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第1章　数据库系统基础知识1

1.1　数据库概念1

1.1.1　从文件系统到数据库系统1

1.1.2　数据库系统2

1.1.3　数据模型3

1.1.4　数据库系统的体系结构4

1.1.5　与数据库相关的人员4

1.2　数据库发展5

1.2.1 层次数据库和网状数据库5

1.2.2　关系数据库6

1.2.3 阻抗不匹配与后关系数据库7

1.2.4　数据库现状7

1.3　数据库分类10

1.3.1　根据数据模型分类10

1.3.2　根据体系结构分类10

1.3.3　根据数据类型分类11

1.4　数据库系统类型12

1.5　数据建模与数据库系统开发13

1.5.1　人与计算机的交流13

1.5.2 建模的困难与方法的局限14

1.5.3　数据库系统开发内容15

1.5.4　数据建模与软件工程15

1.6　运行数据库的计算机系统16

1.6.1 集中式系统16

1.6.2　文件服务器系统17

1.6.3 分布式系统18

1.6.4　客户-服务器数据库系统18

1.6.5 浏览器系统20

1.6.6　说明21

1.7　小结21

思考题21

第2章　设计原理23

2.1 为什么要进行数据库设计23

2.1.1　现实数据表格的转换23

2.1.2　数据操作的异常现象24

2.1.3　关系表的意义25

2.1.4　错误的数据库26

2.1.5　对象持久化26

2.2　数据库概念设计27

2.2.1 为什么要进行概念设计27

2.2.2　ER方法28

2.2.3　语义对象方法29

2.2.4 UML方法30

2.2.5 XML方法31

2.2.6　概念设计讨论32

2.3　数据库设计的框架33

2.3.1　数据库设计的目标33

2.3.2　数据库生命周期33

2.3.3　数据库设计的内容34

2.3.4　数据库设计运用的方法35

2.4　数据库的等价性35

2.4.1　等价性的意义35

2.4.2　等价性的定义36

2.4.3　等价性的实现36

2.4.4　对象持久化的等价性36

2.5　其他问题37

2.5.1　数据库保护37

2.5.2　数据库性能38

2.5.3　遗留数据库38

2.5.4　数据字典38

2.6　小结40

思考题41

第3章　ER方法42

3.1　基本ER构造42

3.1.1 实体42

3.1.2　联系43

3.1.3　属性44

3.2　高级ER构造45

3.2.1 泛化46

3.2.2　汇集47

3.2.3　弱实体、存在依赖和标识依赖48

3.3　建立ER模型48

3.3.1 建立ER模型的基本问题49

3.3.2 区分实体和属性50

3.3.3　找出汇集层次51

3.3.4　找出泛化层次51

3.3.5　找出弱实体52

3.3.6　定义联系52

3.3.7 建立ER模型的几点原则54

3.4　ER模型的集成54

3.4.1 集成的基本问题54

3.4.2　简单的ER模型集成55

3.4.3　ER模型集成的基本步骤56

3.4.4　举例58

3.5　实际应用中的注意事项59

3.5.1 ER方法和ER工具软件的差异59

3.5.2　ER图的复杂性60

3.6　小结61

思考题61

第4章　语义对象模型及其建模62

4.1　语义对象的概念62

4.1.1 语义对象62

4.1.2　属性63

4.1.3　语义对象标识64

4.1.4　语义对象实例65

4.1.5　语义对象视图65

4.2　语义对象的种类66

4.2.1 简单语义对象66

4.2.2　组合语义对象67

4.2.3　复合语义对象68

4.2.4　混合语义对象70

4.2.5　关联语义对象70

4.2.6　父／子类型语义对象71

4.2.7　原型／版本语义对象73

4.3　语义对象的建模73

4.3.1 某大学数据库73

4.3.2　语义对象模型77

4.3.3　语义对象建模的步骤77

4.4　与相关概念的比较78

4.4.1 面向对象程序设计与语义对象78

4.4.2　语义对象模型和ER模型的比较78

4.5　小结79

思考题79

第5章　关系数据库模式规范化81

5.1　规范化的意义和基本假设81

5.1.1 关系数据库81

5.1.2　规范化的意义82

5.1.3　泛关系假设82

5.2　基本概念83

5.2.1　投影与联结83

5.2.2　函数依赖84

5.2.3　Armstrong公理系统85

5.2.4　闭包和投影86

5.2.5　覆盖87

5.2.6 范式88

5.3　模式规范化89

5.3.1　规范化的框架89

5.3.2　无损联结分解90

5.3.3　保持函数依赖的分解91

5.4　规范化算法92

5.4.1 计算属性闭包92

5.4.2　计算投影92

5.4.3　计算最小覆盖94

5.4.4　通用分解方法95

5.4.5 3NF分解97

5.4.6 BCNF分解98

5.5　小结100

思考题100

第6章　概念模型转换到关系模式101

6.1　基本问题101

6.1.1 正确的概念模型转换101

6.1.2　数据库实现的难易程度102

6.1.3　转换方法问题103

6.2　将ER模型转换成关系模式103

6.2.1 转换实体103

6.2.2　转换弱实体103

6.2.3　转换汇集实体104

6.2.4　转换泛化层次105

6.2.5　转换联系105

6.2.6　从ER模型中产生函数依赖109

6.3　将语义对象模型转换成关系模式109

6.3.1 转换简单语义对象110

6.3.2　转换组合语义对象110

6.3.3　转换复合语义对象110

6.3.4　转换混合语义对象112

6.3.5　转换关联语义对象113

6.3.6　转换父／子类语义对象113

6.3.7　转换原型／版本语义对象114

6.4　将UML对象类映射为关系模式114

6.4.1 映射单个类114

6.4.2　映射泛化（继承）结构或类层次115

