数据库系统教程

第一章 数据库概论

1. l 引言

1. 1. 1 数据与信息

1. 1. 2 数据处理与管理

1. 1. 3 数据库技术的基本概念

1. 2 数据库的由来和发展

1. 2. 1 人工管理阶段

1. 2. 2 文件系统阶段

1. 2. 3 数据库阶段

1. 2. 4 高级数据库技术阶段

1. 3 数据描述

1. 3. 1 现实世界

1. 3. 2 信息世界

1. 3. 3 机器世界

1. 3. 4 类型和值

1. 3. 5 物理存储中的数据描述

1. 3. 6 逻辑数据和物理数据

1. 3. 7 数据之间的联系

1. 3. 8 实体间的联系

1. 4 数据模型

1. 4. 1 数据模型的定义

1. 4. 2 实体联系模型

1. 4. 3 层次模型

1. 4. 4 网状模型

1. 4. 5 关系模型

1. 4. 6 面向对象模型

l. 5 数据库的体系结构

1. 5. l 数据库的三级体系结构

1. 5. 2 概念模式

1. 5. 3 外模式

1. 5. 4 内模式

1. 5. 5 模式／内模式映象

1. 5. 6 外模式／模式映象

1. 5. 7 用户

1. 5. 8 用户界面

1. 5. 9 本节小结

1. 6 数据库管理系统

1. 6. 1 DBMS的主要功能

1. 6. 2 DBMS的组成

1. 6. 3 用户访问数据的过程

1. 7 数据库系统

1. 7. 1 DBS的组成

1. 7. 2 DBS的全局结构

1. 7. 3 DBS结构的分类

1. 7. 4 DBS的效益

习题

第二章 关系模型

2. l 关系模型的基本概念

2. 1. 1 基本术语

2. 1. 2 关系的定义

2. 1. 3 关系模式

2. 1. 4 子模式

2. 1. 5 存储技术

2. 1. 6 关系模型的三类完整性规则

2. 1. 7 关系模型的形式定义

2. 1. 8 关系模型的优点

2. 1. 9 ER模型向关系模型的转换

2. 2 关系代数

2. 2. 1 关系查询语言和关系运算

2. 2. 2 关系代数的五种基本操作

2. 2. 3 关系代数的其它操作

2. 2. 4 关系代数运算的应用实例

2. 2. 5 扩充的关系代数操作

2. 3 关系演算

2. 3. 1 元组关系演算

2. 3. 2 域关系演算

2. 3. 3 关系运算的安全约束

2. 3. 4 三种关系运算形式的等价性

2. 4 查询优化

2. 4. 1 关系代数表达式的优化问题

2. 4. 2 关系代数表达式的等价变换规则

2. 4. 3 优化的一般策略

2. 4. 4 关系代数表达式的优化算法

习题

第三章 关系数据库语言SQL和QBE

3. 1 SQL的体系结构

3. 1. 1 SQL的产生和发展

3. 1. 2 SQL数据库的体系结构

3. 1. 3 SQL的组成

3. 2 SQL的数据查询

3. 2. 1 SELECT查询语句

3. 2. 2 查询例子

3. 2. 3 聚合函数

3. 2. 4 SELECT语句完整的句法

3. 2. 5 SELECT子句中的规定

3. 2. 6 条件表达式中的算术比较操作

3. 2. 7 属性和关系的别名操作

3. 2. 8 字符串的匹配操作

3. 2. 9 集合的并. 交. 差操作

3. 2. 10 空值的处理

3. 2. 11 集合的比较操作

3. 2. 12 导出关系的使用

3. 2. 13 关系的联接

3. 3 SQL的数据更新

3. 3. 1 插入操作

3. 3. 2 删除操作

3. 3. 3 修改操作

3. 4 SQL的数据定义

3. 4. 1 模式的定义和撤消

3, 4. 2 SQL提供的基本数据类型

3. 4. 3 关系（基本表）的定义. 修改和撤消

3. 4. 4 索引的定义和撤消

3. 5 视困的定义和对视图的操作

3. 5. 1 视图的定义

3. 5. 2 视图的撤消

3. 5. 3 对视图的更新操作

3. 5. 4 视图的优点

3. 6 嵌入式 SQL

3. 6. 1 SQL语言的运行环境

3. 6. 2 SQL和宿主语言的接口

3. 6. 3 嵌入式SQL的使用规定

3. 6. 4 嵌入式SQL的使用技术

3. 6. 5 动态SQL语句

3. 7 QBE的数据查询

3. 7. 1 QBE概述

3. 7. 2 QBE语言的命令结构

3. 7. 3 在单个关系上的数据查询

3. 7. 4 在多个关系上的数据查询

3. 7. 5 查询结果关系的形成

