數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用

前言

　　數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)在我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦须S處可見，如生產(chǎn)管理系統(tǒng)、銷售管理系統(tǒng)、醫(yī)院門診管理系統(tǒng)、手機短信管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)、學(xué)生成績管理系統(tǒng)等。目前數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程已成為大學(xué)本科電子信息類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)選修課。本書就是針對高等學(xué)校電子信息類相關(guān)專業(yè)（如網(wǎng)絡(luò)工程、自動化、電氣工程及其自動化、機械設(shè)計及其自動化、信息工程）本科教學(xué)要求編寫的?！　”緯詳?shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的生存期模型為主線，從數(shù)據(jù)庫需求分析、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)庫標準語言SQL、數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)、數(shù)據(jù)庫測試、數(shù)據(jù)庫維護、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實踐、關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論等方面闡述數(shù)據(jù)庫課程的理論與實踐教學(xué)內(nèi)容，并附有實驗方案和課程設(shè)計指導(dǎo)。本書主要特色有兩個。一是體系結(jié)構(gòu)新穎、內(nèi)容完整：數(shù)據(jù)庫需求分析部分內(nèi)容新穎且完整，數(shù)據(jù)庫測試、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)部分分別獨立成章；學(xué)生掌握本書內(nèi)容后，不需學(xué)習(xí)管理信息系統(tǒng)或軟件工程等后續(xù)課程就會運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)解決實際問題。二是素材新、工程背景強：除經(jīng)典案例外，本書的不少例題、習(xí)題的素材來自于編者們的科研實踐；本書特別注意選取一些現(xiàn)實生活中與數(shù)據(jù)庫相關(guān)的熱點問題素材，同時注意選取嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用背景素材?！　∪珪?1章：第1章介紹了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)知識，第2章介紹數(shù)據(jù)庫需求分析，第3章介紹數(shù)據(jù)庫設(shè)計，第4章介紹關(guān)系數(shù)據(jù)庫的sQL語言，第5章介紹數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)，第6章介紹數(shù)據(jù)庫測試，第7章介紹數(shù)據(jù)庫維護，第8章介紹數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，第9章介紹關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論，第10章及第11章分別為本書配套實驗及課程設(shè)計的要求及實施內(nèi)容。　　本書第1章、第2章2．1～2．10節(jié)與第6章由蔡延光編寫，第2章2．11節(jié)、第3章、第4章、第10章與第11章由黃永慧編寫，第7章與第9章由邢延編寫，第5章與第8章由張鋼編寫。全書由蔡延光統(tǒng)稿?！　谋緯淖珜懙匠霭孢^程中，章云教授、王欽若教授、程良倫教授、唐平教授、何小敏副教授、劉治副教授、鮑芳副教授、黃英副教授對本書體系結(jié)構(gòu)和內(nèi)容取舍等方面提出了許多建設(shè)性意見；研究生丁志勇、李永生、林灼強、程明君、魏明、張敏捷、宋康等也做了許多有益的工作；機械工業(yè)出版社貢克勤老師為本書的編輯出版付出了很多心血。作者對他們支持和幫助表示誠摯的謝意?！　∮捎谧髡咚接邢?，本書肯定存在不少的缺點和不足，歡迎專家和讀者批評指正?！　【幷?/pre>


內(nèi)容概要
