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目录3

第Ⅰ部分 设计篇3

第1章 步入数据库系统世界3

1.1 概述3

1.1.1 数据库系统应用示例4

1.1.2 数据库系统的作用6

1.1.3 常见的数据库系统8

1.1.4 数据库应用程序的开发过程11

1.2 数据库技术的演变12

1.2.1 数据库技术的环境12

1.2.2 传统的文件管理阶段13

1.2.3 现代的数据库管理系统阶段14

1.3 数据库系统架构16

1.3.1 数据存储架构16

1.3.2 数据视图管理架构18

1.3.3 数据库应用架构19

1.4 数据库管理系统组件23

1.4.1 数据和元数据23

1.4.2 输入24

1.4.3 查询处理器25

1.4.5 事务管理器26

1.4.4 存储管理器26

1.5 数据库技术的发展趋势27

1.5.1 数据库技术面临的挑战27

1.5.2 数据库技术的未来27

1.6 小结29

1.7 思考和练习29

第2章 数据库建模——ER图31

2.1 ER图的基本概念31

2.1.1 实体集和实体集中的属性32

2.1.2 联系集和联系集中的属性35

2.1.3 绘制ER图37

2.2 ER图设计原则39

2.2.1 真实性原则40

2.2.2 避免冗余原则40

2.2.3 简单性原则40

2.2.4 恰当性原则：用实体集还是用属性41

2.2.5 恰当性原则：用实体集还是用联系集41

2.3 对约束建模42

2.3.1 映射约束42

2.3.2 键码约束45

2.3.3 参照完整性约束47

2.4 弱实体集48

2.3.4 其他类型的约束48

6.2.6 正则覆盖 149

2.4.1 弱实体集产生的原因49

2.4.2 对弱实体集的要求50

2.4.3 弱实体集的表示方法50

2.5.1 特殊化技术51

2.5 ER图的高级技术51

2.5.2 概括技术52

2.5.3 属性继承技术53

2.5.4 概括约束设计53

2.5.5 聚集技术54

2.7 思考和练习56

2.6 小结56

3.1 概述58

3.1.1 IDEF方法族简介58

第3章 数据库建模——IDEF1x图58

3.1.2 IDEF1x图的概念和特点60

3.2 IDEF1x图的语法和语义61

3.2.1 实体61

3.2.2 连接联系62

3.2.3 分类联系66

3.2.4 非确定联系68

3.2.5 属性69

3.2.6 主键码和次键码71

3.2.7 外键码73

3.3 使用IDEF1x图建立数据库模型的过程75

3.3.1 准备阶段75

3.3.2 定义实体阶段78

3.3.3 定义联系阶段79

3.3.4 定义键码阶段81

3.3.5 定义属性阶段85

3.3.6 文件编制阶段87

3.4 小结88

3.5 思考和练习88

第4章 数据库建模——ODL方法90

4.1 面向对象概述90

4.1.1 面向对象模型和关系模型比较90

4.1.2 面向对象基本概念91

4.2 ODL的基本结构93

4.2.1 ODL概念93

4.2.2 ODL接口说明94

4.2.3 ODL中的属性95

4.2.4 ODL中的联系96

4.2.5 反向联系的概念97

4.2.6 联系的多重性99

4.2.7 ODL中的类型101

4.2.8 ODL中方法署名的说明104

4.3 子类和约束106

4.3.1 ODL中的子类106

4.3.2 ODL中的约束110

4.4 小结115

4.5 思考和练习115

第5章 关系模型117

5.1 基本概念117

5.2 从ER图到关系模型设计的转换122

5.2.2 实体集到关系模式的转换123

5.2.1 ER图和关系模式的比较123

5.2.3 联系集到关系模式的转换124

5.2.4 弱实体集到关系模式的转换126

5.2.5 ER图中其他元素的转换127

5.2.6 键码的转换129

5.3 从IDEF1x图到关系模型设计的转换130

5.4 从ODL设计到关系模型设计的转换131

5.4.1 ODL设计和关系模式设计的比较131

5.4.2 从ODL属性到关系模式的属性132

5.4.3 ODL设计中非原子属性的转换132

5.4.4 ODL设计中联系的转换136

5.4.5 ODL设计中联系和反向联系问题137

5.4.6 ODL设计中子类结构的转换137

5.5 小结139

5.6 思考和练习139

第6章 关系模式的规范化设计141

