数据库管理系统：第2版

译者序

前言

第一部分基本原理

第1章 数据库系统简介

1. l 概述

1. 2 历史回顾

1. 3 文件系统和数据库管理系统

1. 4 数据库管理系统的优点

1. 5 数据库管理系统中数据的描述和存储

1. 5. l 关系模型

1. 5. 2 数据库管理系统的抽象级别

1. 5. 3 数据独立性

1. 6 数据库管理系统中的查询

1. 7 事务管理

1. 7. 1 事务的并发执行

1. 7. 2 未完成的事务和系统崩溃

1. 7. 3 要点

1. 8 数据库管理系统的结构

1. 9 与数据库打交道的人

1. 10 复习要点

练习

项目练习

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第2章 实体一联系模型

2. 1 数据库设计纵览

2. 1. l 其他步骤

2. 2 实体. 属性和实体集

2. 3 联系和联系集

2. 4 ER模型的其他特征

2. 4. 1 码约束

2. 4. 2 参与约束

2. 4. 3 弱实体

2. 4. 4 类层次

2. 4. 5 聚合

2. 5 用ER模型进行概念数据库设计

2. 5. l 实体与属性

2. 5. 2 实体与联系

2. 5. 3 二元与三元联系

2. 5. 4 聚合与三元联系

2. 6 大型企业的概念数据库设计

2. 7 复习要点

练习

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第3章 关系模型

3. l 关系模型简介

3. l. l 使用SQL－92创建和修改关系

3. 2 关系上的完整性约束

3. 2. l 码约束

3. 2. 2 外码约束

3. 2. 3 一般约束

3. 3 完整性约束的强制执行

3. 4 查询关系数据

3. 5 逻辑数据库设计：从ER模型到关系模型

3. 5. 1 从实体集合到关系表

3. 5. 2 从联系集（不包括约束）到关系表

3. 5. 3 转换带有码约束的联系集

3. 5. 4 转换带有参与约束的联系集

3. 5. 5 转换弱实体集合

3. 5. 6 转换类层次

3. 5. 7 转换带聚合的ER图

3. 5. 8 ER模型到关系模型：更多的例子

3. 6 视图简介

3. 6. l 视图. 数据独立性和安全

3. 6. 2 视图的更新

3. 7 删除／修改关系表和视图

3. 8 复习要点

练习

项目练习

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第二部分 关系查询

第4章 关系代数和演算

4. l 预备知识

4. 2 关系代数

4. 2. l 选择和投影

4. 2. 2 集合操作

4. 2. 3 改名

4. 2. 4 连接

4. 2. 5 除

4. 2. 6 关系代数查询的其他实例

4. 3 关系演算

4. 3. l 元组关系演算

4. 3. 2 域关系演算

4. 4 代数与演算的表达能力

4. 5 复习要点

练习

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第5章 SQL：查询. 编程与触发程序

5. l 用例说明

5. 2 基本SQL查询的形式

5. 2. l 基本SQL查询的实例

5. 2. 2 在SELECT命令中的表达式和字符串

5. 3 UNION. INTERSECT和 EXCEPT

5. 4 嵌套查询

5. 4. l 嵌套查询简介

5. 4. 2 相关嵌套查询

5. 4. 3 集合比较操作

5. 4. 4 有关嵌套查询的其他例子

5. 5 聚合操作符

5. 5. 1 GROUP BY和 HAVING子句

5. 5. 2 聚合查询的其他例子

5. 6 空值

5. 6. l 使用空值的比较

5. 6. 2 逻辑连接运算 AND. OR和 NOT

5. 6. 3 SQL构造符的作用

5. 6. 4 外连接

5. 6. 5 禁止使用空值

5. 7 嵌入式SQL

5. 7. 1 声明变量和异常

5. 7. 2 嵌入SQL语句

5. 8 游标

5. 8. l 基本的游标定义和用法

5. 8. 2 游标的性质

5. 9 动态SQL

5. 10 ODBC和JDBC

5. 10. 1 体系结构

5. 10. 2 使用JDBC的例子

5. 11 SQL－92中的复杂完整性约束

5. 11. 1 单表上的约束

5. 11. 2 域约束

5. 11. 3 断言：几个表上的IC

5. 12 触发程序和主动数据库

5. 12. 1 SQL中触发程序的例子

5. 13 设计主动数据库

5. 13. l 为什么触发程序难以理解

5. 13. 2 约束和触发程序

5. 13. 3 触发程序的其他用途

5. 14 复习要点

练习

项目练习