3. 7. 6 查询结果的排序

3. 7. 7 聚会操作

3. 8 QBE的数据更新

3. 8. 1 删除操作

3. 8. 2 插入操作

3. 8. 3 修改操作

3. 8. 4 QBE的完备性

习题

第四章 关系数据库的规范化设计

4. l 关系模式的设计问题

4. 1. 1 关系模型的外延和内涵

4. 1. 2 关系数据库设计理论的主要内容

4. 1. 3 泛关系模式与数据库模式

4. 1. 4 关系模式的存储异常问题

4. 1. 5 冗余和数据依赖

4. 1. 6 本章的符号规定

4. 2 函数依赖

4. 2. 1 函数依赖的定义

4. 2. 2 FD的逻辑蕴涵

4. 2. 3 FD的推理规则

4. 2. 4 FD和健的联系

4. 2. 5 属性集的闭包

4. 2. 6 FD推理规则的完备性

4. 2. 7 函数依赖集的规范复盖

4. 3 关系模式的分解特性

4. 3. 1 模式分解问题

4. 3. 2 无损联接

4. 3. 3 无报联接的测试算法

4. 3. 4 保持函数依赖的分解

4. 3. 5 本节小结

4. 4 关系模式的范式

4. 4. 1 第一范式（1NF）

4. 4. 2 第二范式（2NF）

4. 4. 3 第王范式（3NF）

4. 4. 4 BCNF（Boyce－Codd NF）

4. 4. 5 分解成BCNF模式集的算法

4. 4. 6 分解成3NF模式集的算法

4. 4. 7 模式设计方法的原则

4. 5 数据依赖和模式的规范化处理

4. 5. 1 多值依赖的定义

4. 5. 2 关于FD和MVD的推理规则集

4. 5. 3 属性集的依赖基

4. 5. 4 MVD与无损联接的联系

4. 5. 5 第四范式（4NF）

4. 5. 6 分解成4NF模式集的算法

4. 5. 7 MVD与FD的联系与区别

4. 5. 8 嵌入多值依赖（EMVD）

4. 5. 9 联接依赖（JD）

4. 5. 10 投影联接范式（PJNF）

4. 6 数据库设计的全过程

4. 6. 1 数据库设计方法

4. 6. 2 规划阶段

4. 6. 3 需求分析阶段

4. 6. 4 概念设计阶段

4. 6. 5 逻辑设计阶段

4. 6. 6 物理设计阶段

4. 6. 7 数据库的实现

4. 6. 8 数据库的运行和维护

习题

第五章 数据库的存储结构

5, l 物理存储介质

5. 1. l 存储介质层次

5. 1. 2 磁盘

5. 1. 3 第三级存储器

5. 2 文件组织

5. 2. l 定长记录

5. 2. 2 变长记录

5. 3 文件中记录的组织

5. 3. l 文件中记录的组织方式

5. 3. 2 顺序文件组织

5. 3. 3 聚类文件组织

5. 4 索引技术

5. 4. 1 索引机制的分类

5. 4. 2 有序索引的分类

5. 4. 3 主索引

5. 4. 4 辅助索引

5. 4. 5 B+树素引文件

5. 4. 6 B树索引文件

5. 5 散列技术

5. 5. l 散列文件组织

5. 5. 2 散列索引

5. 5. 3 静态散列中的问题

5. 5. 4 可扩充散列结构

5. 6 多键访问

5. 6. 1 单键查询的问题

5. 6. 2 阿格文件

5. 6. 3 分区散列技术

习题

第六章 系统实现技术

6. l 系统目录

6. 1. l 数据字典与系统目录

6. l. 2 关系DBMS的目录

6. 1. 3 系统目录的扩充ER图

6. 1. 4 系统目录和DBMS各子系统的联系

6. 2 事务

6. 2. 1 事务的基本概念

6. 2. 2 事务的ACID性质

6. 2. 3 事务的状态变迁

6. 2. 4 事务的并发执行

6. 2. 5 并发事务的可串行化

6. 2. 6 并发事务的可恢复性

6. 2. 7 SQL中的事务定义

6. 3 数据库的并发控制

6. 3. 1 数据库的井发操作带来的问题

6. 3. 2 排它型封锁以封锁）和PX协议

6. 3. 3 活锁和死锁

6. 3. 4 由事务的ROLLBACK引起的丢失更新问题

6. 3. 5 共享型封锁（S封锁）

6. 3. 6 两段封锁法

6. 3. 7 基于时标的并发控制

6. 4 数据库的恢复

6. 4. 1 数据库系统遭遇的故障

6. 4. 2 存储器结构

6. 4. 3 恢复和原子性的联系

6. 4. 4 基于日志的恢复技术

6. 4. 5 阴影页技术

6. 4. 6 并发事务的恢复

6. 5 数据库的完整性

