数据库系统 概念、设计及应用【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

数据库系统 概念、设计及应用PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一部分　数据库概念第1章 数据库系统概述1

1.1 引言1

1.2　基本概念和定义1

1.2.1 数据2

1.2.2　信息3

1.2.3　数据与信息3

1.2.4　数据仓库5

1.2.5　元数据5

1.2.6　系统目录6

1.2.7　数据项或字段7

1.2.8　记录7

1.2.9　文件7

1.3　数据字典7

1.3.1　数据字典的组件9

1.3.2　主动和被动数据字典11

1.4　数据库11

1.5　数据库系统13

1.6　数据管理员15

1.7　数据库管理员16

1.8　面向文件系统与数据库系统16

1.8.1　学习面向文件系统的优点18

1.8.2　面向文件系统的缺点18

1.8.3　数据库方法20

1.8.4　数据库系统环境20

1.8.5　DBMS的优点22

1.8.6 DBMS的缺点24

1.9　数据库系统的历史观点25

1.10　数据库语言27

1.10.1　数据定义语言27

1.10.2　数据存储定义语言28

1.10.3　视图定义语言29

1.10.4　数据操纵语言29

1.10.5　第四代语言31

1.11　事务管理31

习题32

第2章 数据库系统架构39

2.1 引言39

2.2　模式、子模式和实例39

2.2.1　模式40

2.2.2　子模式42

2.2.3　实例43

2.3 ANSI-SPARC的三层数据库架构43

2.3.1　内部层45

2.3.2　概念层46

2.3.3　外部层46

2.3.4　三层架构的优点46

2.3.5　三层架构的特性47

2.4　数据独立性47

2.4.1　物理数据独立性48

2.4.2　逻辑数据独立性48

2.5　映射48

2.5.1　概念模式／内模式映射48

2.5.2　外模式／概念模式映射48

2.6 DBMS的结构、组成和功能49

2.6.1 DBMS的结构49

2.6.2　DBMS的执行步骤49

2.6.3　DBMS的组成50

2.6.4　DBMS的功能和服务51

2.7　数据模型53

2.7.1　基于记录的数据模型53

2.7.2　基于对象的数据模型53

2.7.3　物理数据模型54

2.7.4　层次数据模型54

2.7.5　网状数据模型56

2.7.6　关系数据模型57

2.7.7　实体-联系数据模型58

2.7.8　面向对象数据模型60

2.7.9　不同数据模型之间的比较61

2.8　数据库系统的类型61

2.8.1　集中式数据库系统62

2.8.2　并行数据库系统62

2.8.3　客户／服务器数据库系统64

2.8.4　分布式数据库系统65

习题66

第3章 物理数据组织70

3.1　引言70

3.2　物理存储媒体70

3.2.1　主存储设备71

3.2.2　二级存储设备71

3.2.3　三级存储设备71

3.2.4　高速缓存72

3.2.5　主存储器72

3.2.6　闪存72

3.2.7　磁盘存储器73

3.2.8　光存储器75

3.2.9　磁带存储器76

3.3 RAID技术77

3.3.1　使用并行机制改进性能77

3.3.2 RAID技术的优点78

3.3.3 RAID技术的缺点78

3.3.4　使用冗余来提高可靠性78

3.3.5 RAID级别79

3.3.6 RAID级别的选择81

3.4　文件的基本概念83

3.4.1　文件类型83

3.4.2　缓冲区管理84

3.5　文件组织84

3.5.1　记录和记录型85

3.5.2　文件组织技术89

3.6　索引96

3.6.1　主索引97

3.6.2　二级索引97

3.6.3　基于树的索引98

习题99

第二部分　关系模型第4章 关系代数和关系演算107

4.1 引言107

4.2　关系模型的历史观点107

4.3　关系数据库的结构108

4.3.1　域108

4.3.2　关系的键109

4.4　关系代数111

4.4.1　选择操作112

4.4.2　投影操作113

4.4.3　连接操作114

4.4.4　外连接操作115

4.4.5　并运算115

4.4.6　差运算116

4.4.7　交运算117

4.4.8　笛卡儿积运算117

4.4.9　除运算118

4.4.10　关系代数中的查询示例119

4.5　关系演算121

4.5.1　元组关系演算121

4.5.2　域关系演算123

习题124

第5章 关系查询语言130

5.1 引言130

5.2　Codd的规则130

5.3　基于语言的信息系统（ISBL）131

5.3.1 ISBL查询举例132

5.3.2　ISBL的局限性133

5.4　查询语言133

5.4.1 QUEL查询举例134

5.4.2 QUEL的优点135

5.5　结构化查询语言135

5.5.1 SQL的优点136

5.5.2 SQL的缺点136

