數(shù)據(jù)庫原理

內(nèi)容概要

　　Colin Johnson是西雅圖一家小型制造廠的產(chǎn)品管理員。幾年前，Colin計(jì)劃構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫來跟蹤產(chǎn)品包中的產(chǎn)品。一開始，他運(yùn)用電子制表軟件來完成這一工作，卻無法通過該表獲取所需的報(bào)表。Colin聽說了Microsoft Access，希望該軟件能解決問題。經(jīng)過幾天的嘗試，他發(fā)現(xiàn)無法掌握Access的使用方法，于是購買了一些流行的Access書籍并努力學(xué)習(xí)。不過最終他還是放棄了，于是他聘請了一個(gè)顧問，該顧問創(chuàng)建了一個(gè)大致可滿足Colin要求的應(yīng)用程序。一段時(shí)間以后，Colin想對此應(yīng)用程序作一些改動(dòng)，但他卻不敢作這樣的嘗試。　　Colin是個(gè)成功的商人，他能夠主動(dòng)地去實(shí)現(xiàn)他的目標(biāo)。作為一個(gè)老練的Windows用戶，他可以通過自學(xué)掌握Excel、PowerPoint以及大量面向產(chǎn)品的應(yīng)用程序。但他在使用Access來解決問題時(shí)卻停滯不前。Colin認(rèn)為“我確信我可以做到，但我沒有更多的時(shí)間”。這樣的事件非常引人注目，因?yàn)樵谶^去的10年內(nèi)上演了無數(shù)次?！　icrosoft、Oracle和其他數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)廠商都意識到了這一情況，他們投入了數(shù)百萬美元來創(chuàng)建更好的圖形界面、數(shù)以百計(jì)的多面板向?qū)?，以及眾多示例?yīng)用程序。遺憾的是，這樣的努力無法從根本上解決問題。事實(shí)上，許多用戶并不清楚向?qū)Э梢詫?shí)現(xiàn)哪些功能。一旦這些用戶需要修改數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或是組件(例如窗體和查詢)，就會陷入麻煩中，這令他們措手不及。如果不了解底層結(jié)構(gòu)，這些用戶就只能絞盡腦汁，卻徒勞無功。最終也只能得到一些設(shè)計(jì)糟糕的數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序，而無法滿足用戶的要求?！　∧敲礊槭裁聪馛olin這樣的用戶可以學(xué)會使用文字處理軟件或電子數(shù)據(jù)表這樣的產(chǎn)品，卻無法學(xué)會使用DBMS產(chǎn)品呢？其中一個(gè)主要原因就是許多人都不熟悉數(shù)據(jù)庫的基本概念。每個(gè)人可能都知道段落和邊距，卻無法理解關(guān)系的概念。其次，他們可能覺得使用DBMS產(chǎn)品一定比了解數(shù)據(jù)庫概念本身更容易?！拔覀兿胱龅闹皇歉櫼恍﹥?nèi)容，為什么實(shí)現(xiàn)起來卻這么困難？”如果不了解關(guān)系模型，在存儲數(shù)據(jù)之前將一張銷售發(fā)票分成5個(gè)單獨(dú)的表就可能使業(yè)務(wù)用戶產(chǎn)生迷惑?！　』靖拍睢　‘?dāng)今的技術(shù)特點(diǎn)是如果不學(xué)習(xí)基本概念，那么就不可能成功地利用DBMS。憑借多年來為業(yè)務(wù)用戶開發(fā)數(shù)據(jù)庫的經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為數(shù)據(jù)庫的基本概念主要包括以下內(nèi)容：　　● 關(guān)系模型的基本概念　　● 結(jié)構(gòu)化查詢語言(SQL)　　● 數(shù)據(jù)建?！　　?數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)　　● 數(shù)據(jù)庫管理　　像Colin這樣的用戶(或是將接受類似工作的學(xué)生)不需要像信息系統(tǒng)專家那樣深入地了解這些主題。