6.1 概述141

6.1.1 异常问题141

6.1.2 泛关系模式和数据库模式142

6.2 函数依赖143

6.2.1 函数依赖的定义143

6.2.2 函数依赖和键码144

6.2.3 逻辑蕴含145

6.2.4 函数依赖的推理规则146

6.2.5 属性集的闭包147

6.3 关系模式的分解150

6.4 关系模式的范式151

6.4.1 第一范式151

6.4.2 BCNF范式152

6.4.3 分解成BCNF模式的算法152

6.4.4 函数依赖的投影154

6.4.5 第三范式155

6.4.6 第二范式157

6.5 多值依赖157

6.5.1 多值依赖的概念158

6.5.2 多值依赖的推理规则159

6.5.3 第四范式159

6.6 范式之间的关系160

6.7 数据库模式的实例161

6.7.1 图书管理数据库模式161

6.7.2 计算机产品信息管理数据库模式163

6.8 小结164

6.9 思考和练习165

第Ⅱ部分 编程篇169

第7章 关系代数基本理论169

7.1 概述169

7.2 关系代数的基本运算170

7.2.1 集合运算170

7.2.2 选择运算172

7.2.3 投影运算174

7.2.4 笛卡儿积运算175

7.2.5 改名运算176

7.3.1 自然连接运算177

7.3 关系代数的附加运算177

7.3.2 θ连接运算178

7.3.3 除法运算179

7.3.4 赋值运算180

7.4 扩充的关系代数运算181

7.4.1 广义投影运算181

7.4.2 外连接运算182

7.4.3 聚集运算183

7.5 关系演算183

7.5.2 域关系演算184

7.5.1 元组关系演算184

7.6 关系代数的修改运算185

7.6.1 插入运算185

7.6.2 删除运算186

7.6.3 修改运算186

7.7 关系代数表达式的优化策略187

7.8 小结188

7.9 思考和练习188

第8章 Datalog语言190

8.1 基本概念190

8.1.1 基本结构190

8.1.2 一般规则192

8.1.3 安全规则193

8.1.4 外延谓词和内涵谓词195

8.2 关系代数向Datalog规则的转换196

8.2.1 从集合运算到Datalog规则196

8.2.2 从投影运算到Datalog规则197

8.2.3 从笛卡儿乘积到Datalog规则197

8.2.4 从选择运算到Datalog规则198

8.2.5 从连接运算到Datalog规则200

8.2.6 从多重运算到Datalog规则200

8.3.1 关系代数存在的问题201

8.3 递归原理201

8.3.2 计算最小固定点203

8.3.3 使用Datalog规则表示固定点公式204

8.4 包的运算205

8.4.1 包的意义205

8.4.2 包的关系运算206

8.4.3 包的逻辑运算209

8.5 小结209

8.6 思考和练习210

第9章 SQL语言初步212

9.1 概述212

9.2 简单查询语句213

9.2.1 最简单的查询语句214

9.2.2 投影215

9.2.3 选择217

9.2.4 字符串比较220

9.2.5 日期和时间的比较221

9.2.6 排序结果221

9.2.7 副本223

9.3 高级查询语句224

9.3.1 连接查询224

9.3.2 集合查询230

9.3.3 聚集查询232

9.3.4 子查询234

9.4 数据库更新语句236

9.4.1 插入数据237

9.4.2 删除数据238

9.4.3 修改数据238

9.5 数据定义语句239

9.5.1 数据类型和域240

9.5.2 管理表241

9.5.3 默认值243

9.5.4 索引定义243

9.5.5 管理视图244

9.6 递归查询246

9.7 动手练习247

9.8 小结248

9.9 思考和练习249

第10章 SQL语言高级功能251

10.1 约束251

10.1.1 键码约束251

10.1.2 外键码约束253

10.1.3 非空约束254

10.1.4 CHECK约束255

10.1.5 断言约束256

10.2 触发器258

10.2.1 触发器的结构258

10.2.2 触发器示例260

10.3 游标261

10.3.1 定义游标261

10.3.2 游标的选项262

10.4 嵌入式SQL语言263

10.4.1 接口和声明263

10.4.2 动态的SQL语句264

