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出版者的话 译者序 前言 第一部分 背景 第1章 数据库简介 2 1.1 引言 3 1.2 传统的基于文件的系统 4 1.2.1 基于文件的方法 5 1.2.2 基于文件方法的局限性 8 1.3 数据库方法 10 1.3.1 数据库 10 1.3.2 数据库管理系统（DBMS） 11 1.3.3 （数据库）应用程序 12 1.3.4 DBMS环境的组成部分 13 1.3.5 数据库设计：范型改变 15 1.4 数据库环境中的各种角色 16 1.4.1 数据管理员和数据库管理员 16 1.4.2 数据库设计人员 16 1.4.3 应用开发人员 17 1.4.4 终端用户 17 1.5 数据库管理系统的历史 17 1.6 DBMS的优点和缺点 20 本章小结 23 思考题 23 习题 24 扩展阅读 25 第2章 数据库环境 26 2.1 ANSI-SPARC三层体系结构 27 2.1.1 外部层 28 2.1.2 概念层 28 2.1.3 内部层 28 2.1.4 模式、映射和实例 29 2.1.5 数据独立性 30 2.2 数据库语言 30 2.2.1 数据定义语言（DDL） 31 2.2.2 数据操作语言（DML） 31 2.2.3 第四代语言 32 2.3 数据模型和概念建模 33 2.3.1 基于对象的数据模型 34 2.3.2 基于记录的数据模型 34 2.3.3 物理数据模型 36 2.3.4 概念建模 36 2.4 DBMS的功能 36 本章小结 39 思考题 40 习题 40 扩展阅读 41 第3章 数据库的结构与Web 42 3.1 多用户DBMS结构 42 3.1.1 远程处理 43 3.1.2 文件服务器结构 43 3.1.3 传统的两层客户-服务器结构 44 3.1.4 三层客户-服务器结构 45 3.1.5 N层客户-服务器结构 47 3.1.6 中间件 47 3.1.7 事务处理监视器 49 3.2 Web 服务与面向服务的结构 50 3.2.1 Web 服务 50 3.2.2 面向服务的结构（SOA） 51 3.3 分布式DBMS 53 3.4 数据仓库 54 3.5 云计算 56 3.5.1 云计算的好处与风险 58 3.5.2 基于云的数据库方案 60 3.6 DBMS的组件 63 3.7 Oracle的体系结构 65 3.7.1 Oracle的逻辑数据库结构 65 3.7.2 Oracle的物理数据库结构 67 本章小结 71 思考题 71 习题 72 扩展阅读 72 第二部分 关系模型与语言 第4章 关系模型 74 4.1 关系模型简史 74 4.2 基本术语 76 4.2.1 关系数据结构 76 4.2.2 数学中的关系 78 4.2.3 数据库中的关系 79 4.2.4 关系的性质 79 4.2.5 关系关键字 80 4.2.6 关系数据库模式的表示 81 4.3 完整性约束 83 4.3.1 空 83 4.3.2实体完整性 83 4.3.3引用完整性 84 4.3.4一般性约束 84 4.4视图 84 4.4.1术语 85 4.4.2视图的用途 85 4.4.3视图的更新 86 本章小结 86 思考题 86 习题 87 扩展阅读 87 第5章 关系代数与关系演算 88 5.1关系代数 88 5.1.1一元运算 90 5.1.2集合运算 91 5.1.3连接运算 93 5.1.4除法运算 96 5.1.5聚集运算和分组运算 96 5.1.6 关系代数运算小结 97 5.2 关系演算 98 5.2.1 元组关系演算 99 5.2.2 域关系演算 101 5.3 其他语言 103 本章小结 103 思考题 104 习题 104 扩展阅读 106 第6章 SQL：数据操作 107 6.1 SQL简介 108 6.1.1 SQL的目标 108 6.1.2 SQL的历史 109 6.1.3 SQL的重要性 110 6.1.4 术语 110 6.2 书写SQL命令 110 6.3 数据操作 111 6.3.1 简单查询 112 6.3.2 查询结果排序（ORDER BY子句） 118 6.3.3 使用SQL聚集函数 119 6.3.4 查询结果分组（GROUP BY子句） 121 6.3.5 子查询 123 6.3.6 ANY和ALL 125 6.3.7 多表查询 126 6.3.8 EXISTS和NOT EXISTS 131 6.3.9 