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第6章 示例查询--QBE

6. l 简介

6. 2 基本QBE查询

6. 2. l 其他的特点：复制. 排序的答案

6. 3 多个关系上的查询

6. 4 在"关系名"列上的否定

6. 5 聚合

6. 6 条件框

6. 6. 1 And/Or查询

6. 7 无名列

6. 8 更新

6. 8. l 更新命令上的限制

6. 9 除和关系完整性

6. 10 复习要点

练习

项目练习

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第三部分 数据存储和索引

第7章 存储数据：磁盘和文件

7. 1 存储层次

7. 1. l 磁盘

7. 1. 2 磁盘结构对性能的影响

7. 2 RAID

7. 2. l 数据划分

7. 2. 2 冗余

7. 2. 3 冗余的层次

7. 2. 4 RAID级别的选择

7. 3 磁盘空间管理

7. 3. l 跟踪空闲块

7. 3. 2 使用操作系统中的文件系统来管理磁盘空间

7. 4 缓冲区管理程序

7. 4. l 缓冲区替换策略

7. 4. 2 数据库管理系统和操作系统的缓冲区管理

7. 5 文件和索引

7. 5. 1 堆文件

7. 5. 2 索引简介

7. 6 页格式

7. 6. l 定长记录

7. 6. 2 变长记录

7. 7 记录格式

7. 7. l 定长记录

7. 7. 2 变长记录

7. 8 复习要点

练习

项目练习

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第8章 文件组织和索引

8. l 代价模型

8. 2 比较三种文件组织方式

8. 2. l 堆文件

8. 2. 2 排序文件

8. 2. 3 哈希文件

8. 2. 4 选择文件的组织方式

8. 3 索引概述

8. 3. l 索引中数据目录项的不同选择

8. 4 索引的性质

8. 4. l 聚集索引和非聚集索引

8. 4. 2 稠密索引和稀疏索引

8. 4. 3 主索引和二级索引

8. 4. 4 使用组合搜索码的索引

8. 5 SQL－92中的索引说明

8. 6 复习要点

练习

项目练习

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第9章 树结构索引

9. 1 索引顺序存取方法

9. 2 B十树：一种动态索引结构

9. 3 节点的格式

9. 4 搜索

9. 5 插入

9. 6 删除

9. 7 重复

9. 8 实际的B十树

9. 8. l 码压缩

9. 8. 2 B十树中的块载人

9. 8. 3 秩的概念

9. 8. 4 在rid上的插人和删除的影响

9. 9 复习要点

练习

项目练习

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第10章 基于哈希的索引

10. 1 静态哈希

10. l. l 记号和约定

10. 2 可扩展哈希

10. 3 线性哈希

10. 4 可扩展哈希和线性哈希

10. 5 复习要点

练习

项目练习

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第四部分 查询求解

第11章 外排序

11. l 简单的两路归并排序算法

11. 2 外归并排序

11. 2. 1 运行次数的最小化

11. 3 最小化I/O代价和I/O的次数

11. 3. 1 块读写

11. 3. 2 双缓冲

11. 4 使用B十树来排序

11. 4. 1 聚集索引

11. 4. 2 非聚集索引

11. 5 复习要点

练习

项目练习

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第12章 关系操作求解

12. l 查询处理介绍

12. 1. 1 存取路径

12. 1. 2 预备知识：例子和代价计算

12. 2 选择操作

12. 2. 1 没有索引的非排序数据

12. 2. 2 没有索引的排序数据

12. 2. 3 B十树索引

12. 2. 4 哈希排序, 等价选择

12. 3 一般的选择条件

12. 3. 1 CNF和索引匹配

12. 3. 2 求解没有析取的选择

12. 3. 3 带有析取的选择

12. 4 投影操作

12. 4. 1 基于排序的投影

12. 4. 2 基于哈希函数的投影

12. 4. 3 用于投影的排序和哈希

12. 4. 4 用于投影的索引的使用

12. 5 连接操作

12. 5. l 嵌套循环连接算法

12. 5. 2 排序归并连接算法

12. 5. 3 哈希连接

12. 5. 4 一般的连接条件

12. 6 集合操作

12. 6. 1 用于并和差的排序

