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第1部分　基础篇2

第1章　数据库发展史2

1.1　数据管理技术的发展2

1.1.1　人工管理阶段2

1.1.2　文件系统阶段3

1.1.3　文件系统的缺陷3

1.1.4　倒排文件系统阶段4

1.2　数据库技术的产生和发展5

1.2.1　数据库技术的产生5

1.2.2　数据库阶段的特点6

1.2.3　数据库技术的术语8

1.2.4　数据库技术的发展8

小结10

习题110

第2章　数据库系统结构11

2.1　数据描述11

2.1.1　概念设计中的数据描述11

2.1.2　逻辑设计中的数据描述11

2.1.3　存储介质层次及数据描述12

2.1.4　数据联系的描述13

2.2　数据模型15

2.2.1　数据模型的定义15

2.2.2　实体联系模型15

2.2.3　层次模型17

2.2.4　网状模型18

2.2.5　关系模型19

2.2.6　面向对象模型20

2.3　数据库的体系结构21

2.3.1　三级模式结构21

2.3.2　三级结构和两级映像23

2.3.3　两级数据独立性24

2.3.4　用户及用户界面24

2.4　数据库管理系统24

2.4.1　DBMS的工作模式24

2.4.2　DBMS的主要功能25

2.4.3　DBMS的模块组成27

2.5　数据库系统27

2.5.1　DBS的组成27

2.5.2　DBS的全局结构28

2.5.3　DBS结构的分类30

2.5.4　DBS的效益32

小结32

习题233

第2部分　运算篇36

第3章　关系运算36

3.1　关系数据模型36

3.1.1 关系数据模型的定义36

3.1.2　关键码和表之间的联系37

3.1.3　关系模式、关系子模式和存储模式38

3.1.4　关系模型的完整性规则40

3.1.5　关系模型的形式定义41

3.2　关系代数42

3.2.1 关系查询语言和关系运算42

3.2.2　关系代数的五个基本操作42

3.2.3　关系代数的组合操作45

3.2.4　关系代数表达式及其应用实例48

3.2.5　扩充的关系代数操作50

3.3　关系演算51

3.3.1　元组关系演算51

3.3.2　域关系演算54

3.3.3 关系运算的安全性和等价性56

3.4　查询优化57

3.4.1　关系代数表达式的优化问题57

3.4.2　关系代数表达式的等价变换规则58

3.4.3　优化的一般策略60

3.4.4　优化算法61

小结64

习题365

第4章　结构化查询语言67

4.1 SQL概述67

4.1.1　SQL的发展历程67

4.1.2　SQL数据库的体系结构67

4.1.3　SQL的组成68

4.2　SQL的数据定义68

4.2.1　SQL模式的创建和撤销69

4.2.2　SQL提供的基本数据类型69

4.2.3　基本表的创建、修改和撤销70

4.2.4　视图的创建和撤销72

4.2.5　索引的创建和撤销73

4.3　SQL的数据查询74

4.3.1 SELECT语句格式74

4.3.2　单表查询76

4.3.3 多表查询79

4.3.4　联接操作82

4.3.5　聚合函数84

4.3.6　数据分组85

4.3.7　集合操作86

4.4　SQL的数据更新89

4.4.1 数据插入89

4.4.2　数据删除90

4.4.3　数据修改91

4.4.4　对视图的更新操作91

4.5　嵌入式SQL93

4.5.1　SQL语言的运行环境93

4.5.2　嵌入式SQL的使用规定94

4.5.3　嵌入式SQL的使用技术95

4.5.4　动态SQL语句98

小结99

习题4100

第3部分　设计篇104

第5章　规范化设计104

5.1 关系模式的设计问题104

5.1.1 关系模型的外延和内涵104

5.1.2　泛关系模式与数据库模式104

5.1.3　关系模式的冗余和异常问题105

5.1.4　本章的符号规定106

5.2　函数依赖106

5.2.1 函数依赖的定义107

5.2.2　FD的逻辑蕴涵107

5.2.3　FD的推理规则108

5.2.4　FD和关键码的联系109

5.2.5　属性集的闭包109

5.2.6　FD集的最小依赖集110

5.3　关系模式的分解特性110

5.3.1　模式分解问题110

5.3.2　无损分解111

5.3.3　无损分解的测试方法113

5.3.4　保持函数依赖的分解114

5.3.5　本节小结115

5.4　关系模式的范式116

5.4.1　第一范式116

5.4.2　第二范式116

5.4.3 第三范式117

5.4.4　BCNF118

5.4.5 分解成BCNF模式集的方法118

5.4.6　分解成3NF模式集的方法119

5.4.7　模式设计方法的原则119

5.5　模式的进一步规范化120

5.5.1 多值依赖的定义120