　　本書以數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的生存期模型為主線，從數(shù)據(jù)庫需求分析、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)庫標準語言SQL、數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)、數(shù)據(jù)庫測試、數(shù)據(jù)庫維護、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實踐、關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論等方面闡述數(shù)據(jù)庫課程的理論與實踐教學(xué)內(nèi)容，并附有實驗方案和課程設(shè)計指導(dǎo)?！　”緯w系結(jié)構(gòu)新穎、內(nèi)容完整、素材新、工程背景強、概念清楚、重點突出、敘述流暢、通俗易懂，可作為高等學(xué)校電子信息類相關(guān)專業(yè)（如網(wǎng)絡(luò)工程、自動化、電氣工程及其自動化、機械設(shè)計及其自動化、信息工程）本科生教材，也可作為從事計算機軟件研究與開發(fā)工作的科研人員和工程技術(shù)人員的參考書。



書籍目錄
前言第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念1.1.1 信息的定義與特征1.1.2 數(shù)據(jù)的定義與特征1.1.3 數(shù)據(jù)類型1.1.4 數(shù)據(jù)庫及其特點1.1.5 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)1.1.6 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展歷程1.2.1 人工管理階段1.2.2 文件系統(tǒng)階段1.2.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段1.3 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的生存期模型1.3.1 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的生存期1.3.2 瀑布模型1.4 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展趨勢習(xí)題第2章 數(shù)據(jù)庫需求分析2.1 概述2.1.1 數(shù)據(jù)庫需求分析的定義2.1.2 數(shù)據(jù)庫需求分析的內(nèi)容2.1.3 數(shù)據(jù)庫需求分析的原則2.1.4 數(shù)據(jù)庫需求分析的步驟2.1.5 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需求分析的方法和工具2.2 數(shù)據(jù)庫需求調(diào)查2.2.1 數(shù)據(jù)庫需求調(diào)查的內(nèi)容2.2.2 數(shù)據(jù)庫需求調(diào)查的原則2.2.3 數(shù)據(jù)庫需求調(diào)查的方法2.3 數(shù)據(jù)字典2.3.1 數(shù)據(jù)字典的基本概念2.3.2 數(shù)據(jù)項2.3.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.3.4 外部實體2.3.5 數(shù)據(jù)流2.3.6 數(shù)據(jù)存儲2.3.7 處理邏輯2.3.8 數(shù)據(jù)字典編制的結(jié)構(gòu)化方法2.4 信息分類與編碼2.4.1 信息分類2.4.2 信息編碼2.5 數(shù)據(jù)定義分析2.6 數(shù)據(jù)操縱分析2.6.1 數(shù)據(jù)更新分析2.6.2 數(shù)據(jù)查詢分析2.6.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和排序分析2.7 數(shù)據(jù)完整性分析2.7.1 數(shù)據(jù)項取值范圍2.7.2 關(guān)鍵字2.7.3 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)2.8 數(shù)據(jù)安全性分析2.8.1 數(shù)據(jù)安全的概念2.8.2 數(shù)據(jù)訪問權(quán)限2.8.3 數(shù)據(jù)加密2.9 并發(fā)處理分析2.1 0數(shù)據(jù)庫性能分析2.1 1E-R圖2.1 1.1 E-R圖的基本概念2.1 1.2 E-R圖設(shè)計的原則2.1 1.3 E-R圖設(shè)計的方法2.1 1.4 E-R圖的設(shè)計步驟習(xí)題第3章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計3.1 概述3.1.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的定義3.1.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的任務(wù)3.1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的原則3.1.