器的概念和作用 187

7.4.2 触发器的分类 188

7.4.3 触发器的工作原理 188

7.4.4 创建和使用DML触发器 189

7.4.5 创建和使用DDL触发器 192

7.5 递归查询 193

7.5.1 递归查询基本概念 193

7.5.2 递归查询的操作 193

7.6 记录排序与分页 195

习题 196

第8章 数据库访问接口与应用程序开发 197

8.1 数据库连接访问 197

8.1.1 ADO 198

8.1.2 ODBC 199

8.1.3 JDBC 201

8.2 XML数据交换 206

8.2.1 XML数据模型 207

8.2.2 XML数据库 207

8.2.3 XML数据交换 209

8.3 数据库应用程序开发 213

8.3.1 数据库应用程序架构 213

8.3.2 数据访问层和对象关系映射（ORM） 215

8.3.3 数据展现：查询和报表 216

8.3.4 C/S应用程序开发 217

8.3.5 B/S应用程序开发 217

习题 218

第9章 数据存储和查询处理与优化 219

9.1 数据存储 219

9.1.1 物理存储介质概述 219

9.1.2 文件组织 221

9.1.3 RAID 223

9.2 索引 227

9.2.1 B＋树索引 229

9.2.2 散列索引 233

9.2.3 位图索引 233

9.3 查询处理及查询优化 235

9.3.1 查询处理 235

9.3.2 关系代数运算的执行 236

9.3.3 查询优化技术 238

9.3.4 代数优化 241

9.3.5 物理优化 243

习题 245

第10章 事务与并发控制 246

10.1 事务的概念与性质 246

10.2 事务的并发执行可能引起的问题 249

10.3 可串行化 251

10.3.1 串行调度 251

10.3.2 可串行化调度 252

10.3.3 可恢复性 255

10.3.4 事务隔离性级别 256

10.4 基于锁的并发控制协议 257

10.4.1 封锁 257

10.4.2 两段锁协议（2PL） 259

10.4.3 锁的升级及更新锁 260

10.5 活锁与死锁 261

10.5.1 活锁 261

10.5.2 死锁 262

10.6 多粒度封锁 264

习题 266

第11章 故障恢复 267

11.1 数据库恢复概述 267

11.1.1 数据库恢复概述 267

11.1.2 故障种类 267

11.1.3 日志记录 268

11.2 恢复与原子性 269

11.2.1 事务管理器 269

11.2.2 使用日志撤销和重做事务 270

11.3 缓冲区管理 275

11.3.1 缓冲区管理器结构 275

11.3.2 缓冲区管理策略 275

11.3.3 日志记录缓冲 276

11.3.4 检查点 277

11.4 恢复处理 280

11.4.1 事务故障的恢复 280

11.4.2 系统故障的恢复 280

11.4.3 介质故障的恢复 282

习题 283

第12章 数据库安全 284

12.1 数据库安全基础 284

12.2 数据库安全性控制 286

12.3 用户标识和鉴别 287

12.4 自主访问控制 288

12.4.1 权限类型 289

12.4.2 授权及权限回收 290

12.5 基于角色的访问控制 290

12.6 强制访问控制 291

12.7 安全审计 292

12.8 其他数据库安全机制 294

12.8.1 使用视图实现安全控制 294

12.8.2 使用存储过程实现安全控制 294

12.9 外部安全机制 295

12.9.1 数据加密 295

12.9.2 数字签名 297

12.9.3 认证技术 297

习题 298

第13章 新型数据库和前沿技术 299

13.1 数据仓库和数据挖掘 299

13.1.1 数据仓库 299

13.1.2 数据挖掘 302

13.2 分布式数据库 304

13.2.1 分布式数据库系统概述 304

13.2.2 分布式数据库系统的体系结构 306

13.2.3 分布式网络数据的特性 310

13.2.4 分布式查询处理 311

13.2.5 分布式事务管理 313

13.2.6 分布式数据库实例 317

13.3 空间数据库 317

13.3.1 空间数据 317

13.3.2 空间数据模型 318

13.3.3 空间对象关系 319

13.3.4 空间数据操作 319

13.3.5 空间数据查询语言 321

13.3.6 空间索引 321

13.4 多媒体数据库 322

13.4.1 多媒体数据 323

13.4.2 多媒体数据库的层次结构 323