5.5.2　关于FD和MVD的推理规则集121

5.5.3　第四范式122

5.5.4　联接依赖122

5.5.5　第五范式123

小结123

习题5124

第6章　实体联系模型126

6.1　ER模型的基本元素126

6.2　属性的分类127

6.2.1　基本属性和复合属性127

6.2.2　单值属性和多值属性128

6.2.3　导出属性129

6.2.4　空值129

6.3　联系的设计130

6.3.1　联系的元数130

6.3.2　联系的连通词130

6.3.3　联系的基数132

6.4　ER模型的扩充133

6.4.1　依赖联系与弱实体133

6.4.2　子类和超类134

6.5　ER模型实例分析134

小结137

习题6138

第7章　数据库设计140

7.1　数据库设计概述140

7.1.1　软件生存期140

7.1.2　数据库系统生存期141

7.1.3　数据库设计的具体步骤142

7.2　规划143

7.3　需求分析144

7.3.1　需求描述与分析144

7.3.2　需求分析阶段的输入和输出145

7.3.3　需求分析的步骤145

7.4　概念设计149

7.4.1　概念设计的必要性149

7.4.2　概念模型149

7.4.3　概念设计的主要步骤150

7.4.4　数据抽象151

7.4.5　ER模型的操作153

7.4.6　采用ER方法的数据库概念设计155

7.5 逻辑设计161

7.5.1　逻辑设计环境161

7.5.2　逻辑设计的步骤162

7.5.3　ER模型向关系模型的转换163

7.5.4　关系数据库的逻辑设计165

7.6　物理设计168

7.7　数据库的实现169

7.8　数据库的运行和维护169

小结170

习题7170

第8章　数据库的管理172

8.1　事务的概念172

8.1.1　事务的定义172

8.1.2　事务的ACID性质173

8.2　数据库的恢复174

8.2.1　恢复的定义原则和方法174

8.2.2　故障类型和恢复方法175

8.2.3　检查点机制175

8.2.4　运行记录优先原则176

8.2.5　SQL对事务的支持177

8.3　数据库的并发控制177

8.3.1　并发操作带来的三个问题177

8.3.2　封锁机制179

8.3.3　活锁、饿死和死锁182

8.3.4　并发调度的可串行化183

8.3.5　SQL中事务的存取模式和隔离级别184

8.4　数据库的完整性185

8.4.1　完整性子系统和完整性规则185

8.4.2　SQL中的完整性约束186

8.4.3 SQL 3的触发器189

8.5　数据库的安全性191

8.5.1　安全性级别191

8.5.2　权限192

8.5.3　SQL中的安全性机制192

8.5.4　数据加密194

8.5.5 自然环境的安全性194

小结195

习题8195

第4部分　发展篇198

第9章　分布式数据库系统198

9.1　DDBS概述198

9.1.1 集中式系统与分布式系统198

9.1.2　DDBS的定义198

9.1.3　DDBS的特点200

9.1.4　DDBS的优缺点201

9.1.5　DDBS的分类202

9.2　分布式数据存储202

9.2.1　数据分片203

9.2.2　数据分配204

9.3　DDB的模式结构205

9.3.1　六层模式结构205

9.3.2　六层结构的特征207

9.3.3　分布透明性207

9.4　DDBMS的功能及组成209

9.4.1 DDBS的组成209

9.4.2　DDBMS的功能209

9.4.3　DDBMS的组成210

9.5　分布式查询处理211

9.5.1　查询代价的估算方法211

9.5.2　基于半联接的优化策略211

9.5.3　基于联接的优化策略213

小结214

习题9215

第10章　对象关系数据库216

10.1　对象联系图216

10.1.1　从关系到嵌套关系、复合对象216

10.1.2　引用类型218

10.1.3　对象联系图的成分218

10.1.4　数据的泛化／细化220

10.2　面向对象的类型系统220

10.3　ORDB的定义语言222

10.3.1　ORDB的定义222

10.3.2　数据类型的定义222

10.3.3　继承性的定义223

10.3.4　引用类型的定义224

10.3.5　SQL 3中的定义语言225

10.4　ORDB的查询语言226

10.4.1　SELECT语句的使用规定226

10.4.2　嵌套与解除嵌套228

10.4.3 函数的定义和使用229

10.4.4　复合值的创建和查询229

小结230

习题10230

第11章　面向对象数据库232

11.1　面向对象数据库系统概述232

11.1.1　ODMG组织和标准232

11.1.2　OODBS的概念233

11.2　面向对象数据模型的基本概念233

11.2.1　对象233

