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第一部分 数据库管理语境2

第1章 数据库环境2

1.1学习目标2

1.2引言2

1.3基本概念和定义3

1.3.1数据3

1.3.2数据与信息3

1.3.3元数据4

1.4传统文件处理系统5

1.4.1松谷家具公司的文件处理系统5

1.4.2文件处理系统的缺点6

1.5数据库方法7

1.6数据库应用的范围11

1.6.1个人数据库12

1.6.2作组数据库13

1.6.3部门数据库13

1.6.4企业数据库14

1.6.5因特网、内部网和外部网数据库16

1.6.6数据库应用小结16

1.7数据库方法的优点17

1.7.1程序－数据独立性17

1.7.2数据冗余度最小17

1.7.3改善数据一致性17

1.7.4改善数据共享17

1.7.5提高应用开发的生产率17

1.8数据库方法的成本和风险18

1.7.10关于数据库优点的告诫18

1.7.9减少程序维护18

1.7.8改善数据可访问性和响应性18

1.7.7改善数据质量18

1.7.6标准的实施18

1.8.1新的专门人员19

1.8.2安装、管理成本和复杂性19

1.8.3转换成本19

1.8.4需要清晰备份和恢复19

1.8.5组织冲突19

1.9数据库环境的组成部分19

1.10数据库系统的演变20

1.10.120世纪60年代21

1.10.220世纪70年代21

1.10.320世纪80年代21

本章 小结22

1.10.52000年以来22

1.10.420世纪90年代22

本章 复习23

项目案例：山景社区医院27

第2章 数据库开发过程29

2.1学习目标29

2.2引言29

2.3信息系统开发中的数据库开发30

2.3.1信息系统体系结构30

2.3.2信息工程31

2.3.3信息系统规划31

2.4数据库开发过程34

2.4.1系统开发生命周期35

2.4.2信息系统开发的其他方法38

信息库39

2.4.3计算机辅助软件工程的作用和39

2.5数据库开发中的人员管理40

2.6数据库开发的三层模式体系结构41

2.7三层数据库定位体系结构44

2.8为松谷家具公司开发一个数据库应用45

2.8.1配用户需求和信息系统体系结构46

2.8.2分 析数据库需求48

2.8.3设计数据库50

2.8.4使用数据库52

2.8.5管理数据库54

本章 小结54

本章 复习55

项目案例：山景社区医院60

3.1学习目标68

3.2引言68

第3章 组织中的数据建模68

第二部分 数据库分 析68

3.3根据组织中的规则建立数据模型69

3.3.1业务规则概述70

3.3.2确定业务规则的范围70

3.3.3数据命名与定义71

3.4E-R模型74

3.4.1E-R图示例74

3.4.2E-R模型符号76

3.5实体－联系模型的结构77

3.5.1实体77

3.5.2属性81

3.6联系86

3.6.1联系的基本概念和定义87

3.6.2联系的度88

3.6.3属性还是联系92

3.6.4基数约束92

3.6.5建立依赖于时间的数据模型96

3.6.6实体之间的多种联系98

3.6.7命名和定义联系99

3.7E-R建模的例子：松谷家具公司100

3.8松谷家具公司的数据库处理101

3.8.1显示产品信息103

3.8.2显示顾客信息103

3.8.3显示顾客订单状态103

3.8.4显示产品销售105

本章 小结105

本章 复习106

项目案例：山景社区医院113

第4章 增强型E-R模型和业务规则115

4.1学习目标115

4.2引言115

4.3超类型和子类型的表示116

4.3.1基本概念和表示方法116

4.3.2特化和概化的表示119

4.4指定超类型／子类型联系之间的约束122

4.4.1指定完备性约束122

4.4.2指定不相交约束124

4.4.3定义子类型鉴别符125

4.4.4定义超类型／子类型层次127

4.5增强型EER建模示例：松谷家具公司128

4.6实体聚簇131

4.7再论业务规则134

4.7.1业1务规则的分 类135

4.7.2陈述结构断言136

4.7.3陈述动作断言137

4.7.4表示和强制业务规则执行138

4.7.5标识和测试业务规则140

本章 小结141

本章 复习142

项目案例：山景社区医院146

第三部分 数据库设计150

第5章 逻辑数据库设计和关系模型150

5.1学习目标150

5.2引言150

5.3关系数据模型150

5.3.1基本定义151

5.3.2数据库示例152

5.4完整性约束154

5.4.1域约束154

5.4.2实体完整性155

5.4.3参照完整性155

5.4.4动作断言156

5.4.5创建关系表156

5.4.6良构关系157

5.5将EER图转化为关系158

5.5.1第1步：映射常规实体159

5.5.2第2步：映射弱实体161

5.5.3第3步：映射二元联系162

5.5.4第4步：映射关联实体164

5.5.5第5步：映射一元联系166

5.5.6第6步：映射三元（多元）联系168

5.5.7第7步：映射超类型／子类型联系170

5.6规范化介绍171

5.6.1规范化的步骤171

5.6.2函数依赖和键173

5.7基本范式174

5.7.1第一范式174

5.7.2第二范式174

5.7.3第三范式175

5.7.4规范化概要数据177

5.8合并关系177

5.8.1例子178

5.8.2视图集成产生的问题178

5.9定义关系键的最后步骤179

本章 小结180

