數據庫系統及應用(第3版)（簡體書）

本書從實用性和先進性出發，通過一個完整的數據庫應用實例和數據，全面介紹數據庫的基本理論、數據庫的系統管理及數據庫的設計與開發技術。全書共14章，主要內容包括：數據庫系統概論、關係數據模型、關系數據庫標準SQL語言、查詢處理優化、事務與併發控制、數據庫恢復技術、數據庫安全、規範化理論、數據庫設計方法、數據庫新技術、典型商業數據庫和選型，附錄是完整的數據庫實例和數據，以及實驗指導書。本書提供免費電子課件、程序代碼、習題參考答案和實例數據庫文件。本書可作為高等學校軟件工程和計算機專業本科及研究生的教材，也可供相關領域的技術和管理人員學習、參考。

魏祖寬，男，博士，電子科技大學教授，韓國信息科學協會(KISS)會員，韓國開放型GIS協會(Korea OpenGIS)會員。歷任韓國仁荷大學電子計算工學科講師、韓國三星電子株式會社課長、韓國GEOMania株式會社技術開發研究所責任研究員、引擎開發2組組長。長期從事大數據、雲計算等領域的教學和科研工作。

4個層次：數據庫基礎、數據庫管理、數據庫設計和應用、現代熱點數據庫技術 全書內容保持一致和連續的同時各部分單獨成章，便於不同層次的讀者進行選擇性的閱讀和學習 以實際應用系統為主線，貫穿基礎理論和設計應用部分，讓您感性地學習數據庫 全書以一個大型案例數據庫應用系統為基礎，形象地引入基礎知識，直觀地說明開發技術 站在學生的角度，描述理論和概念等，避免堆砌大量不常用的專業詞匯，通俗易懂








































































































4個層次：數據庫基礎、數據庫管理、數據庫設計和應用、現代熱點數據庫技術 全書內容保持一致和連續的同時各部分單獨成章，便於不同層次的讀者進行選擇性的閱讀和學習 以實際應用系統為主線，貫穿基礎理論和設計應用部分，讓您感性地學習數據庫 全書以一個大型案例數據庫應用系統為基礎，形象地引入基礎知識，直觀地說明開發技術 站在學生的角度，描述理論和概念等，避免堆砌大量不常用的專業詞匯，通俗易懂