11.2.2　类234

11.2.3　继承性235

11.2.4　对象标识236

11.2.5　对象包含236

11.3　ODMG 93和持久化C＋＋系统237

11.3.1　持久化程序设计语言237

11.3.2　ODMG C＋＋对象定义语言239

11.3.3 ODMG C＋＋对象操纵语言240

11.4　ODMG 97和对象语言241

11.4.1　ODMG数据模型241

11.4.2　ODMG ODL242

11.4.3　ODMG OQL243

11.5　OODB与ORDB的比较248

11.6　使用UML类图来概念对象建模249

11.6.1　统一建模语言概述249

11.6.2　用类图表达类和关联249

11.6.3　用类图表达关联类252

11.6.4　用类图表达泛化／细化253

11.6.5　用类图表达聚合255

小结255

习题11256

第5部分　应用篇260

第12章　SQL Server关系数据库系统260

12.1 SQL Server概述260

12.1.1　SQL Server的发展260

12.1.2　SQL Server 2000的特性261

12.1.3　安装SQL Server 2000的软硬件需求261

12.1.4　SQL Server 2000的安装262

12.1.5　SQL Server 2000的环境介绍262

12.1.6　SQL Server 2000的工具介绍264

12.2　数据库的创建、修改和删除268

12.2.1 创建SQL Server数据库268

12.2.2　修改数据库270

12.2.3　删除数据库271

12.3　表的建立271

12.3.1　学生表S的建立272

12.3.2　创建学生表S的主键274

12.3.3 用SQL语句命令方式创建课程表C274

12.3.4　用数据库关系图方式创建学习表SC275

12.4　数据的增加、修改、删除和查询280

12.4.1　数据的增加280

12.4.2　数据的修改282

12.4.3　数据的删除282

12.4.4　数据的查询282

12.5　数据库的备份和恢复283

12.5.1　数据库的备份283

12.5.2　数据库的恢复283

12.6　Transact-SQL介绍285

12.6.1 Transact-SQL语法要素285

12.6.2　运算符286

12.6.3 函数287

12.6.4　流程控制语句288

12.7　高级应用技术291

12.7.1　存储过程291

12.7.2　触发器295

小结300

实验题300

实验一　SQL Server 2000系统了解和创建数据库300

实验二 SQL Server 2000操纵数据和使用视图302

实验三　SQL Server 2000高级技术的使用303

第13章　PowerBuilder 10.0数据库应用开发简介305

13.1　PowerBuilder概述305

13.1.1　PowerBuilder的特点305

13.1.2　PowerBuilder 10.0的新特性306

13.2　PowerBuilder 10.0集成开发环境306

13.2.1　工作空间、目标和库文件306

13.2.2　PowerBuilder 10.0主窗口307

13.2.3 系统树、剪贴和输出窗口307

13.2.4　工具栏309

13.2.5　画板310

13.3　“学生选课成绩管理系统”的开发过程311

13.3.1　规划312

13.3.2　创建数据库315

13.3.3　创建表和数据操作316

13.3.4　建立工作空间320

13.3.5　建立目标和应用对象321

13.3.6　建立数据窗口323

13.3.7　创建“学生选课”主窗口336

13.3.8　编写事件驱动程序339

13.3.9　运行应用程序343

13.3.10　创建另外几个窗口344

13.3.11　创建“成绩管理”主窗口347

13.3.12　创建系统登录窗口349

13.3.13　添加菜单351

13.3.14　生成可执行程序356

13.4　PowerBuilder 10.0连接SQL数据库实例357

13.4.1　创建数据源358

13.4.2　定义数据库描述文件361

13.4.3　连接数据源363

13.5　PowerScript编程语言363

13.5.1　基本语法规则363

13.5.2　运算符和数据类型364

13.5.3　变量及其作用域365

13.5.4　实例变量的访问权限365

13.5.5　常量366

13.5.6　数组366

13.5.7 函数367

13.5.8　代词367

13.5.9　语句368

小结370

实验题371

实验四　熟悉PowerBuilder开发环境371

实验五　“学生选课成绩管理系统”示例程序验证372

实验六　编程实施学分制教务管理信息系统373

参考文献374