5.5.3　基本的SQL数据结构137

5.5.4 SQL数据类型137

5.5.5 SQL运算符138

5.5.6　SQL数据定义语言139

5.5.7　SQL数据查询语言143

5.5.8 SQL数据操纵语言145

5.5.9 SQL数据控制语言148

5.5.10 SQL数据管理语句149

5.5.11 SQL事务控制语句149

5.6　嵌入式结构化查询语言149

5.7　基于例子的查询150

5.7.1　基于一个关系的QBE查询（单表检索）151

5.7.2　基于几个关系的QBE查询（多表检索）155

5.7.3　利用QBE对数据库进行修改（更新、删除和插入）156

5.7.4 Microsoft Access中的QBE查询156

5.7.5 QBE的优点161

5.7.6 QBE的缺点161

习题161

第6章 实体-联系模型170

6.1 引言170

6.2 E-R模型的基本概念170

6.2.1 实体170

6.2.2　联系171

6.2.3　属性174

6.2.4　约束177

6.3 E-R模型向关系的转换178

6.4 E-R模型存在的问题185

6.4.1　扇形陷阱186

6.4.2　深坑陷阱186

6.5 E-R图符号187

习题189

第7章 增强的实体-联系模型195

7.1 引言195

7.2　超类和子类实体型195

7.2.1　超类和子类的符号196

7.2.2　属性继承197

7.2.3　超类／子类联系的使用条件198

7.2.4　使用超类和子类的优点198

7.3　特殊化和一般化199

7.3.1　特殊化199

7.3.2　一般化200

7.3.3　特殊化和一般化的约束201

7.4　分类203

7.5 EER图的例子203

习题204

第三部分　数据库设计第8章 数据库设计介绍207

8.1 引言207

8.2　软件开发生命周期207

8.2.1　软件开发成本208

8.2.2　结构化系统分析与设计209

8.3　数据库开发生命周期210

8.4　自动化设计工具216

8.4.1 手工数据库设计的局限性216

8.4.2　计算机辅助软件工程工具217

习题219

第9章 函数依赖和模式分解221

9.1　引言221

9.2　函数依赖221

9.2.1 函数依赖图及其示例222

9.2.2　完全函数依赖225

9.2.3　函数依赖的Armstrong公理225

9.2.4　多余的函数依赖226

9.2.5　函数依赖集的闭包226

9.3　模式分解228

9.3.1　有损分解229

9.3.2　无损连接分解230

9.3.3　保持函数依赖的分解231

习题232

第10章　规范化235

10.1 引言235

10.2　规范化235

10.3　范式236

10.3.1　第一范式237

10.3.2　第二范式239

10.3.3　第三范式242

10.4 Boyce-Codd范式244

10.5　多值依赖和第四范式246

10.5.1　多值依赖的性质249

10.5.2　第四范式250

10.5.3　多值依赖和4NF的问题251

10.6　连接依赖和第五范式251

10.6.1　连接依赖251

10.6.2　第五范式252

习题253

第四部分　查询、事务和安全管理第11章 查询处理及优化259

11.1 引言259

11.2　查询处理259

11.3　语法分析器260

11.4　查询分解261

11.4.1　查询分析261

11.4.2　查询规范化263

11.4.3　语义分析器264

11.4.4　查询简化器265

11.4.5　查询重构267

11.5　查询优化267

11.5.1　启发式查询优化268

11.5.2　转换规则270

11.5.3　启发式优化算法275

11.6　查询优化中的成本估算275

11.6.1　查询执行的成本部分276

11.6.2　选择操作的成本函数276

11.6.3　连接操作的成本函数278

11.7　流水线和具体化操作279

11.8　查询估算计划的结构280

习题282

第12章 事务处理与并发控制287

12.1 引言287

12.2　事务概念287

12.2.1　事务执行和问题289

12.2.2　SQL事务执行290

12.2.3　事务的性质290

12.2.4　事务日志291

12.3　并发控制292

12.3.1　并发控制问题292

12.3.2　一致性的度296

12.3.3　可交换的活动297

12.3.4　调度297

12.3.5　可串行化调度298

12.4　并发控制中的加锁方法298

12.4.1　锁的粒度299

12.4.2　锁的类型300

12.4.3　死锁302

12.5　并发控制的时间戳方法305

12.5.1　粒度时间戳305

12.5.2　时间戳排序305

12.5.3　解决时间戳中的冲突306

12.5.4　时间戳的缺点306

12.6　乐观的并发控制方法306

12.6.1　读阶段306

12.6.2　验证阶段306

12.6.3　写阶段307

12.6.4　乐观的并发控制方法的优点307