合并结果表（UNION、INTERSECT和EXCEPT） 132 6.3.10 数据库更新 133 本章小结 136 思考题 137 习题 137 第7章 SQL：数据定义 140 7.1 ISO SQL数据类型 141 7.1.1 SQL标识符 141 7.1.2 SQL标量数据类型 141 7.2 完整性增强特性 145 7.2.1 必须有值的数据 145 7.2.2 域约束 145 7.2.3 实体完整性 146 7.2.4 引用完整性 147 7.2.5 一般性约束 148 7.3 数据定义 148 7.3.1 创建数据库 149 7.3.2 创建表（CREATE TABLE） 149 7.3.3 修改表定义（ALTER TABLE） 152 7.3.4 删除表（DROP TABLE） 153 7.3.5 创建索引（CREATE INDEX） 153 7.3.6 删除索引（DROP INDEX） 154 7.4 视图 154 7.4.1 创建视图（CREATE VIEW） 154 7.4.2 删除视图（DROP VIEW） 156 7.4.3 视图分解 157 7.4.4 视图的局限性 157 7.4.5 视图的可更新性 158 7.4.6 WITH CHECK OPTION 159 7.4.7 视图的优缺点 160 7.4.8 视图物化 161 7.5 事务 162 7.6 自主访问控制 163 7.6.1 授予其他用户权限（GRANT） 164 7.6.2 撤销用户权限（REVOKE） 166 本章小结 167 思考题 168 习题 168 第8章 高级SQL 171 8.1 SQL编程语言 171 8.1.1 声明 172 8.1.2 赋值 173 8.1.3 控制语句 173 8.1.4 PL/SQL的异常 175 8.1.5 PL/SQL的游标 176 8.2 子程序、存储过程、函数和包 178 8.3 触发器 179 8.4 递归 184 本章小结 185 思考题 185 习题 186 扩展阅读 186 第9章 对象关系DBMS 187 9.1 高级数据库应用 188 9.2 RDBMS的缺点 191 9.3 在关系数据库中存储对象 195 9.3.1 将类映射为关系 196 9.3.2 访问关系数据库中的对象 197 9.4 对象关系数据库系统简介 198 9.5 SQL: 2011200 9.5.1 行类型 201 9.5.2 用户自定义类型 201 9.5.3 子类型和超类型 204 9.5.4 用户自定义例程 206 9.5.5 多态性 207 9.5.6 引用类型和对象标识 208 9.5.7 创建表 208 9.5.8 数据查询 210 9.5.9 集类型 211 9.5.10 类型视图 214 9.5.11 持久化存储模块 215 9.5.12 触发器 215 9.5.13 大对象 217 9.5.14 递归 219 9.6 Oracle中面向对象的扩展 219 9.6.1 用户自定义数据类型 219 9.6.2 操作对象表 223 9.6.3 对象视图 224 9.6.4 权限 225 本章小结 226 思考题 226 习题 226 扩展阅读 227 第三部分 数据库分析与设计 第10章 数据库系统开发生命周期 230 10.1 信息系统生命周期 231 10.2 数据库系统开发生命周期 231 10.3 数据库规划 233 10.4 系统定义 233 10.5 需求收集与分析 234 10.5.1 集中式方法 235 10.5.2 视图集成方法 235 10.6 数据库设计 237 10.6.1 数据库设计方法 237 10.6.2 数据建模 238 10.6.3 数据库设计的阶段划分 238 10.7 DBMS选型 240 10.8 应用程序设计 243 10.8.1 事务设计 243 10.8.2 用户界面设计指南 244 10.9 建立原型系统 246 10.10 实现 246 10.11 数据转换与加载 246 10.12 测试 247 10.13 运行维护 247 10.14 CASE工具 248 本章小结 249 思考题 250 习题 250 扩展阅读 251 第11章 数据库分析与DreamHome案例研究 252 11.1 使用实况发现技术的时机 253 11.2 收集实况的类型 253 11.3 实况发现技术 254 11.3.1 分析文档资料 254 11.3.2 面谈 254 11.3.3 观察企业的运作 255 