12. 6. 2 用于并和差的哈希

12. 7 聚合操作

12. 7. l 使用索引实现聚合

12. 8 缓冲的影响

12. 9 复习要点

练习

项目练习

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第13章 查询优化简介

13. l 关系查询优化概述

13. 1. l 查询求解计划

13. 1. 2 流水线求解

13. 1. 3 操作符和访问方法的迭代接口

13. 1. 4 System R优化器

13. 2 在关系DBMS中的系统目录

13. 2. 1 存储在系统目录中的信息

13. 3 可选计划：研究这一问题动机的实例

13. 3. 1 下推选择

13. 3. 2 使用索引

13. 4 复习要点

练习

第14章 典型的关系查询优化器

14. l 将SQL查询转换成关系代数表达式

14. 2 估算执行计划的开销

14. 2. 1 估计结果的大小

14. 3 关系代数的等价

14. 3. 1 选择

14. 3. 2 投影

14. 3. 3 叉积和连接

14. 3. 4 选择. 投影和连接

14. 3. 5 其他的等价

14. 4 列举可选的执行计划

14. 4. l 单关系查询

14. 4. 2 多关系查询

14. 5 嵌套子查询

14. 6 查询优化的其他方法

14. 7 复习要点

练习

项目练习

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第五部分 数据库设计

第15章 模式求精和范式

15. l 模式求精简介

15. 1. l 冗余导致的问题

15. 1. 2 模式分解

15. 1. 3 模式分解中的一些问题

15. 2 函数依赖

15. 3 模式求精的动机

15. 3. l 实体集上的约束

15. 3. 2 联系集上的约束

15. 3. 3 实体属性的确定

15. 3. 4 确定实体集

15. 4 函数依赖推理

15. 4. l 函数依赖集的闭包

15. 4. 2 属性闭包

15. 5 范式

15. 5. 1 Boyce－Codd范式

15. 5. 2 第三范式

15. 6 分解

15. 6. l 无损连接分解

15. 6. 2 依赖保持分解

15. 7 规范化

15. 7. l 分解为BCNF

15. 7. 2 分解为3 NF

15. 8 其他类型的依赖

15. 8. l 多值依赖

15. 8. 2 第四范式

15. 8. 3 连接依赖

15. 8. 4 第五范式

15. 8. 5 包含依赖

15. 9 复习要点

练习

项目练习

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第16章 物理数据库设计和调整

16. l 物理数据库设计简介

16. 1. l 数据库负载

16. 1. 2 物理设计和调整的决策

16. 1. 3 数据库调整的必要性

16. 2 索引选择的指导方针

16. 3 索引选择的基本例子

16. 4 聚集和索引

16. 4. l 两个关系的协同聚集

16. 5 在多属性搜索码上的索引

16. 6 能够实现只读索引计划的索引

16. 7 数据库调整简介

16. 7. l 调整索引

16. 7. 2 调整概念模式

16. 7. 3 调整查询和视图

16. 8 调整概念模式时的选择

16. 8. l 设置一个弱范式

16. 8. 2 分解

16. 8. 3 分解的选择

16. 8. 4 垂直分解

16. 8. 5 水平分解

16. 9 调整查询和视图中的选择

16. 10 并发控制的影响

16. 11 DBMS基准测试

16. 11. 1 著名的DBMS基准测试

16. 11. 2 基准测试的使用

16. 12 复习要点

练习

项目练习

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第17章 安全

17. l 数据库安全简介

17. 2 存取控制

17. 3 任意存取控制

17. 3. l 授予和回收视图的访问控制和完整性约束

17. 4 强制性存取控制

17. 4. l 多级关系和多实例化

17. 4. 2 转换通道, DoD安全级别

17. 5 有关安全的其他问题

17. 5. l 数据库管理员的任务

17. 5. 2 统计数据库的安全

17. 5. 3 加密

17. 6 复习要点

练习

项目练习

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第六部分 事务管理

第18章 事务管理简介

18. l 事务概念

18. 1. 1 一致性和隔离性

18. 1. 2 原子性和持久性

18. 2 事务和调度

18. 3 事务的并发执行

18. 3. l 并发执行的动机