因此，本書只介紹了一些基本的概念——這些內(nèi)容對于像Colin這樣的用戶(創(chuàng)建和使用小型數(shù)據(jù)庫的用戶)來說至關(guān)重要。我已經(jīng)在Database Processing一書中重寫、簡化和刪除了一些內(nèi)容1。 不過在本書中，也力求討論準(zhǔn)確，不會產(chǎn)生誤導(dǎo)。即使學(xué)生們已學(xué)習(xí)過更高級的數(shù)據(jù)庫課程，也仍然可從本書中獲益?！　—?dú)立于DBMS產(chǎn)品的概念　　本書假設(shè)學(xué)生沒有使用過任何特定的DBMS產(chǎn)品。雖然附錄中介紹了如何使用Access，但所有的概念都適合于DBMS產(chǎn)品。通過這種方式，學(xué)生們可以理解所有數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)知識—— 從小型的Access數(shù)據(jù)庫到大型的Oracle或DB2數(shù)據(jù)庫。　　而且這一方法也避免了一個(gè)常見的問題。在同時(shí)介紹概念和產(chǎn)品時(shí)，學(xué)生容易將概念與產(chǎn)品特性、功能相混淆。例如參照完整性約束。在講授基礎(chǔ)理論時(shí)，學(xué)生都知道在某些情況下，一個(gè)表中的列值必須總是由另一個(gè)表中的列值提供。學(xué)生也將知道這一約束如何出現(xiàn)在關(guān)系定義的上下文中，以及DBMS或應(yīng)用程序如何強(qiáng)制執(zhí)行這一約束。如果結(jié)合具體的DBMS教學(xué)，如Access，那么學(xué)生將學(xué)到的知識就可能是：在某些情況下選取復(fù)選框，而在其他情況下不選取的具體操作。這樣很容易導(dǎo)致在介紹產(chǎn)品特性的同時(shí)，使學(xué)生們淡忘了數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)理論?！　∪欢@并不是說在本書中將不使用DBMS。相反，學(xué)生們可以通過使用企業(yè)版DBMS產(chǎn)品來熟悉這些基本概念。本書假定您將參閱其他書籍或資料來學(xué)習(xí)如何使用DBMS的特性和功能，Prentice-Hall提供了有關(guān)Microsoft Access 2003的大量輔助讀物，可以結(jié)合本書一起學(xué)習(xí)。　　復(fù)習(xí)題、練習(xí)題和實(shí)踐項(xiàng)目　　學(xué)生能否學(xué)會最終運(yùn)用所學(xué)的知識非常重要，因此每章都提供了一些復(fù)習(xí)題、練習(xí)題和三個(gè)貫穿本書始終的項(xiàng)目。如果學(xué)生閱讀并理解了每一章的內(nèi)容，就可以知道復(fù)習(xí)題的答案。練習(xí)題要求學(xué)生將每章所講的概念應(yīng)用到具體的小問題或任務(wù)中?！　〉谝粋€(gè)項(xiàng)目Garden Glory介紹了一個(gè)向個(gè)人或企業(yè)提供園藝服務(wù)的合伙公司的數(shù)據(jù)庫，并討論了該數(shù)據(jù)庫的開發(fā)和使用。第二個(gè)項(xiàng)目James River珠寶行分析了一家零售店為支持針對的購買者而設(shè)計(jì)的程序的數(shù)據(jù)庫需求。第三個(gè)項(xiàng)目介紹了Mid-Western大學(xué)化學(xué)系實(shí)驗(yàn)設(shè)備的調(diào)度。本書的所有章節(jié)和附錄中都包括了這3個(gè)項(xiàng)目。在每個(gè)實(shí)例中，都要求學(xué)生將各章中學(xué)到的知識運(yùn)用到項(xiàng)目中。教師們將從教師手冊中獲得有關(guān)這些項(xiàng)目的使用的更多信息，可以從Web站點(diǎn)(www.prenhall.com/kroenke)的教師專區(qū)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)庫和示例數(shù)據(jù)?！　Φ?版的改進(jìn)　　與第1版相比，本書主要有兩點(diǎn)改進(jìn)。