10.5.1 权限的类型265

10.5 安全控制和权限管理265

10.5.2 授权和收权266

10.6 动手练习267

10.7 小结268

10.8 思考和练习268

第Ⅲ部分 实现篇273

第11章 索引和散列技术273

11.1 概述273

11.1.1 文件组织方式273

11.1.2 顺序文件组织274

11.1.3 聚集文件组织275

11.2 索引技术276

11.2.1 基本概念276

11.2.2 顺序索引276

11.2.3 B+树索引文件280

11.3 散列技术280

11.3.1 基本概念281

11.3.2 散列索引281

11.4 Microsoft SQL Server系统中的索引282

11.4.1 索引类型282

11.4.2 创建索引的方法284

11.6 思考和练习285

11.5 小结285

第12章 查询处理技术286

12.1 概述286

12.2 查询处理的代价模型288

12.3 单个关系运算的代价估计289

12.3.1 选择运算的代价估计289

12.3.2 连接运算的代价估计290

12.4 表达式运算的代价估计291

12.4.1 实体化方法291

12.3.3 集合运算的代价估计291

12.4.2 流水线方法292

12.5 Microsoft SQL Server系统的查询处理器293

12.5.1 特性概述293

12.5.2 交互式操作294

12.5.3 执行计划295

12.5.4 优化索引296

12.5.5 优化隐藏297

12.6 小结298

12.7 思考和练习299

13.1 事务300

13.1.1 事务的基本概念300

第13章 事务和并发控制300

13.1.2 事务的状态变迁图301

13.1.3 事务的并发执行302

13.1.4 事务的一致性级别304

13.2 并发控制305

13.2.1 并发操作带来的问题305

13.2.2 锁305

13.2.3 死锁306

13.3 Microsoft SQL Server系统的事务和锁307

13.3.1 事务的类型307

13.3.2 事务的工作原理308

13.3.3 锁的粒度310

13.3.4 锁的类型313

13.3.5 死锁和死锁的解决方案315

13.4 小结316

13.5 思考和练习316

第Ⅳ部分 提高篇319

第14章 分布式数据库技术319

14.1 概述319

14.2 分布式数据库的概念和特点321

14.2.1 分布式数据库的概念322

14.2.2 分布式数据库的特点322

14.3.1 数据复制324

14.3 分布式数据存储技术324

14.3.2 数据分片326

14.3.3 数据混合存储329

14.4 分布式数据查询技术330

14.4.1 分布式数据查询示例331

14.4.2 基于半连接的优化策略332

14.4.3 基于连接的优化策略333

14.5 Microsoft SQL Server的分布式计算特点333

14.5.1 Microsoft Distributed Transaction Coordinator333

14.5.3 数据复制334

14.5.2 链接服务器334

14.6 小结338

14.7 思考和练习338

第15章 数据仓库技术339

15.1 概述339

15.2 数据挖掘和数据中心库341

15.2.1 数据挖掘技术342

15.2.2 数据中心库344

15.3 数据仓库的支持工具345

15.3.1 OLAP服务345

15.3.2 数据转换服务346

15.4 数据仓库的实现步骤347

15.3.3 PivotTable服务347

15.4.1 确定用户需求348

15.4.2 设计和建立数据库348

15.4.3 提取和加载数据351

15.5 数据的粒度、分割和元数据352

15.6 小结353

15.7 思考和练习353

第16章 信息系统的开发过程354

16.1 信息系统概述354

16.2.1 方法类型356

16.2 开发信息系统的方法论356

16.2.2 开发策略357

16.3 信息系统开发阶段358

16.3.1 调查研究阶段358

16.3.2 系统分析阶段360

16.3.3 系统设计阶段362

16.3.4 系统实施阶段365

16.3.5 系统评价阶段365

16.4 影响信息系统开发成功和失败的因素366

16.5 小结367

16.6 思考和练习368

参考文献369