12.6.5　乐观的并发控制方法的问题307

12.6.6　乐观的并发控制方法的应用307

习题307

第13章 数据库恢复系统313

13.1 引言313

13.2　数据库恢复概念313

13.3　数据库故障类型313

13.4　数据库恢复的类型314

13.4.1　向前恢复（或重做）314

13.4.2　向后恢复（或撤销）315

13.4.3　介质恢复317

13.5　恢复技术317

13.5.1 延迟更新318

13.5.2　立即更新319

13.5.3　影子分页321

13.5.4　检查点322

13.6　缓冲区管理323

习题323

第14章 数据库安全328

14.1　引言328

14.2　数据库安全的目标328

14.2.1　数据库安全的威胁328

14.2.2　数据库安全问题的类型329

14.2.3　授权和认证329

14.3　自主访问控制330

14.3.1　授予和收回权限330

14.3.2　审计跟踪333

14.4　强制访问控制333

14.5　防火墙334

14.6　统计数据库安全334

14.7　数据加密334

14.7.1　简单替换方法335

14.7.2　多字母替换方法335

习题335

第五部分　基于对象的数据库第15章 面向对象数据库339

15.1　引言339

15.2　面向对象数据模型339

15.2.1　面向对象数据库的特征340

15.2.2 OODM与E-R模型的比较341

15.3　面向对象数据库的概念341

15.3.1　对象341

15.3.2　对象标识342

15.3.3　对象属性342

15.3.4　类343

15.3.5　对象间的关联或联系346

15.3.6　结构、继承和概括347

15.3.7　操作348

15.3.8　多态性349

15.3.9 OO概念的优点349

15.4　面向对象DBMS350

15.4.1 OODBMS特性350

15.4.2 OODBMS的优点350

15.4.3 OODBMS的缺点351

15.5　对象数据管理组和面向对象语言351

15.5.1　对象模型351

15.5.2　对象定义语言352

15.5.3　对象查询语言354

习题356

第16章 对象-关系数据库359

16.1　引言359

16.2　对象-关系DBMS的历史359

16.2.1 RDBMS的缺点359

16.2.2　复杂对象359

16.2.3 ORDBMS的出现360

16.3 ORDBMS查询语言（SQL3）361

16.4 ORDBMS设计363

16.4.1 ORDBMS的挑战364

16.4.2 ORDBMS的特点364

16.4.3 ORDBMS和OODBMS的比较364

16.4.4 ORDBMS的优点365

16.4.5 ORDBMS的缺点366

习题366

第六部分　高级和新兴的数据库概念第17章 并行数据库系统369

17.1　引言369

17.2　并行数据库369

17.2.1　并行数据库的优点370

17.2.2　并行数据库的缺点370

17.3　并行数据库的架构370

17.3.1　共享内存的多CPU并行数据库架构370

17.3.2　共享磁盘的多CPU并行数据库架构371

17.3.3　无共享的多CPU并行数据库架构371

17.4　并行数据库处理的关键要素373

17.4.1　加速比373

17.4.2　可扩展性373

17.4.3　同步374

17.4.4　加锁374

17.5　查询并行机制375

17.5.1 I/O并行机制（数据分区）375

17.5.2　查询内并行机制377

17.5.3　交互查询并行机制378

17.5.4　操作内并行机制378

17.5.5　交互操作并行机制378

习题379

第18章 分布式数据库系统384

18.1　引言384

18.2　分布式数据库384

18.2.1 并行数据库与分布式数据库之间的区别384

18.2.2　分布式数据库的期望性质385

18.2.3　分布式数据库的类型385

18.2.4　分布式数据库的期望功能387

18.2.5　分布式数据库的优点387

18.2.6　分布式数据库的缺点388

18.3　分布式数据库的架构388

18.3.1　客户／服务器架构388

18.3.2　合作服务器系统389

18.3.3　中间件系统390

18.4　分布式数据库系统设计391

18.4.1　数据分解391

18.4.2　数据分配394

18.4.3　数据复制396

18.5　分布式查询处理397

18.6　分布式数据库中的并发控制400

18.6.1　分布式加锁401

18.6.2　分布式死锁401

18.6.3　时间戳402

18.7　分布式数据库中的恢复控制402

18.7.1　两阶段提交402

18.7.2　三阶段提交404

习题404

第19章 决策支持系统410

19.1 引言410

19.2　决策支持系统的历史410

19.3　决策支持系统的定义411

19.3.1　DSS的性质412

19.3.2 DSS的优点412

