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第1章 数据库原理概述1

1.1 数据库技术基本概念1

1.1.1 信息与数据1

1.1.2 数据库、数据字典、数据库管理系统、数据库系统2

1.1.3 数据库系统中的人员4

1.2 数据库数据管理方法的特点5

1.2.1 数据管理技术发展的三个阶段5

1.2.2 数据库方法的特点5

1.3 数据库管理技术的发展历程8

1.4 数据库的应用10

1.4.1 多媒体数据库10

1.4.2 移动数据库11

1.4.3 空间数据库11

1.4.4 电子商务11

1.4.5 ERP和CRM11

1.4.6 数据库技术与信息检索11

1.5 数据库技术的研究领域12

1.6 小结13

习题13

参考答案14

第2章 数据模型和数据库系统的模式结构15

2.1 数据模型和数据模型组成的15

要素15

2.1.1 数据模型的概念15

2.1.2 数据模型组成的要素16

2.2 数据模型的分类16

2.3 概念数据模型——E-R模型17

2.3.1 概念数据模型的基本概念17

2.3.2 概念模型的一种表示方法——E-R图20

2.4 常用的逻辑数据模型22

2.4.1 层次模型和网状模型22

2.4.2 关系模型23

2.4.3 面向对象模型23

2.4.4 对象-关系数据模型24

2.5 数据库系统的模式结构25

2.5.1 数据库系统中模式、实例和数据库状态25

2.5.2 数据库系统的三级模式结构28

2.5.3 数据库的两层映像与数据独立性29

2.5.4 DBMS语言30

2.6 小结31

习题32

参考答案32

第3章 关系数据模型和关系数据库系统33

3.1 关系数据库系统概述33

3.1.1 关系数据库系统的发展历史33

3.1.2 关系数据模型34

3.2 关系模型的数据结构36

3.2.1 关系模型的数据结构和基本术语36

3.2.2 关系的形式定义和关系数据库对关系的限定38

3.2.3 关系数据库中常用的表示法41

3.3 关系模型的完整性约束42

3.3.1 关系模型完整性约束的分类42

3.3.2 实体完整性约束42

3.3.3 参照完整性约束42

3.3.4 用户定义完整性约束44

3.3.5 关系模型完整性约束的检查45

3.4 关系操作语言——关系代数46

3.4.1 关系代数操作的分类46

3.4.2 基于传统集合论的关系操作48

3.4.3 一元的专门关系操作49

3.4.4 二元的专门关系操作52

3.4.5 扩展的关系操作54

3.5 小结56

习题57

参考答案59

第4章 关系数据库标准语言SQL60

4.1 SQL概述60

4.1.1 结构化查询语言SQL60

4.1.2 SQL的语言特点61

4.1.3 SQL的数据类型62

4.1.4 SQL对关系数据库模式的支持63

4.1.5 SQL语言的组成和语句类型64

4.2 SQL的数据定义65

4.2.1 模式的定义和删除65

4.2.2 基本表的定义、删除和修改66

4.2.3 索引的建立和删除68

4.2.4 域的建立和删除69

4.3 SQL的数据查询70

4.3.1 简单查询70

4.3.2 连接查询73

4.3.3 嵌套查询74

4.3.4 集合查询76

4.3.5 SQL中的连接表和外连接76

4.4 SQL的数据修改78

4.4.1 插入数据78

4.4.2 删除数据78

4.4.3 更新数据79

4.5 SQL的视图80

4.5.1 视图的概念和定义80

4.5.2 视图的查询82

4.5.3 视图的修改83

4.5.4 视图的作用84

4.6 SQL的数据控制85

4.6.1 权限授予85

4.6.2 权限收回87

4.7 小结88

习题88

参考答案90

第5章 SQL与数据库程序设计91

5.1 数据库程序设计概述91

5.2 ODBC和IDBC92

5.2.1 开放数据库互连ODBC92

5.2.2 Java数据库连接JDBC94

5.3 SQL的存储过程与函数97

5.3.1 SQL存储过程与函数概述97

5.3.2 SQL/PSM97

5.3.3 创建、执行和删除存储过程和函数98

5.3.4 存储过程和函数示例99

5.4 SQL的触发器100

5.4.1 触发器概述100

5.4.2 创建触发器101

5.4.3 激活触发器101