本章 复习183

项目案例：山景社区医院189

第6章 物理数据库设计和性能190

6.1学习目标190

6.2引言190

6.3物理数据库设计步骤191

6.4设计字段193

6.4.1选择数据类型193

6.4.2数据完整性控制194

6.5设计物理记录和非规范化195

6.6设计物理文件201

6.6.1指针201

6.6.2文件组织202

6.6.3文件组织小结208

6.6.4聚簇文件209

6.6.5设计文件控制210

6.7索引的使用和选择210

6.7.1创建惟一键索引210

6.7.2创建辅键索引210

6.7.3何时使用索引211

6.8RAID：通过并行处理来改善文件访问的性能212

6.9数据库设计216

6.10优化查询性能219

6.10.1并行查询处理219

6.10.2对自动查询优化的重载220

6.10.3选择数据块大小220

6.10.4在磁盘控制器间平衡I/O操作221

6.10.5设计良好查询的建议221

本章 小结223

本章 复习224

项目案例：山景社区医院229

第四部分 实现233

第7章 SQL233

7.1学习目标233

7.2引言233

7.3SQL标准的发展234

7.4数据库体系结构中SQL的作用234

7.5SQL环境236

7.6用SQL定义数据库239

7.6.1SQL数据库定义239

7.6.2创建表240

7.6.3使用和定义视图241

7.6.4创建数据完整性控制245

7.7插入、更新和删除数据246

7.6.5修改表的定义246

7.6.6删除表246

7.7.1批量输入247

7.7.2删除数据库内容247

7.7.3修改数据库内容248

7.8RDBMS中的内模式定义248

7.9处理单个表249

7.9.1SELECT语句的子句249

7.9.2使用表达式251

7.9.3使用函数251

7.9.4使用通配符252

7.9.5比较运算符253

7.9.6使用布尔运算符253

7.9.7范围254

7.9.8DISTINCT255

7.9.9IN和NOTIN列表256

7.9.10排序结果：ORDERBY子句257

7.9.11分 类结果：GROUPBY子句258

7.9.12通过分 类限定结果：HAVING258

子句258

本章 小结259

本章 复习260

项目案例：山景社区医院266

第8章 高级SQL267

8.1学习目标267

8.2引言267

8.3处理多表267

8.3.1等值联结268

8.3.3外联结269

8.3.2自然联结269

8.3.4并联结270

8.3.5例子：涉及4张表的多重联结271

8.3.6子查询271

8.3.7相关子查询274

8.3.8使用导出表275

8.3.9组合查询276

8.3.10条件表达式277

8.4保证事务完整性277

8.5数据字典工具279

8.6SQL-99对SQL的增强和扩展280

8.6.1建议加入的分 析函数280

8.6.2程序设计能力扩展281

8.7触发器和例程282

8.7.1触发器283

8.7.2例程283

8.8嵌入式SQL和动态SQL285

本章 小结286

本章 复习286

项目案例：山景社区医院290

第9章 客户／服务器数据库环境291

9.1学习目标291

9.2引言291

9.3客户／服务器结构292

9.3.1文件服务器体系结构292

9.3.2文件服务器的局限性293

9.3.3数据库服务器体系结构294

9.4三层体系结构295

9.5分 割一个应用296

9.6大型主机的作用297

9.7使用并行计算机体系结构298

9.7.1多处理器硬件结构299

9.7.2与业务有关的SMP和MPP结构的301

使用301

9.8使用中间件302

9.9建立客户／服务器的安全性303

9.10客户／服务器的问题305

9.11客户端应用程序的数据库存取306

9.12使用按例查询307

9.12.1QBE的历史和重要性307

9.12.2QBE：基本知识308

9.12.3选择合格的记录310

9.12.4自联结311

9.12.5让一个查询基于另一个查询313

9.12.6使用SQL传递查询313

9.13使用ODBC来链接存储在数据库服务器上的外部表315

9.14使用JDBC来链接存储在数据库服务器上的外部表317

9.15在客户端应用程序中使用VBA321

本章 小结322

本章 复习323

项目案例：山景社区医院328

第10章 因特网数据库环境330

10.1学习目标330

10.2引言330

10.3因特网和数据库连接331

10.3.1因特网环境332

10.3.2术语333

10.4.1与因特网相关的语言334

10.4常见的因特网体系结构的组成334

10.4.2服务器端扩展335

10.4.3Web服务器接口336

10.4.4Web服务器337

10.4.5客户端扩展337

10.5Web－数据库工具：ColdFusion与ASP338

10.5.1ASP示例338

10.5.2ColdFusion示例342

10.5.3嵌入式SQL345

10.6管理Web数据347

10.6.1Web安全性问题347

10.6.2隐私问题349

10.6.3因特网技术的更新速度问题350

本章 小结351

本章 复习352

项目案例：山景社区医院355

第11章 数据仓库356

11.1学习目标356

11.2引言356

11.3数据仓库的基本概念357

11.3.1数据仓库的历史简介358

11.3.2为什么需要数据仓库358

11.4数据仓库的体系结构361