目 錄

第1章 數據庫系統概論 1
1.1 數據庫的基本概念 1
1.1.1 信息與數據 1
1.1.2 數據庫 2
1.1.3 數據庫管理系統 2
1.1.4 元數據 2
1.2 數據模型 2
1.2.1 組成要素 3
1.2.2 概念數據模型 3
1.2.3 邏輯數據模型 4
1.3 數據管理技術的產生和發展 7
1.4 數據庫管理系統的功能與特點 10
1.4.1 數據庫管理系統的功能 10
1.4.2 數據庫管理系統的特點 11
1.5 數據庫系統的結構 13
1.5.1 數據庫三級模式結構 13
1.5.2 數據庫二級映像與數據獨立性 14
1.5.3 數據庫的體系結構 15
1.5.4 數據庫系統的組成 17
1.6 數據庫語言 18
1.6.1 數據定義語言 19
1.6.2 數據操縱語言 19
1.6.3 數據控制語言 19
1.6.4 事務控制語言 19
1.7 數據庫技術的新發展 19
1.7.1 數據庫技術發展趨勢 19
1.7.2 新型數據庫與大數據 20
小結 22
習題 23
第2章 關係模型與關系代數 24
2.1 關係模型 24
2.1.1 基本概念 24
2.1.2 關係模型的數據結構 25
2.1.3 數據操作 27
2.1.4 數據約束 28
2.2 關係數據結構 28
2.2.1 關係 28
2.2.2 關係的性質 30
2.2.3 關係模式 30
2.3 關係操作 32
2.4 關係的完整性 32
2.4.1 實體完整性 32
2.4.2 參照完整性 33
2.4.3 自定義完整性 34
2.5 關係數據模型的優缺點 34
2.6 關系代數 35
2.6.1 基本運算 35
2.6.2 專門的關係運算 37
2.6.3 擴展的關係運算 42
2.7 關系演算 43
2.7.1 元組關系演算 43
2.7.2 域關系演算語言QBE 44
小結 47
習題 48
第3章 數據庫設計過程與方法 50
3.1 數據庫設計概述 50
3.1.1 數據庫的設計方法 51
3.1.2 數據庫開發生命週期方法 53
3.1.3 數據庫設計的基本過程 55
3.2 數據庫需求分析 57
3.2.1 需求描述與分析 57
3.2.2 需求分析的步驟 58
3.2.3 數據字典 62
3.3 數據庫概念設計 63
3.3.1 概念設計的必要性 63
3.3.2 概念設計的方法和步驟 64
3.3.3 概念設計工具：E-R圖 66
3.4 數據庫邏輯設計與優化 66
3.4.1 邏輯設計環境 66
3.4.2 E-R模式向關係模型的轉換 66
3.4.3 用關係規範化理論對關係
模型進行優化 67
3.5 數據庫的物理設計 68
3.5.1 數據庫的物理結構確定 68
3.5.2 物理結構的評價 70
3.6 數據庫的實施和運行維護 70
3.6.1 數據庫實際結構的建立 70
3.6.2 裝載數據 70
3.6.3 應用程序開發測試 71
3.6.4 數據庫試運行 71
3.6.5 數據庫運行與維護 71
小結 72
習題 73
第4章 實體-聯繫模型 74
4.1 實體-聯繫模型概述 74
4.1.1 實體集 74
4.1.2 屬性 74
4.1.3 聯繫集 76
4.2 約束 77
4.2.1 映射基數 77
4.2.2 參與約束 77
4.3 實體-聯繫圖 77
4.4 擴展的實體-聯繫模型特性 78
4.5 實體-聯繫設計 80
4.5.1 E-R圖設計 80
4.5.2 用實體集還是用屬性 83
4.5.3 用實體集還是用聯繫集 83
4.5.4 二元還是n元聯繫集 84
4.6 數據建模的其他表示法及工具 84
4.6.1 統一建模語言 84
4.6.2 數據建模的其他方法 90
小結 93
習題 94
第5章 規範化 96
5.1 關係模式設計中的問題 96
5.2 函數依賴 99
5.2.1 函數依賴的定義 99
5.2.2 Armstrong公理 100
5.2.3 函數依賴與碼的聯繫 101
5.2.4 屬性集的閉包 102
5.2.5 FD推理規則的完備性 103
5.2.6 FD集的最小依賴集 103
5.3 模式分解 104
5.3.1 模式分解問題 105
5.3.2 無損分解 105
5.3.3 保持函數依賴的分解 108
5.3.4 模式分解與模式等價問題 110
5.4 範式 111
5.4.1 第一範式(1NF) 112
5.4.2 第二範式(2NF) 112
5.4.3 第三範式(3NF) 113
5.4.4 BC範式(BCNF) 114
5.5 多值函數依賴與4NF 115
5.5.1 多值函數依賴 115
5.5.2 4NF 116
5.6 函數依賴與5NF 117
小結 117
習題 118
第6章 基礎SQL語言 121
6.1 SQL概述 121
6.1.1 SQL標準與歷史 121
6.1.2 SQL標準數據類型及SQL標準
內置函數 122
6.1.3 SQL的功能與特點 123
6.2 數據庫基本結構定義 124
6.2.1 數據庫的創建、修改與刪除 125
6.2.2 基本表的定義、修改與刪除 128
6.3 數據查詢語句基本結構 130
6.3.1 查詢語句概述 130
6.3.2 基本查詢結構 131
6.3.3 查詢語句中使用運算符 133
6.3.4 用聚集函數統計查詢結果 137
6.3.5 INTO子句 139
6.3.6 GROUP BY子句 140
6.3.7 HAVING子句 140
6.3.8 ORDER BY子句 141
6.3.9 用TOP謂詞限制結果集 141
6.4 集合運算 143
6.4.1 並運算 143
6.4.2 交/差運算 143
6.4.3 集合運算的使用原則 144
6.5 連接查詢 145
6.5.1 連接概述 145
6.5.2 內連接 145
6.5.3 自連接 146
6.5.4 外連接 147
6.6 嵌套查詢 148
6.6.1 嵌套查詢基本概念 148
6.6.2 非相關子查詢和相關子查詢 149
6.6.3 IN和NOT IN運算符 150
6.6.4 ANY和ALL運算符 151
6.6.5 EXISTS和NOT EXISTS
運算符 152
6.7 數據修改 153
6.7.1 數據插入 153
6.7.2 數據更新 155
6.7.3 數據刪除 155
6.8 視圖 156
6.8.1 視圖的定義 156
6.8.2 查詢中使用視圖 157
6.8.3 視圖的更新 157
6.8.4 視圖的作用 158
6.9 完整性約束 159
6.9.1 完整性約束的定義 159
6.9.2 PRIMARY KEY約束 159
6.9.3 UNIQUE約束 159
6.9.4 NOT NULL約束 160
6.9.5 CHECK約束 160
6.9.6 FOREIGN KEY約束 161
6.9.7 域約束 163
6.9.8 斷言 164
6.9.9 完整性約束的修改 164
6.9.10 完整性約束的驗證 166
習題 168
第7章 高級SQL語言 171
7.1 ￿標 171
7.1.1 ￿標的基本概念 171
7.1.2 ￿標種類 172
7.1.3 ￿標操作 173
7.2 存儲過程 176
7.2.1 存儲過程的概念 176
7.2.2 存儲過程的類型 177
7.2.3 存儲過程的操作 178
7.3 函數 181
7.3.1 SQL中函數的概念 181
7.3.2 函數的類型 182
7.3.3 函數的操作 182
7.4 觸發器 187
7.4.1 觸發器的概念和作用 187
7.4.2 觸發器的分類 188
7.4.3 觸發器的工作原理 188
7.4.4 創建和使用DML觸發器 189
7.4.5 創建和使用DDL觸發器 192
7.5 遞歸查詢 193
7.5.1 遞歸查詢基本概念 193
7.5.2 遞歸查詢的操作 193
7.6 記錄排序與分頁 195
習題 196
第8章 數據庫訪問接口與應用程序開發 197
8.1 數據庫連接訪問 197
8.1.1 ADO 198
8.1.2 ODBC 199
8.1.3 JDBC 201
8.2 XML數據交換 206
8.2.1 XML數據模型 207
8.2.2 XML數據庫 207
8.2.3 XML數據交換 209
8.3 數據庫應用程序開發 213
8.3.1 數據庫應用程序架構 213
8.3.2 數據訪問層和對象關係映射
(ORM) 215
8.3.3 數據展現：查詢和報表 216
8.3.4 C/S應用程序開發 217
8.3.5 B/S應用程序開發 217
習題 218
第9章 數據存儲和查詢處理與優化 219
9.1 數據存儲 219
9.1.1 物理存儲介質概述 219
9.1.2 文件組織 221
9.1.3 RAID 223
9.2 索引 227
9.2.1 B+樹索引 229
9.2.2 散列索引 233
9.2.3 位圖索引 233
9.3 查詢處理及查詢優化 235
9.3.1 查詢處理 235
9.3.2 關系代數運算的執行 236
9.3.3 查詢優化技術 238
9.3.4 代數優化 241