18. 3. 2 可串行化

18. 3. 3 交叉执行带来的异常

18. 3. 4 包括中止事务的调度

18. 4 基于加锁的并发控制

18. 4. l 严格的两阶段加锁

18. 5 崩溃恢复简介

18. 5. 1 偷帧和强制写页

18. 5. 2 正常执行时与恢复相关的执行步骤

18. 5. 3 ARIES简介

18. 6 复习要点

练习

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第19章 并发控制

19. l 回顾基于加锁的并发控制方法

19. 1. 1 2PL. 可串行性和可恢复性

19. 1. 2 观测可串行化

19. 2 加锁管理

19. 2. 1 实现加锁和解锁请求

19. 2. 2 死锁

19. 2. 3 基于加锁的并发控制的性能

19. 3 特殊的加锁技术

19. 3. 1 动态数据库和幻影问题

19. 3. 2 B十树的并发控制

19. 3. 3 多粒度锁

19. 4 SQL－92对事务的支持

19. 4. 1 事务特性

19. 4. 2 事务和约束

19. 5 不加锁的并发控制

19. 5. l 乐观的并发控制

19. 5. 2 基于时间戳的并发控制

19. 5. 3 多版本并发控制

19. 6 复习要点

练习

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第20章 崩溃恢复

20. 1 ARIES算法简介

20. 1. 1 日志

20. 1. 2 其他和恢复相关的数据结构

20. 1. 3 日志写优先的协议

20. 1. 4 检查点

20. 2 从系统崩溃中恢复

20. 2. 1 分析阶段

20. 2. 2 重做阶段

20. 2. 3 取消阶段

20. 3 介质恢复

20. 4 其他算法以及与并发控制的交互作用

20. 5 复习要点

练习

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第七部分 新课题

第21章 并行和分布式数据库

21. l 并行数据库系统的可用结构

21. 2 并行查询处理

21. 2. 1 数据划分

21. 2. 2 并行化顺序数据操作处理程序

21. 3 数据操作的并行化

21. 3. 1 批量载人和扫描

21. 3. 2 排序

21. 3. 3 连接

21. 4 并行查询优化

21. 5 分布式数据库简介

21. 5. 1 分布式数据库系统的类型

21. 6 分布式DBMS的体系结构

21. 6. 1 客户／服务器系统

21. 6. 2 协同服务器系统

21. 6. 3 中间件系统

21. 7 分布式DBMS的数据存储

21. 7. l 划分

21. 7. 2 复制

21. 8 分布目录管理

21. 8. 1 命名对象

21. 8. 2 目录结构

21. 8. 3 分布数据的独立性

21. 9 分布式查询处理

21. 9. 1 分布式DBMS中无连接的查询

21. 9. 2 分布式DBMS中的连接操作

21. 9. 3 基于代价的查询优化

21. 10 分布数据的更新

21. 10. 1 同步复制

21. 10. 2 异步复制

21. 11 分布式事务处理简介

21. 12 分布式并发控制

21. 12. l 分布式死锁

21. 13 分布式事务恢复

21. 13. 1 事务正常执行和提交协议

21. 13. 2 发生故障后进行恢复

21. 13. 3 重新讨论两阶段提交

21. 13. 4 三阶段提交

21. 14 复习要点

练习

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第22章 因特网数据库

22. l 万维网

22. 1. 1 HTML简介

22. 1. 2 数据库和万维网

22. 2 体系结构

22. 2. l 应用服务器和服务器端Java

22. 3 HTML以外的其他技术

22. 3. 1 XML简介

22. 3. 2 XML DTD

22. 3. 3 特定领域的DTD

22. 3. 4 XML－QL：查询 XML数据

22. 3. 5 半结构化数据模型

22. 3. 6 半结构化数据的实现问题

22. 4 用于文本搜索的索引

22. 4. l 倒排文件

22. 4. 2 签名文件

22. 5 万维网上的分级关键字搜索

22. 5. 1 万维网页分级算法

22. 6 复习要点

练习

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第23章 决策支持

23. l 决策支持简介

23. 2 数据仓库

23. 2. l 创建和管理数据仓库

23. 3 OLAP

23. 3. l 多维数据模型

23. 3. 2 OLAP查询