19.3.3　DSS的组件413

19.4　操作型数据与DSS数据414

习题415

第20章 数据仓库与数据挖掘417

20.1 引言417

20.2　数据仓库417

20.2.1　数据仓库概念的演变418

20.2.2　数据仓库的主要组成420

20.2.3　数据仓库的特点421

20.2.4　数据仓库的优点421

20.2.5　数据仓库的局限性421

20.3　数据仓库的架构421

20.3.1　数据集市423

20.3.2　联机分析处理423

20.4　数据挖掘425

20.4.1　数据挖掘过程425

20.4.2　数据挖掘知识发现426

20.4.3　数据挖掘的目标426

20.4.4　数据挖掘工具427

20.4.5　数据挖掘应用428

习题429

第21章 新的数据库技术433

21.1 引言433

21.2　Internet数据库433

21.2.1 Internet技术433

21.2.2　万维网435

21.2.3 Web技术436

21.2.4 Web数据库439

21.2.5 Web数据库的优点441

21.2.6 Web数据库的缺点441

21.3　数字图书馆441

21.3.1　数字图书馆简介441

21.3.2　数字图书馆的组成442

21.3.3　对数字图书馆的需求444

21.3.4　科学杂志的数字图书馆444

21.3.5　数字图书馆中的技术开发444

21.3.6　数字图书馆的技术领域445

21.3.7　访问数字图书馆446

21.3.8　数字图书馆数据库446

21.3.9　数字图书馆的潜在优点447

21.4　多媒体数据库449

21.4.1　多媒体资源449

21.4.2　多媒体数据库查询450

21.4.3　多媒体数据库应用450

21.5　移动数据库451

21.5.1　移动数据库的架构451

21.5.2　移动计算的特点451

21.5.3　移动DBMS452

21.5.4　商业移动数据库453

21.6　空间数据库453

21.6.1　空间数据453

21.6.2　空间数据库特性453

21.6.3　空间数据模型454

21.6.4　空间数据库查询454

21.6.5　空间数据库查询技术455

21.7　基于集群的灾难预防数据库455

习题456

第七部分　案例学习第22章 数据库设计：案例学习461

22.1　引言461

22.2　小额银行存放业务的数据库设计461

22.2.1　需求定义及分析461

22.2.2　概念设计：实体-联系图462

22.2.3　逻辑数据库设计：表定义462

22.2.4　逻辑数据库设计：示例表数据464

22.3　辅助制造系统的数据库设计465

22.3.1　需求定义及分析465

22.3.2　概念设计：实体-联系图466

22.3.3　逻辑数据库设计：表定义466

22.3.4　逻辑数据库设计：示例表数据469

22.3.5　函数依赖图470

22.4　年费用合同系统的数据库设计471

22.4.1　需求定义及分析471

22.4.2　概念设计：实体-联系图472

22.4.3　逻辑数据库设计：表定义472

22.4.4　逻辑数据库设计：示例表数据473

22.4.5　函数依赖图474

22.5　技术培训学院的数据库设计474

22.5.1　需求定义及分析474

22.5.2　概念设计：实体-联系图475

22.5.3　逻辑数据库设计：表定义475

22.6　网上书店的数据库设计477

22.6.1　需求定义及分析477

22.6.2　概念设计：实体-联系图478

22.6.3　逻辑数据库设计：表定义478

22.6.4　需求定义中的更改（附加）478

22.6.5　修改的表定义479

22.6.6　模式求精479

22.6.7　修改实体-联系图480

22.6.8　逻辑数据库设计：示例表数据480

22.7　客户订购仓库的数据库设计481

22.7.1　需求定义及分析481

22.7.2　概念设计：实体-联系图481

22.7.3　逻辑数据库设计：表定义481

22.7.4　逻辑数据库设计：示例表数据482

22.7.5　函数依赖图482

22.7.6　逻辑记录结构及访问路径484

习题484

第八部分　商业数据库第23章 IBM DB2通用数据库487

23.1　引言487

23.2 DB2产品487

23.3 DB2通用数据库489

23.3.1 DB2 UDB的配置489

23.3.2　其他DB2 UDB相关的产品496

23.3.3 DB2通用数据库的主要组件500

23.3.4 DB2 UDB的特性503

23.4　安装DB2 UDB服务器的必备条件505

23.4.1　安装必备条件：DB2 UDB个人版（Windows）505

23.4.2　安装必备条件：DB2工作组服务器版和无分区的DB2企业服务器版（Windows）506

23.4.3　安装必备条件：分区的DB2企业服务器版（Windows）508

23.4.4　安装必备条件：DB2连接个人版（Windows）510

23.4.5　安装必备条件：DB2连接企业版（Windows）512