6. 5. 1 完整性子系统

6. 5. 2 完整性规则

6. 5. 3 SQL2中的完整性约束

6. 5. 4 SQL3中的触发器

6. 6 数据库的安全性

6. 6. 1 安全性

6. 6. 2 权限

6. 6. 3 权限的转授与回收

6. 6. 4 SQL中的安全性机制

6. 6. 5 数据加密法

6. 6. 6 统计数据库的安全性

6. 6. 7 自然环境的安全世

习题

第七章 分布式数据库

7. l 分布式数据库系统

7. 1. 1 从集中式数据库系统到分布式数据库系统

7. 1. 2 分布式数据库系统的定义

7. 1. 3 分布式数据库系统的透明性

7. 1. 4 分布式数据库系统的优点

7. 1. 5 分布式数据库系统的弱点

7. 1. 6 分布式数据库系统的分类

7. 1. 7 分布式数据库系统与客户／服务器体系结构

7. 1. 8 分布式数据库系统中存在的问题

7. 2 分布式数据库设计及系统的体系结构

7. 2. l 分布式数据库设计的任务

7. 2. 2 数据分片（data fragnentation）

7. 2. 3 数据分配（data dstribution）

7. 2. 4 分布式数据库系统的体系结构

7. 2. 5 分布透明性（istribution transparency）

7. 2. 6 分布式数据库管理系统（DDBMS）的功能及！

7. 3 查询处理及优化

7. 3. 1 分布式查询处理的任务

7. 3. 2 一个分布式查询实例

7. 3. 3 全局查询到片段查询的变换

7. 3. 4 限定关系的代数

7. 3. 5 片段查询的简化

7. 3. 6 查询优化的目标

7. 3. 7 基于半联接的优化策略

7. 3. 8 基于联接的优化策略

7. 4 分布式事务管理及恢复

7. 4. l 分布式事务管理及相关问题

7. 4. 2 事务管理的目标

7. 4. 3 分布式事务的结构

7. 4. 4 分布式事务的计算结构

7. 4. 5 分布式事势恢复

7. 4. 6 两段提交协议（two- phase commitment protocal）

7. 5 分布式并发控制

7. 5. 1 封锁

7. 5. 2 基于封锁的共发控制方法

7. 5. 3 全局死锁

7. 5. 4 基于时标的井发控制方法

7. 5. 5 分布式并发控制的乐观方法

7. 6 事务处理管理器

7. 6. l 集中式数据库. 分布式数据库及事务处理门

7. 6. 2 TP管理器的概念

7. 6. 3 TP管理器的体系结构

习题

第八章 面向对象数据库

8. 1 新型数据库应用

8. 2 面向对象数据模型

8. 2. 1 对象结构

8. 2. 2 对象类

8. 2. 3 继承

8. 2. 4 多重继承

8. 2. 5 对象标识

8. 2. 6 对象包含

8. 3 面向对象语言

8. 4 持久化程序设计语言

8. 4. 1 对象的持久性

8. 4. 2 对象标识和指针

8. 4. 3 持久对象的存储和访问

8. 5 持久化 C＋十系统

8. 5. 1 ODMG C＋十对象定义语言

8. 5. 2 ODMGC＋十对象操纵语言

8. 6 小结

习题

第九章 对象关系数据库

9. 1 嵌套关系

9. 2 复杂类型和面向对象

9. 2. 1 结构类型和聚集类型

9. 2. 2 继承

9. 2. 3 引用类型

9. 3 复杂类型查询

9. 3. 1 关系值属性

9. 3. 2 路径表达式

9. 3. 3 嵌套化和非嵌套化

9. 3. 4 函数

9. 3. 5 复杂值和对象的生成

9. 4 面向对象和对象关系数据库的比较

9. 5 小结

习题

第十章 数据库技术的回顾与展望

10. 1 数据库系统的发展回顾

10. 2 数据库技术的现状

10. 2. 1 数据建模

10. 2. 2 查询语言

10. 2. 3 查询优化和计值算法

10. 2. 4 数据管理

10. 2. 5 事务管理和井发处理

10. 2. 6 分布式系统

10. 3 数据库的新应用

10. 3. 1 多媒体数据库（multimedia database）

10. 3. 2 主动数据库（active database）

10. 3. 3 并行数据库（parallel database）

10. 3. 4 工作流数据库（workflow database）

10. 4 数据库技术展望

10. 4. 1 数据库技术面临的挑战

10. 4. 2 新的研究方向

参考文献