23. 3. 3 面向OLAP的数据库设计

23. 4 OLAP实现技术

23. 4. l 位图索引

23. 4. 2 连接索引

23. 4. 3 文件组织

23. 4. 4 其他OLAP实现问题

23. 5 视图和决策支持

23. 5. 1 视图. OLAP和数据仓库

23. 5. 2 查询的修改

23. 5. 3 视图实物化和按需要进行计算

23. 5. 4 视图实物化的问题

23. 6 快速得到查询结果

23. 6. 1 前N项查询

23. 6. 2 联机聚集

23. 7 复习要点

练习

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第24章 数据挖掘

24. l 数据挖掘简介

24. 2 关联计数

24. 2. l 频繁项集

24. 2. 2 冰山式查询

24. 3 规则挖掘

24. 3. 1 关联规则

24. 3. 2 找出关联规则的算法

24. 3. 3 关联规则和ISA层次

24. 3. 4 通用化关联规则

24. 3. 5 顺序模式

24. 3. 6 使用关联规则进行预测

24. 3. 7 贝叶斯网络

24. 3. 8 分类和回归规则

24. 4 树结构规则

24. 4. l 决策树

24. 4. 2 建立决策树的算法

24. 5 聚类

24. 5. l 聚类算法

24. 6 在序列上的相似搜索

24. 6. 1 找出相似序列的算法

24. 7 其他的数据挖掘任务

24. 8 复习要点

练习

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第25章 对象数据库系统

25. 1 说明研究动因的实例

25. 1. 1 新的数据类型

25. 1. 2 操纵新类型数据

25. 2 用户定义的抽象数据类型

25. 2. 1 ADT方法的定义

25. 3 构造类型

25. 3. 1 构造类型的数据操纵

25. 4 对象. 对象标识符和引用类型

25. 4. 1 相等的概念

25. 4. 2 引用类型的解除

25. 5 继承

25. 5. l 定义带有继承的类型

25. 5. 2 方法联编

25. 5. 3 群体层次. 类型区间和查询

25. 6 ORDBMS的数据库设计

25. 6. l 构造类型和ADT

25. 6. 2 对象标识符

25. 6. 3 扩展 ER模型

25. 6. 4 使用嵌套群体

25. 7 实现ORDBMS的新挑战

25. 7. 1 存储和存取方法

25. 7. 2 查询处理

25. 7. 3 查询优化

25. 8 OODBMS

25. 8. 1 ODMG数据模型和ODL

25. 8. 2 OQL

25. 9 RDBMS与OODBMS和ORDBMS的比较

25. 9. 1 RDBMS和ORDBMS

25. 9. 2 OODBMS和ORDBMS：相似点

25. 9. 3 OODBMS和ORDBMS：不同点

25. 10 复习要点

练习

文献注解

第26章 空间数据管理

26. l 空间数据和查询类型

26. 2 涉及空间数据的应用

26. 3 空间索引简介

26. 3. l 已提出的索引结构概述

26. 4 基于空间填充曲线的索引

26. 4. l 区域四叉树和Z一排序区域数据

26. 4. 2 使用Z一排序的空间查询

26. 5 网格文件

26. 5. l 使用网格文件来处理区域

26. 6 R树：点和区域数据

26. 6. 1 查询

26. 6. 2 插入和删除操作

26. 6. 3 并发控制

26. 6. 4 通用化搜索树

26. 7 高维索引问题

26. 8 复习要点

练习

文献注解

第27章 演绎数据库

27. l 递归查询简介

27. 1. 1 Datalog

27. 2 理论基础

27. 2. l 最小模型语义

27. 2. 2 安全datalog程序

27. 2. 3 不动点操作符

27. 2. 4 最小模型. 最小不动点

27. 3 带有否定的递归查询

27. 3. l 范围限制和否定

27. 3. 2 分层

27. 3. 3 聚合操作

27. 4 递归查询的有效求解

27. 4. l 无重复推理的不动点求解

27. 4. 2 下移选择操作来避免不相关的推理

27. 5 复习要点

练习

文献注解

第28章 其他专题

28. l 高级事务处理

28. 1. l 事务处理监视程序

28. 1. 2 新的事务模型

28. 1. 3 实时DBMS

28. 2 对多个数据源的集成访问

28. 3 移动数据库

28. 4 主存数据库

28. 5 多媒体数据库

28. 6 地理信息系统

28. 7 时态和序列数据库

28. 8 信息可视化

28. 9 总结

文献注解

附录A 数据库设计实例研究：因特网商店

附录B MINIBASE教学辅助软件

参考文献