数据库原理与应用

　　本书系统全面地阐述了数据库的基本原理及应用。全书内容包括数据库系统概述、关系模型、关系数据库理论、SQL语言、数据库安全与保护、数据库设计、SQL Server 2005数据库管理系统和数据库应用系统开发等。 本书内容丰富、语言通俗易懂，注重理论与实践相结合，讲求实用性和先进性。 本书可作为高等院校计算机或相关专业“数据库理论与应用技术”课程的教材，也可作为数据库应用编程人员的参考用书。

　　徐葆民，北京交通大学计算机与信息技术学院副教授，中国科学院计算技术研究所博士。曾在法国国家信息与自动化研究院（INRIA）从事博士后研究，并先后在丹麦和美国担任美国访问学者。International Journal on Computer Science and Information Systems编委。发表论文60余篇，出版教材5部、专著1部，其中2005年出版的本书前身《数据库系统原理与应用》被评为2006年北京高等教育精品教材。

第1章 绪论        1
1.1 数据库的基本概念        1
1.1.1 数据库        1
1.1.2 数据库管理系统        1
1.1.3 数据库系统和数据库应用系统        2
1.2 数据库管理系统的发展        2
1.2.1 早期数据库管理系统        2
1.2.2 关系数据库系统        3
1.2.3 数据库系统的研究与发展        5
1.3 数据库系统的结构        9
1.3.1 体系结构        9
1.3.2 模式结构        10
1.4 数据库管理系统组成        12
习题        13
第2章 关系代数        14
2.1 关系代数概述        14
2.2 关系代数操作        14
2.2.1 关系中的集合操作        14
2.2.2 笛卡儿积        16
2.2.3 投影        17
2.2.4 选择        17
2.2.5 连接        18
2.2.6 除        20
2.3 包上关系操作        21
2.3.1 并、交、差        21
2.3.2 笛卡儿积        23
2.3.3 投影        23
2.3.4 选择        23
2.3.5 连接        23
2.4 关系演算        23
2.4.1 元组关系演算        23
2.4.2 域关系演算        26
2.4.3 关系运算的安全性和等价性        28
2.5 关系代数操作的实现算法        28
2.5.1 集合操作的实现算法        29
2.5.2 笛卡儿积的实现算法        30
2.5.3 选择运算的实现算法        30
2.5.4 投影运算的实现算法        31
2.5.5 连接运算的实现算法        31
2.6 查询优化        31
2.6.1 查询优化概述        31
2.6.2 关系代数等价变换规则        32
2.6.3 查询优化算法        34
习题        36
第3章 关系数据库        37
3.1 数据模型        37
3.1.1 概念层数据模型        37
3.1.2 组织层数据模型        40
3.2 关系模型        41
3.2.1 数据结构        41
3.2.2 关系运算        41
3.2.3 完整性约束        41
3.2.4 常见数据库对象        42
3.3 SQL Server的数据库        45
3.3.1 系统数据库        45
3.3.2 数据库对象        46
3.3.3 管理数据库        49
3.3.4 主要数据库对象管理        54
3.3.5 生成关系图        60
3.4 案例说明        61
习题        63
第4章 关系数据库语言SQL        64
4.1 SQL语言概述        64
4.2 SQL的数据类型        65
4.3 关系模式定义        65
4.3.1 表与约束        66
4.3.2 索引        68
4.3.3 视图        69
4.3.4 访问控制        71
4.4 数据查询        72
4.4.1 单表查询        73
4.4.2 多表查询        75
4.4.3 嵌套查询        77
4.4.4 SQL中的分组与聚集        80
4.4.5 查询求值小结        82
4.5 数据更新        82
4.5.1 插入数据        82
4.5.2 删除数据        83
4.5.3 修改数据        84
4.6 使用SQL        85
4.6.1 嵌入式SQL语言        85
4.6.2 ODBC        90
4.6.3 JDBC        93
4.6.4 SQLJ        97
4.7 SQL Server的T-SQL语言概述        98
习题        106
第5章 关系数据库模式设计        108
5.1 函数依赖        108
5.1.1 函数依赖的定义        108
5.1.2 关系的键        109
5.1.3 函数依赖分类        109
5.2 关系模式规范化        110