6.4.3　映射类的联系116

6.5 XML文档的持久存储118

6.5.1　持久存储方式118

6.5.2　持久存储的框架118

6.5.3 XML文档与关系模式的映射119

6.6　小结120

思考题120

第7章　数据库保护121

7.1　为什么要保护数据库121

7.1.1　操作错误121

7.1.2 恶意访问122

7.1.3 自然灾害122

7.1.4　数据库故障的严重程度123

7.2　数据库备份和恢复123

7.2.1　备份123

7.2.2　恢复124

7.2.3　事务124

7.2.4 日志126

7.2.5　事务的故障与恢复127

7.3　完整性129

7.3.1　数据约束129

7.3.2　确保完整性的方法130

7.3.3　SQL中有关完整性的语句131

7.3.4　触发器134

7.3.5　维护数据依赖134

7.4　并发控制135

7.4.1　并发的问题135

7.4.2　锁机制136

7.4.3　事务串行化与两段封锁138

7.5　长事务139

7.5.1　什么是长事务139

7.5.2　嵌套事务、多级事务、补偿事务140

7.5.3　并发与串行化141

7.5.4　多数据库中的事务管理142

7.6　安全性144

7.6.1 定义合法用户144

7.6.2　权力与特权144

7.6.3　用户视图145

7.6.4　环境安全145

7.6.5　建立私有数据库146

7.7　小结146

思考题146

第8章　数据库系统性能调优147

8.1　系统性能调优问题147

8.1.1　性能瓶颈147

8.1.2　数据库保护与性能148

8.1.3 可调优性能的几个方面148

8.1.4 系统硬件选择149

8.1.5　体系结构设计150

8.2　数据库逻辑设计调优151

8.2.1　根据操作需求调优151

8.2.2　非规范化数据库设计152

8.2.3　不改变规范化的表调优153

8.2.4　数据库约束调优153

8.3　数据库物理设计调优154

8.3.1　键与外键154

8.3.2 索引154

8.3.3　存储空间与数据存储155

8.3.4　数据库配置调优156

8.4　数据库访问调优157

8.4.1 选择正确的访问策略157

8.4.2　存储过程158

8.4.3　物化视图159

8.4.4　事务调优160

8.4.5　SQL代码调优161

8.4.6　应用程序调优161

8.5　性能基准测试162

8.5.1 系统事务吞吐量162

8.5.2　数据库应用类型163

8.5.3基准程序163

8.5.4　性能模拟164

8.6　小结165

思考题165

第9章　遗留系统重建166

9.1　遗留系统重建概述166

9.1.1 为什么需要遗留系统重建166

9.1.2　遗留系统重建的工作167

9.1.3　遗留系统重建的发展168

9.2　遗留系统重建技术169

9.2.1 遗留系统重建的基本技术169

9.2.2　遗留系统重建的分类170

9.2.3　遗留系统的重建模型171

9.3　数据库重建172

9.3.1 数据库重建的必然性173

9.3.2　数据库重建需求173

9.3.3　数据库重建模型173

9.3.4　数据库重建过程175

9.4　数据库逆向工程176

9.4.1　软件逆向工程176

9.4.2　数据库逆向的概念177

9.4.3　数据库逆向的步骤178

9.4.4　数据库逆向过程中的重要因素179

9.5　数据迁移与集成180

9.5.1　元数据管理180

9.5.2　数据迁移181

9.5.3　数据集成181

9.6　小结182

思考题182

第10章　数据利用技术183

10.1　从信息化到数据资源利用183

10.1.1　数据处理技术183

10.1.2 DBMS系统不能支持数据分析需求184

10.1.3　数据利用184

10.2　数据仓库技术184

10.2.1　数据仓库的概念185

10.2.2　数据仓库应用系统的体系结构187

10.2.3　数据加载188

10.2.4　数据仓库主题的设计190

10.3　联机分析处理技术191

10.3.1 多维数据模型191

10.3.2　基本概念193

10.3.3　多维数据操作194

10.3.4 OLAP三层体系结构196

10.3.5 OLTP与OLAP的关系197

10.4　数据挖掘技术199

10.4.1　数据挖掘的定义199

10.4.2　数据挖掘的发展200

10.4.3　数据挖掘过程202

10.4.4　数据挖掘任务和内容204

10.4.5　相关技术的差异206

10.5　数据准备208

10.5.1　数据清洗208

10.5.2　数据抽取、转换和加载209

10.5.3　数据综合与汇总210

10.5.4　数据规约210

10.6　小结210

思考题211

第11章　数据库系统开发212

11.1　软件工程212

11.1.1 不成功的案例212

11.1.2　软件系统生命周期213

11.1.3　软件开发方法215

11.1.4　敏捷软件开发218

11.1.5　数据驱动与对象驱动219

11.2　以用户为中心的系统开发方法219

11.2.1 以用户为中心的开发思想220

11.2.2 用户需求与系统开发需求221

11.2.3 以用户为中心的需求分析223

11.2.4　需求收集技术223

11.2.5　灵活性需求与灵活性设计228

11.3　客户-服务器式开发方法229

11.3.1　基本分析模型及需求分析229

11.3.2　数据分析的多级CS集成技术231

11.3.3　泛模式下的功能设计232

11.3.4　数据库设计233

11.3.5　客户-服务器式开发的优点233

11.4　项目开发问题233

11.4.1 项目团队233

11.4.2　项目管理237

11.4.3　索赔241

11.4.4　合作243

11.5　小结243

思考题243

参考文献244