11.4.1一般的两层体系结构361

11.4.2独立数据集市的数据仓库环境362

11.4.3依赖数据集市和运作数据存储的体系结构363

11.4.4逻辑数据集市和主动仓库体系结构365

11.4.5三层数据体系结构366

11.5.2临临时数据与周期数据368

11.5.1状态数据与事件数据368

11.5数据仓库中数据的若干特征368

11.5.3一个临时数据和周期数据的例子369

11.6调和数据层370

11.6.1进行ETL之后的数据特征371

11.6.2ETL过程371

11.7数据转换375

11.7.1数据转换函数375

11.7.2支持数据调和的工具377

11.8导出数据层379

11.8.1导出数据的特征379

11.8.2星型模式380

11.8.3星型模式的变体385

11.8.4维表的规范化387

11.8.5缓慢变化的维度389

11.9.1元数据的作用390

11.9用户界面390

11.9.2查询工具391

11.9.3联机分 析处理工具391

11.9.4数据挖掘工具392

11.9.5数据可视化394

本章 小结394

本章 复习395

项目案例：山景社区医院401

第五部分 数据库的高级主题404

第12章 数据管理与数据库管理404

12.1学习目标404

12.2引言404

12.3.3数据管理与数据库管理方法的演化405

12.3.2传统的数据库管理405

12.3.1传统的数据管理405

12.3数据管理员与数据库管理员的作用405

12.3.4数据管理方法的演化407

12.4企业数据的建模410

12.5数据库的规划410

12.6数据安全性的管理411

12.6.1数据安全性的威胁411

12.6.2视图413

12.6.3完整性控制414

12.6.4授权规则415

12.6.5用户自定义过程416

12.6.6加密416

12.7数据库的备份417

12.7.1基本的恢复工具417

12.6.7认证模式417

12.7.2恢复与重启动过程419

12.7.3数据库故障的类型422

12.8并发访问的控制424

12.8.1更新丢失的问题424

12.8.2串行性425

12.8.3加锁机制425

12.8.4版本设置428

12.9数据质量的管理429

12.9.1安全性策略与灾难恢复430

12.9.2人员控制431

12.9.3物理访问控制431

12.9.4维护控制431

12.9.5数据保护与私密性431

12.10数据词典与信息库431

12.11数据库性能调整概述433

12.11.1安装DBMS434

12.11.2内存利用434

12.11.3输入／输出争用434

12.11.4CPU利用435

12.11.5应用软件调整435

本章 小结435

本章 复习436

项目案例：山景社区医院442

第13章 分 布式数据库443

13.1学习目标443

13.2引言443

13.3数据库实施分 布式处理的策略447

13.3.1数据复制448

13.3.2水平分 割450

13.3.3垂直分 割451

13.3.4操作组合452

13.3.5选择正确的数据分 布策略453

13.4分 布式DBMS454

13.4.1位置透明性455

13.4.2复制透明性457

13.4.3故障透明性457

13.4.4提交协议457

13.4.5并发透明性458

13.4.6查询优化459

13.4.7分 布式DBMS的发展461

13.5分 布式数据库管理系统产品462

本章 小结463

本章 复习464

项目案例：山景社区医院469

第14章 面向对象数据建模470

14.1学习目标470

14.2引言470

14.3统一建模语言472

14.4面向对象数据建模472

14.4.1表示对象和类472

14.4.2操作的类型474

14.4.3表示关联475

14.4.4表示关联类478

14.4.5表示导出属性、导出关联和导出角色480

14.4.6表示概化480

14.4.7解释继承和重载485

14.4.9表示聚合486

14.4.8表示多重继承486

14.5业务规则489

14.6对象建模实例：松谷家具公司489

本章 小结492

本章 复习493

项目案例：山景社区医院498

第15章 面向对象数据库开发500

15.1学习目标500

15.2引言500

15.3对象定义语言501

15.3.1定义类501

15.3.2定义属性502

15.3.3定义用户结构502

15.3.5为属性定义范围503

15.3.6定义联系503

15.3.4定义操作503

15.3.7定义以对象标识符作为值的属性505

15.3.8定义多对多联系、键和多值属性506

15.3.9定义概化508

15.3.10定义抽象类509

15.3.11定义其他用户结构510

15.4松谷家具公司的OODB设计511

15.5创建对象实例512

15.6对象查询语言513

15.6.1基本的检索命令514

15.6.2在select子句中包含操作514

15.6.3查找不同的值514

15.6.4查询多个类515

15.6.5编写子查询515

15.6.7计算分 组概要的值516

15.6.6计算概要值516

15.6.8在查询中使用集合517

15.6.9OQL的小结518

15.7当今ODBMS产品和它们的应用518

本章 小结519

本章 复习519

项目案例：山景社区医院522

第六部分 附录523

附录AE-R建模工具和符号523

附录B高级范式530

附录C数据结构535

附录D对象－关系数据库546

术语缩写550

术语表554