首先，關(guān)于規(guī)范化化的討論已經(jīng)轉(zhuǎn)向于如何為關(guān)系的規(guī)范化提供說明性的過程。在本書的第1版中就曾經(jīng)介紹過規(guī)范化的原則，但將原則的應(yīng)用留給了學(xué)生。本版的第2章介紹了學(xué)生使用規(guī)范化的4個(gè)步驟。這一改變不僅可以使規(guī)范化更加簡單，還可以使規(guī)范化的原則更易于理解?！　∑浯危绿淼牡?章介紹了如下高級主題的概述?！　　?Web 數(shù)據(jù)庫處理　　● 使用XML處理數(shù)據(jù)庫　　● 分布式數(shù)據(jù)庫處理　　● OLAP和數(shù)據(jù)挖掘　　● 對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理　　所有這些討論的目的都只是將這些主題的本質(zhì)介紹給學(xué)生，從而增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫基本知識，并且鼓勵(lì)他們在重要的主題領(lǐng)域繼續(xù)努力學(xué)習(xí)?！　≈饕獌?nèi)容　　本書共包括7章和1個(gè)附錄。第1章解釋了使用數(shù)據(jù)庫的原因、數(shù)據(jù)庫的組成以及開發(fā)數(shù)據(jù)庫的方法。學(xué)生們將學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用程序的用途、數(shù)據(jù)庫相對于電子表格列表的差別和優(yōu)勢。第2章介紹了關(guān)系模型，定義了基本的關(guān)系術(shù)語，同時(shí)還介紹了規(guī)范化原則的基本概念，并描述了規(guī)范化過程?！　〉?章講述了基本的SQL語句。描述了定義數(shù)據(jù)的基本SQL語句，如SQL SELECT和數(shù)據(jù)修改語句。本書并不介紹高級的SQL語句，只講述一些核心的語句?！　〗酉聛淼?章討論了數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和管理。第4章使用實(shí)體-關(guān)系(E-R)模型解決數(shù)據(jù)建模問題，其中包括對數(shù)據(jù)建模的需求、基本的E-R術(shù)語和概念，還提供了一個(gè)簡短的E-R建模示例應(yīng)用程序。第5章講述了數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，解釋了規(guī)范化的基本概念。第4章示例中的數(shù)據(jù)模型在第5章中則被轉(zhuǎn)換為關(guān)系設(shè)計(jì)?！　〉?章討論了數(shù)據(jù)庫管理。該章講述了數(shù)據(jù)庫管理的需求，概述了并發(fā)控制、安全性和備份恢復(fù)技術(shù)。這些主題對所有的數(shù)據(jù)庫都很重要，對個(gè)人的單用戶數(shù)據(jù)庫也是如此。事實(shí)上，這些主題在某些方面對于私人數(shù)據(jù)庫更為重要，因?yàn)樗鼈儧]有專業(yè)的數(shù)據(jù)庫管理員來確保關(guān)鍵任務(wù)的執(zhí)行。　　最后，第7章介紹了前面所描述的高級主題。在附錄中介紹了Microsoft Access。這一簡短的介紹可以幫助學(xué)生結(jié)合Access技術(shù)文檔文件創(chuàng)建簡單的數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序組件?！　』仡櫯c展望　　在過去的30多年中，我發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的開發(fā)是一項(xiàng)令人愉快、有益的工作。我相信，未來數(shù)據(jù)庫的數(shù)量、大小以及重要性都將有大幅度的提高，該領(lǐng)域?qū)⑷〉酶蟮某删?。在此希望本書中所提及的概念、知識和技術(shù)有助于學(xué)生更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目的開發(fā)。