5.2.1 第一范式        110
5.2.2 第二范式        111
5.2.3 第三范式        111
5.2.4 Boyce Codd范式        112
5.2.5 第四范式        113
5.3 关系模式分解        114
5.3.1 函数依赖公理系统        114
5.3.2 关系模式分解        115
习题        117
第6章 数据库的存储结构        118
6.1 物理存储介质        118
6.1.1 存储系统层次        118
6.1.2 磁盘存储器的结构        120
6.1.3 SQL Server的存储体系结构        121
6.1.4 SQL Server的I/O体系结构        121
6.2 文件的组织        122
6.2.1 文件的逻辑结构        122
6.2.2 文件的物理结构        123
6.2.3 数据元素的表示        123
6.2.4 SQL Server数据库的存储结构        124
6.3 索引        125
6.3.1 聚簇索引        125
6.3.2 非聚簇索引        126
6.3.3 稠密索引        126
6.3.4 稀疏索引        127
6.3.5 多级索引        128
6.3.6 散列索引        130
6.3.7 关系代数表达式与索引的存储结构        134
6.3.8 SQL Server数据库的索引结构        134
习题        137
第7章 数据库设计        139
7.1 需求分析        139
7.1.1 信息收集        139
7.1.2 信息建模        140
7.1.3 需求说明        142
7.1.4 案例分析        142
7.2 概念结构设计        146
7.2.1 概念结构设计的方法        147
7.2.2 数据抽象与局部视图设计        147
7.3 逻辑结构设计        151
7.3.1 逻辑结构设计的过程        151
7.3.2 关系数据库的逻辑设计        151
7.4 物理结构设计        153
7.4.1 确定数据库的存储结构        153
7.4.2 确定数据库的存取方式        153
7.4.3 对物理结构进行评价        155
7.5 数据库实现和维护        155
7.5.1 数据库实现        155
7.5.2 数据库维护        156
7.6 UML在数据库设计中的应用        157
7.6.1 UML概述        157
7.6.2 创建概念数据模型        159
7.6.3 类图映射到关系表        162
习题        164
第8章 数据库保护        166
8.1 数据库的安全性        166
8.1.1 安全控制模型        166
8.1.2 数据库的安全控制技术        167
8.1.3 SQL Server的安全管理        167
8.2 数据完整性控制        170
8.2.1 数据完整性控制的基本概念        170
8.2.2 完整性约束分类        171
8.3 SQL Server的数据完整性        172
8.3.1 数据完整性的种类        172
8.3.2 数据完整性的具体实现        172
8.4 数据库的并发控制        182
8.4.1 事务及并发控制的基本概念        182
8.4.2 并发控制        184
8.4.3 SQL Server的并发控制机制        189
8.5 数据库备份与恢复        191
8.5.1 数据库故障的种类        191
8.5.2 数据库归档        192
8.5.3 数据库恢复        194
8.6 SQL Server的数据备份和还原        195
8.6.1 基于SSMS的数据备份和还原        196
8.6.2 基于T-SQL的数据备份和还原        201
习题        210
第9章 数据库应用系统开发        212
9.1 系统设计        212
9.1.1 需求分析        212
9.1.2 系统功能描述        213
9.1.3 系统功能模块划分        213
9.2 数据库设计        215
9.2.1 概念结构设计        215
9.2.2 逻辑结构设计        217
9.2.3 数据表的创建        217
9.2.4 创建存储过程        218
9.3 详细设计与编码        219
9.3.1 连接数据库        219
9.3.2 浏览管理员信息        219
9.3.3 删除管理员信息        221
9.3.4 添加新管理员信息        224
9.3.5 更新管理员信息        225
习题        227
附录A 数据库管理系统
SQL Server 2005简介        230
附录B Web数据库简介        241
附录C ASP.NET简介        246
附录D ASP.NET应用程序开发
环境简介        274
参考文献        288