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法3.1.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟3.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念3.2.1 數(shù)據(jù)模型概述3.2.2 關(guān)系模型3.3 關(guān)系操作3.3.1 關(guān)系操作概述3.3.2 關(guān)系代數(shù)3.3.3 存儲過程3.4.完整性設(shè)計3.4.1 完整性約束3.4.2 完整性設(shè)計中應(yīng)注意的問題3.4.3 完整性設(shè)計的原則3.4.4 觸發(fā)器3.5 安全性設(shè)計3.5.1 訪問權(quán)限設(shè)計3.5.2 加密算法設(shè)計3.6 索引設(shè)計3.6.1 索引的概念3.6.2 索引的作用3.6.3 索引的設(shè)計原則3.7 事務(wù)與并發(fā)控制3.7.1 事務(wù)3.7.2 并發(fā)控制3.8 E.R圖轉(zhuǎn)換3.8.1 實體集向關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換3.8.2 聯(lián)系集向關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換3.8.3 弱實體集向關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換3.9 層次數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫3.9.1 層次數(shù)據(jù)庫3.9.2 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫習(xí)題第4章 數(shù)據(jù)庫標準語言SQL4.1 SQL概述4.1.1 SQL簡介4.1.2 SQL的主要功能4.1.3 SQL語言的主要特點4.1.4 SQL語法4.2 數(shù)據(jù)定義4.2.1 數(shù)據(jù)庫4.2.2 基本表4.2.3 索引4.3 數(shù)據(jù)查詢4.3.1 概述4.3.2 簡單查詢4.3.3 連接查詢4.3.4 使用SQL函數(shù)查詢4.3.5 分組查詢4.3.6 嵌套查詢4.3.7 集合查詢4.4 數(shù)據(jù)更新4.4.1 插入數(shù)據(jù)4.4.2 修改數(shù)據(jù)4.4.3 刪除數(shù)據(jù)4.5 視圖4.5.1 定義視圖4.5.2 刪除視圖4.5.3 查詢視圖4.5.4 更新視圖4.6 數(shù)據(jù)控制4.6.1 授權(quán)4.6.2 收權(quán)4.6.3 拒絕訪問4.7 嵌入式SQL4.7.1 嵌入式SQL概述4.7.2 不用游標的SQL4.7.3 使用游標的SQL4.8 存儲過程的創(chuàng)建與維護4.9 觸發(fā)器的創(chuàng)建與維護4.9.1 定義觸發(fā)器4.9.2 修改觸發(fā)器4.9.3 刪除觸發(fā)器習(xí)題第5章 數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)5.1 概述5.2 主流DBMS5.2.1 Microsoft SQL Server5.2.2 Access5.2.3 My SQL5.2.4 Oracle5.2.5 Sybase5.2.6 Informix5.3 Microsoft SQL Server 20005.3.1 Microsoft SQL Server 2000的安裝與使用5.3.2 查詢分析器5.3.3 企業(yè)管理器習(xí)題第6章 數(shù)據(jù)庫測試6.1 概述6.1.1 數(shù)據(jù)庫測試的定義6.1.2 數(shù)據(jù)庫測試的原則6.1.3 數(shù)據(jù)庫測試的方法6.1.4 數(shù)據(jù)庫測試的步驟6.1.5 數(shù)據(jù)庫測試輸出結(jié)果的展現(xiàn)6.2 測試用例設(shè)計6.2.1 白盒測試的測試用例設(shè)計6.2.2 黑盒測試的測試用例設(shè)計6.3 數(shù)據(jù)庫模式測試6.3.1 基本表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測試6.3.2 數(shù)據(jù)庫完整性測試6.3.3 視圖測試6.4 數(shù)據(jù)庫功能測試6.4.1 數(shù)據(jù)定義功能測試6.4.2 數(shù)據(jù)操縱功能測試6.4.3 數(shù)據(jù)庫安全性測試6.4.4 并發(fā)處理測試6.5 數(shù)據(jù)庫性能測試6.5.1 數(shù)據(jù)庫性能測試的概念6.5.2 影響數(shù)據(jù)庫性能的因素6.6 數(shù)據(jù)庫調(diào)試6.6.1 數(shù)據(jù)庫調(diào)試的原則6.6.2 數(shù)據(jù)庫調(diào)試的步驟6.6.3 數(shù)據(jù)庫調(diào)試的方法習(xí)題第7章 