5.4.4 删除触发器102

5.4.5 触发器示例102

5.5 嵌入式SQL103

5.5.1 嵌入式SQL概述103

5.5.2 使用嵌入式SQL时应解决的三个问题103

5.5.3 嵌入式SQL程序的组成104

5.5.4 在嵌入式SQL中使用游标检索多个元组105

5.6 动态SQL107

5.6.1 动态SQL的概念和作用107

5.6.2 动态SQL的语句类型和执行方式107

5.7 小结109

习题109

参考答案111

第6章 关系数据库的规范化理论与数据库设计112

6.1 “不好”的关系模式中存在的问题113

6.2 函数依赖113

6.2.1 函数依赖的定义113

6.2.2 函数依赖的逻辑蕴涵114

6.2.3 码115

6.2.4 函数依赖的公理系统115

6.3 1NF、2NF、3NF和BCNF116

6.3.1 原子域和第一范式（1NF）及进一步规范化116

6.3.2 第二范式（2NF）117

6.3.3 第三范式（3NF）117

6.3.4 Boyce-Codd范式（BCNF）118

6.4 多值依赖和4NF119

6.4.1 多值依赖119

6.4.2 第四范式（4NF）120

6.5 关系模式的分解121

6.5.1 模式分解的等价标准121

6.5.2 关于模式分解的几个事实124

6.6 更多的范式124

6.7 数据库设计125

6.7.1 设计过程概览125

6.7.2 概念结构设计125

6.7.3 逻辑结构设计126

6.7.4 物理结构设计128

6.8 规范化理论在数据库设计中的应用128

6.9 小结129

习题130

参考答案131

第7章 数据库系统实现技术132

7.1 数据库管理系统概述132

7.1.1 数据库管理系统的基本功能133

7.1.2 数据库管理系统的主要成分和工作流程133

7.2 存储管理134

7.2.1 物理存储介质简介134

7.2.2 磁盘存储器136

7.2.3 加速对辅助存储器的访问137

7.2.4 数据存储组织138

7.2.5 缓冲区管理139

7.2.6 数据字典139

7.2.7 索引结构140

7.3 查询处理145

7.3.1 查询处理概述145

7.3.2 查询执行147

7.3.3 查询优化149

7.4 事务管理152

7.4.1 事务的概念和特性152

7.4.2 故障恢复154

7.4.3 并发控制156

7.5 小结163

习题163

参考答案165

第8章 分布式、对象-关系、NOSQL数据库166

8.1 分布式数据库系统166

8.1 1.分布式数据库系统的主要特点167

8.1.2 分布式数据库的设计技术168

8.1.3 分布式数据库中的查询处理170

8.1.4 分布式数据库系统的并发控制170

8.1.5 分布式恢复172

8.1.6 客户机/服务器数据库体系结构简介172

8.2 对象及对象-关系数据库176

8.2.1 面向对象数据库基本概念177

8.2.2 对象数据库标准、语言和设计180

8.2.3 对象-关系数据库对SQL的扩展182

8.3 NOSQL数据库简介183

8.3.1 NOSQL系统介绍183

8.3.2 CAP原理186

8.3.3 NOSQL系统分类188

8.4 小结190

习题191

参考答案192

第9章 数据库应用及安全性193

9.1 数据仓库193

9.1.1 数据仓库基本概念193

9.1.2 数据仓库的数据模型196

9.1.3 数据库仓库体系结构198

9.1.4 联机分析处理199

9.1.5 数据仓库与视图202

9.2 数据挖掘202

9.2.1 数据挖掘主要内容202

9.2.2 关联分析204

9.2.3 分类和聚类205

9.3 数据库的安全性207

9.3.1 数据库安全性问题概述207

9.3.2 基于授予和收回权限的自主访问控制209

9.3.3 多级安全性的强制访问控制211

9.3.4 基于角色的访问控制211

9.3.5 SQL注入（Injection）212

9.3.6 统计数据库的安全性213

9.3.7 加密214

9.3.8 可信计算机系统评估标准215

9.4 小结216

习题217

参考答案218

附录1全国计算机等级考试四级数据库原理考试大纲（2018年版）219

附录2全国计算机等级考试四级数据库原理样题及参考答案221

参考文献229