作者簡介

　　David M. Kroenke是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的開發(fā)先驅(qū)，曾開發(fā)出世界上第一個(gè)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）產(chǎn)品，并領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)了R：base系列產(chǎn)品。此外，他還擔(dān)任過Microsoft公司Access項(xiàng)目的顧問，同時(shí)也是語義對象模型的創(chuàng)始人。

書籍目錄

第Ⅰ部分 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)　第1章 數(shù)據(jù)庫簡介　　1.1 使用數(shù)據(jù)庫的原因　　　1.1.1 關(guān)于列表的問題　　　1.1.2 使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫　　　1.1.3　關(guān)系表的處理 　　1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念 　　　1.2.1　數(shù)據(jù)庫 　　　1.2.2 DBMS 　　　1.2.3 應(yīng)用程序 　　　1.2.4 桌面數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和企業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的比較 　　1.3 小結(jié) 　　1.4 復(fù)習(xí)題 　　1.5 練習(xí)題 　　1.6 Garden Glory項(xiàng)目 　　1.7 James River珠寶行項(xiàng)目 　　1.8 Mid-Western大學(xué)化學(xué)系項(xiàng)目 　第2章 關(guān)系模型 　　2.1 關(guān)系 　　　2.1.1 關(guān)系與非關(guān)系的示例 　　　2.1.2 術(shù)語說明 　　2.2 鍵的類型 　　　2.2.1 復(fù)合鍵 　　　2.2.2 主鍵與候選鍵 　　　2.2.3 外鍵與參照完整性約束 　　　2.2.4 代理鍵 　　2.3 函數(shù)依賴與規(guī)范化 　　　2.3.1 函數(shù)依賴 　　　2.3.2 再論主鍵與候選鍵 　　　2.3.3 規(guī)范化 　　　2.3.4 關(guān)系設(shè)計(jì)原則 　　　2.3.5 規(guī)范化過程 　　　2.3.6 規(guī)范化的示例 　　2.4 空值問題 　　2.5 小結(jié) 　　2.6 復(fù)習(xí)題 　　2.7 練習(xí)題 　　2.8 Garden Glory項(xiàng)目 　　2.9 James River珠寶行項(xiàng)目 　　2.10 Mid-Western大學(xué)化學(xué)系項(xiàng)目 　第3章 結(jié)構(gòu)化查詢語言 　　3.1 示例數(shù)據(jù)庫 　　3.2 用于數(shù)據(jù)定義的SQL語句 　　　3.2.1 使用表約束定義主鍵 　　　3.2.2 使用表約束定義外鍵 　　　3.2.3 向DBMS提交SQL語句 　　　3.2.4 DROP語句 　　3.3 SQL關(guān)系查詢語句 　　　3.3.1 從單個(gè)表中讀取指定列 　　　3.3.2 從單個(gè)表中讀取指定行 　　　3.3.3 從單個(gè)表中讀取指定行和指定列 　　　3.3.4 在WHERE子句中指定范圍、使用通配符和空值 　　　3.3.5 對結(jié)果進(jìn)行排序 　　　3.3.6 SQL內(nèi)置函數(shù) 　　　3.3.7 內(nèi)置函數(shù)和分組 　　　3.3.8 使用子查詢處理多個(gè)表 　　　3.3.9 使用連接處理多個(gè)表 　　　3.3.10 外部連接 　　3.4 修改關(guān)系數(shù)據(jù)的SQL語句 　　　3.4.1 插入數(shù)據(jù) 　　　3.4.2 修改數(shù)據(jù) 　　　3.4.3 刪除數(shù)據(jù) 　　3.5 小結(jié)　　3.6 復(fù)習(xí)題 　　3.7 練習(xí)題 　　3.8 Garden Glory項(xiàng)目 　　3.9 James River珠寶行項(xiàng)目 　　3.10 Mid-Western大學(xué)化學(xué)系項(xiàng)目 第Ⅱ部分 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和管理　……附錄A 使用Microsoft Access 處理數(shù)據(jù)庫術(shù)語表

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