數(shù)據(jù)庫維護7.1 概述7.1.1 數(shù)據(jù)庫維護的定義7.1.2 數(shù)據(jù)庫維護的任務(wù)7.1.3 數(shù)據(jù)庫維護的原則7.1.4 數(shù)據(jù)庫維護的方法7.1.5 數(shù)據(jù)庫維護的步驟7.2 運行日志7.2.1 日志文件的格式和內(nèi)容7.2.2 日志文件的作用7.2.3 日志文件的使用7.2.4 日志文件的維護7.3 數(shù)據(jù)庫故障及其排除7.3.1 故障的種類7.3.2 故障的排除方法7.4 數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)7.4.1 數(shù)據(jù)庫備份的原則和方式7.4.2 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)策略7.4.3 具有檢查點的數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)7.4.4 數(shù)據(jù)庫的鏡像功能習(xí)題第8章 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)8.1 概述8.1.1 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)8.1.2 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的要求8.2 數(shù)據(jù)庫接口技術(shù)8.2.1 ODBC8.2.2 ADO8.2.3 JDBC8.3 Java數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)8.3.1 Java語言8.3.2 Java數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實例8.4 C++數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)8.4.1 C++語言8.4.2 C++數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實例習(xí)題第9章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論9.1 關(guān)系模式的規(guī)范化理論概述9.1.1 關(guān)系模式規(guī)范化的必要性9.1.2 關(guān)系模式規(guī)范化的概念9.2 函數(shù)依賴及范式9.2.1 屬性間的聯(lián)系9.2.2 函數(shù)依賴9.2.3 第一范式9.2.4 第二范式9.2.5 第三范式9.2.6 Boyce Codd范式9.3 多值依賴及范式9.3.1 多值依賴的定義和性質(zhì)9.3.2 第四范式9.4 連接依賴及范式9.4.1 連接依賴的定義9.4.2 第五范式9.4.3 小結(jié)9.5 模式分解9.5.1 模式分解的概念9.5.2 模式分解的算法9.6 查詢優(yōu)化9.6.1 查詢優(yōu)化的必要性9.6.2 查詢優(yōu)化的一般準則9.6.3 關(guān)系代數(shù)等價變換規(guī)則9.6.4 關(guān)系代數(shù)表達式的優(yōu)化算法9.6.5 優(yōu)化的一般步驟習(xí)題第10章 實驗方案10.1 實驗?zāi)康呐c實驗要求10.2 實驗條件10.3 實驗內(nèi)容10.3.1 實驗1數(shù)據(jù)庫需求分析10.3.2 實驗2關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計10.3.3 實驗3數(shù)據(jù)定義10.3.4 實驗4數(shù)據(jù)更新10.3.5 實驗5簡單查詢和連接查詢10.3.6 實驗6嵌套查詢10.3.7 實驗7集合查詢、分組查詢、函數(shù)查詢lO.3.8 實驗8存儲過程10.3.9 實驗9觸發(fā)器第11章 課程設(shè)計指導(dǎo)11.1 概述11.1.1 課程設(shè)計的目標11.1.2 課程設(shè)計的要求11.1.3 課程設(shè)計的方法與步驟11.2 成績管理系統(tǒng)11.2.1 背景簡介11.2.2 系統(tǒng)目標11.2.3 功能要求11.2.4 運行環(huán)境、開發(fā)環(huán)境與開發(fā)工具11.3 圖書管理系統(tǒng)11.3.1 背景簡介11.3.2 系統(tǒng)目標11.3.3 功能要求11.3.4 運行環(huán)境、開發(fā)環(huán)境與開發(fā)工具11.4 采購管理系統(tǒng)11.4.1 背景簡介11.4.2 系統(tǒng)目標11.4.3 功能要求11.4.4 運行環(huán)境、開發(fā)環(huán)境與開發(fā)工具11.5 庫存管理系統(tǒng)11.5.1 背景簡介11.5.2 系統(tǒng)目標11.5.3 功能要求11.5.4 運行環(huán)境、開發(fā)環(huán)境與開發(fā)工具11.6 銀行儲蓄卡管理系統(tǒng)11.6.1 背景簡介11.6.2 系統(tǒng)目標11.6.3 功能要求11.6.4 運行環(huán)境、開發(fā)環(huán)境與開發(fā)工具11.7 房地產(chǎn)中介管理系統(tǒng)11.7.1 背景簡介11.7.2 系統(tǒng)目標11.7.3 功能要求11.7.4 運行環(huán)境、開發(fā)環(huán)境與開發(fā)工具11.8 手機聯(lián)系人管理系統(tǒng)11.8.1 背景簡介11.8.2 系統(tǒng)目標11.8.3 功能要求11.8.4 運行環(huán)境、開發(fā)環(huán)境與開發(fā)工具參考文獻