23.4.6　安装必备条件：DB2查询巡视器服务器（Windows）513

23.4.7　安装必备条件：DB2多维视图（Windows）514

23.5　安装DB2客户端的必备条件515

23.5.1　安装必备条件：DB2客户端（Windows）515

23.5.2　安装必备条件：DB2查询巡视器客户端（Windows）516

23.6　安装和配置DB2 UDB服务器517

习题524

第24章　Oracle528

24.1　引言528

24.2 Oracle的历史528

24.2.1 Oracle家族529

24.2.2 Oracle软件531

24.3 Oracle特性531

24.3.1　应用程序开发特性531

24.3.2　通信特性533

24.3.3　分布式数据库特性535

24.3.4　数据移动特性536

24.3.5　性能特性537

24.3.6　数据库管理特性538

24.3.7　备份和恢复特性539

24.3.8 Oracle Internet开发人员套件540

24.3.9 Qracle Lite542

24.4 SQL＊Plus542

24.4.1 SQL＊Plus的特性542

24.4.2　使用SQL＊Plus542

24.4.3　编辑器命令543

24.4.4 SQL＊Plus帮助系统以及其他有用的命令543

24.4.5　格式化输出544

24.5 Oracle的数据字典544

24.5.1　数据字典表544

24.5.2　数据字典视图545

24.6 Oracle系统架构546

24.6.1　存储管理和进程546

24.6.2　逻辑数据库结构548

24.6.3　物理数据库结构548

24.7 Oracle 9i安装指南549

习题554

第25章 Microsoft SQL Server557

25.1 引言557

25.2 Microsoft SQL Server设置557

25.2.1 SQL Server 2000版本557

25.2.2 SQL Server 2005版本558

25.2.3 Microsoft SQL Server的特性558

25.3 SQL Server中的存储过程559

25.3.1　存储过程的优点559

25.3.2　存储过程的结构559

25.4 安装Microsoft SQL Server 2000560

25.4.1　安装步骤560

25.4.2　启动和停止SQL Server560

25.4.3 自动启动SQL Server服务563

25.4.4　到Microsoft SQL Server数据库系统的连接564

25.4.5　数据的源564

25.4.6　安全性569

25.5 Microsoft SQL Server的数据库操作571

25.5.1　数据库连接571

25.5.2　创建数据库572

习题575

第26章 Microsoft Access577

26.1 引言577

26.2 Access数据库577

26.2.1　表577

26.2.2　查询578

26.2.3　报表579

26.2.4　窗体579

26.2.5　宏581

26.3 Access中的数据库操作582

26.3.1　创建窗体582

26.3.2　创建一个简单的查询582

26.3.3　修改查询585

26.4 Microsoft Access的特性588

习题589

第27章　MySQL590

27.1 引言590

27.2 MySQL概览590

27.2.1 MySQL特性590

27.2.2 MySQL稳定性592

27.2.3 MySQL表大小592

27.2.4 MySQL开发途径593

27.2.5 MySQL 4.0中可使用的特性594

27.2.6　嵌入的MySQL服务器595

27.2.7 MySQL 4.1的特性595

27.2.8 MySQL 5.0：下一个开发的版本596

27.2.9 MySQL邮件发送清单596

27.2.10 MySQL支持的操作系统597

27.3 PHP简介598

27.3.1 PHP语言语法598

27.3.2 PHP变量599

27.3.3 PHP操作599

27.3.4　安装PHP601

27.4 MySQL数据库601

27.4.1　创建自己的第一个数据库601

27.4.2 MySQL连接601

27.4.3　选择使用的数据库602

27.4.4 MySQL表602

27.4.5　创建MySQL表603

27.4.6　在MySQL表中插入数据604

27.4.7 MySQL查询604

27.4.8　从MySQL中检索信息605

27.5　在Windows中安装MySQL606

27.5.1 Windows系统需求607

27.5.2　选择一个安装包607

27.5.3　使用自动的安装程序安装MySQL607

27.5.4　使用MySQL安装向导607

27.5.5　下载与启动MySQL安装向导608

27.5.6 MySQL安装步骤608

27.5.7　建立许可和密码609

习题611

参考文献612