13.4.3 多媒体数据模式 324

13.4.4 多媒体元数据 324

13.4.5 多媒体数据库查询 325

13.4.6 多媒体数据库 326

13.4.7 多媒体数据库的检索 328

13.5 NoSQL数据库 328

13.5.1 NoSQL数据库概述 329

13.5.2 NoSQL数据库的架构及数据组织方式 329

13.5.3 NoSQL数据库的特性 330

13.5.4 关系数据库和NoSQL数据库的区别 330

13.5.5 几种常见的NoSQL数据库产品 331

第14章 商业数据库管理系统及选型 333

14.1 Oracle数据库 333

14.1.1 Oracle数据库简介 333

14.1.2 Oracle发展简史 333

14.1.3 Oracle特点 334

14.1.4 Oracle 12c新特性 335

14.1.5 Oracle 12c版本介绍 337

14.1.6 Oracle体系结构 337

14.1.7 Oracle Developer Suite 339

14.2 SQL Server数据库 340

14.2.1 SQL Server数据库简介 340

14.2.2 SQL Server版本介绍 340

14.2.3 SQL Server特点 341

14.2.4 SQL Server 2016新特性 343

14.2.5 SQL Server版本介绍 345

14.2.6 SQL Server体系结构 345

14.2.7 SQL Server开发工具 346

14.3 DB2数据库 347

14.3.1 DB2数据库简介 347

14.3.2 DB2发展简史 347

14.3.3 DB2版本介绍 348

14.3.4 DB2核心数据库的特点 349

14.3.5 DB2 V11.1新特性 349

14.3.6 DB2体系结构 351

14.3.7 DB2开发工具 352

14.4 Sybase数据库 353

14.4.1 Sybase数据库简介 353

14.4.2 Sybase数据库发展简史 353

14.4.3 Sybase数据库特点 354

14.4.4 Sybase ASE 16新特性 355

14.4.5 Sybase数据库体系结构 355

14.4.6 Sybase数据库管理工具 355

14.5 MySQL数据库 356

14.5.1 MySQL数据库简介 356

14.5.2 MySQL发展简史 356

14.5.3 MySQL特点 357

14.5.4 MySQL 5.7新特性 357

14.5.5 MySQL版本介绍 358

14.5.6 MySQL体系结构 358

14.5.7 MySQL开发工具 362

14.6 工程应用中数据库管理系统的选型 362

附录A 数据库设计 367

医院信息管理系统（HIS-2018版） 367

一、案例说明与实现目标 376

二、HIS中涉及的缩写说明 376

三、HIS中的实体间关系说明 376

四、HIS中涉及的各种实体、联系类型及实例数据 377

附录B 实验指导 385

实验一 数据库E-R设计 385

一、实验内容及要求 385

二、实验重点与难点 385

三、上机实验作业 385

四、本实验参考资料 385

五、项目需用仪器设备名称 385

六、教学后记 385

实验二 数据库逻辑及物理设计 385

一、实验内容及要求 385

二、实验重点与难点 386

三、上机实验作业 386

四、本实验参考资料 386

五、项目需用仪器设备名称 386

六、教学后记 386

实验三 数据库实现 386

一、实验内容及要求 386

二、实验重点与难点 386

三、上机实验作业 386

四、本实验参考资料 387

五、项目需用仪器设备名称 387

六、教学后记 387

实验四 数据库应用开发——服务器编程 387

一、实验内容及要求 387

二、实验重点与难点 387

三、上机实验作业 387

四、本实验参考资料 387

五、项目需用仪器设备名称 388

六、教学后记 388

实验五 数据库应用开发——访问接口编程 388

一、实验内容及要求 388

二、实验重点与难点 388

三、上机实验作业 388

四、本实验参考资料 388

五、项目需用仪器设备名称 388

六、教学后记 388

实验六 数据库备份与恢复 388

一、实验内容及要求 388

二、实验重点与难点 389

三、上机实验作业 389

四、本实验参考资料 389

五、项目需用仪器设备名称 389

六、教学后记 389

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