章節(jié)摘錄
　　數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)查詢和更新需求。在日常生活中，我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)在數(shù)據(jù)維護期間用戶仍然在訪問數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)象。例如，用戶發(fā)送電子郵件時剛好碰到郵件服務(wù)器正對電子郵件服務(wù)器數(shù)據(jù)庫進行維護，造成用戶的電子郵件很長時間不能成功發(fā)送。　　2.10數(shù)據(jù)庫性能分析　　數(shù)據(jù)庫性能分析的任務(wù)是分析數(shù)據(jù)庫容量、吞吐量、精度、響應(yīng)時間、存儲方式、可靠性、可擴展性、可維護性等數(shù)據(jù)庫性能需求。通過數(shù)據(jù)庫性能分析，可以比較準確地了解數(shù)據(jù)庫的性能，為選擇DBMS和硬件系統(tǒng)（如CPU、硬盤）提供依據(jù)，最終目的是用較小的代價設(shè)計和實現(xiàn)滿足預(yù)期性能要求的數(shù)據(jù)庫?！　?.容量　　數(shù)據(jù)庫容量是數(shù)據(jù)庫能夠存儲的數(shù)據(jù)量。數(shù)據(jù)庫需求分析人員通過分析數(shù)據(jù)字典，根據(jù)數(shù)據(jù)項的長度、數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)量等因素和數(shù)據(jù)庫的預(yù)期運行時間，估算數(shù)據(jù)庫容量?！　?.吞吐量　　吞吐量是單位時間能夠處理的數(shù)據(jù)量。數(shù)據(jù)庫需求分析人員通過分析數(shù)據(jù)字典，根據(jù)數(shù)據(jù)項的長度、數(shù)據(jù)流的流量、數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)量和存取頻度等因素，估算數(shù)據(jù)庫吞吐量?！　?.精度　　精度是觀測結(jié)果、計算值或估計值與真值（或被認為是真值）之間的接近程度。數(shù)據(jù)庫需求分析人員首先要認真評估數(shù)據(jù)字典中的數(shù)據(jù)項的數(shù)據(jù)類型和精度是否合理，然后為數(shù)據(jù)項確定合適的精度，必要時修改數(shù)據(jù)字典。需要指出的是，并非精度越高越好，因為精度高的數(shù)據(jù)在空間和時間方面的開銷一般也大?！　?.響應(yīng)時間　　響應(yīng)時間是從用戶向計算機發(fā)出處理請求開始，經(jīng)過處理直到計算機輸出最終結(jié)果為止的時間間隔。例如，在學(xué)生成績管理系統(tǒng)中，通過計算機查詢考試成績的響應(yīng)時間是從發(fā)出查詢要求開始，經(jīng)過處理直到輸出查詢結(jié)果為止的時間?！　?shù)據(jù)庫響應(yīng)時間指數(shù)據(jù)插入、修改、刪除、查詢、統(tǒng)計和排序的響應(yīng)時間，也包括數(shù)據(jù)庫備份、恢復(fù)等數(shù)據(jù)維護的響應(yīng)時間。數(shù)據(jù)庫響應(yīng)時間是DBMS、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)硬件選擇和設(shè)計的重要依據(jù)。顯然，響應(yīng)時間越少，處理速度越快。　　不同的應(yīng)用系統(tǒng)對響應(yīng)時間的需求是不同的。例如，網(wǎng)上股票實時交易系統(tǒng)就要求較少的響應(yīng)時間，否則會給用戶帶來經(jīng)濟損失?！　?.存儲方式　　在系統(tǒng)剛剛建立初期，用戶的數(shù)據(jù)規(guī)模并不大，存儲需求也很簡單，只是要把相關(guān)數(shù)據(jù)存放在存儲設(shè)備上即可，但是當數(shù)據(jù)量非常大時，數(shù)據(jù)的存儲方式對數(shù)據(jù)庫性能影響較大，過于頻繁的I／O操作將嚴重降低系統(tǒng)響應(yīng)時間。　　SQL Server允許跨越物理存儲設(shè)備來控制數(shù)據(jù)庫、表和索引的存放。這種做法可以均衡負載，因此可提高數(shù)據(jù)庫性能。




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