11.3.4 研究 256 11.3.5 问卷调查 256 11.4 使用实况发现技术的实例 256 11.4.1 DreamHome案例研究—概述 257 11.4.2 DreamHome案例研究—数据库规划 260 11.4.3 DreamHome案例研究—系统定义 264 11.4.4 DreamHome案例研究—需求收集与分析 266 11.4.5 DreamHome案例研究—数据库设计 271 本章小结 271 思考题 271 习题 271 扩展阅读 272 第12章 实体-联系建模 273 12.1 实体类型 274 12.2 联系类型 275 12.2.1 联系类型的度 276 12.2.2 递归联系 278 12.3 属性 279 12.3.1 简单属性和组合属性 279 12.3.2 单值属性和多值属性 279 12.3.3 导出属性 280 12.3.4 关键字 280 12.4 强实体类型与弱实体类型 282 12.5 联系的属性 282 12.6 结构化约束 283 12.6.1 一对一（1:1）联系 283 12.6.2 一对多（1:*）联系 284 12.6.3 多对多（*:*）联系 285 12.6.4 复杂联系的多重性 287 12.6.5 基数约束和参与性约束 288 12.7 ER模型的问题 289 12.7.1 扇形陷阱 289 12.7.2 断层陷阱 291 本章小结 292 思考题 293 习题 293 第13章 增强的实体-联系建模 295 13.1 特殊化/泛化 295 13.1.1 超类和子类 296 13.1.2 超类/子类联系 296 13.1.3 属性的继承 297 13.1.4 特殊化过程 297 13.1.5 泛化过程 298 13.1.6 特殊化/泛化的约束 300 13.1.7 基于DreamHome案例研究的Branch视图特殊化/泛化建模示例 301 13.2 聚合 304 13.3 组合 305 本章小结 306 思考题 306 习题 307 扩展阅读 308 第14章 规范化 309 14.1 规范化的目的 310 14.2 规范化对数据库设计的支持 310 14.3 数据冗余与更新异常 311 14.3.1 插入异常 312 14.3.2 删除异常 312 14.3.3 修改异常 312 14.4 函数依赖 313 14.4.1 函数依赖的特征 313 14.4.2 识别函数依赖 316 14.4.3 利用函数依赖确定主关键字 318 14.5 规范化过程 318 14.6 第一范式（1NF） 320 14.7 第二范式（2NF） 323 14.8 第三范式（3NF） 325 14.9 2NF和3NF的一般化定义 326 本章小结 327 思考题 328 习题 328 第15章 进一步规范化 332 15.1 函数依赖的进一步讨论 333 15.1.1 函数依赖的推导规则 333 15.1.2 最小函数依赖集 334 15.2 Boyce-Codd范式（BCNF） 335 15.3 规范化到BCNF的过程小结 337 15.4 第四范式（4NF） 342 15.4.1 多值依赖 342 15.4.2 第四范式的定义 343 15.5 第五范式（5NF） 343 15.5.1 无损连接依赖 343 15.5.2 第五范式的定义 344 本章小结 345 思考题 345 习题 346 扩展阅读 346 第四部分 方法学 第16章 方法学—概念数据库设计 348 16.1 数据库设计方法学简介 349 16.1.1 什么是设计方法学 349 16.1.2 概念、逻辑和物理数据库设计 349 16.1.3 成功设计数据库的关键因素 349 16.2 数据库设计方法学概述 350 16.3 概念数据库设计方法学 352 步骤1 建立概念数据模型 352 本章小结 363 思考题 364 习题 364 第17章 方法学—关系模型的逻辑数据库设计 366 17.1 关系模型的逻辑数据库设计方法学 366 步骤2 建立逻辑数据模型 366 本章小结 389 思考题 390 习题 390 扩展阅读 392 第18章 方法学——关系数据库的物理数据库设计 394 18.1 逻辑数据库设计与物理数据库设计的比较 395 18.2 物理数据库设计方法学概述 395 18.3 关系数据库的物理数据库设计方法学 396 步骤3 转换逻辑数据模型以适应目标DBMS 396 步骤4 设计文件组织方法和索引 399 步骤5 设计用户视图 410 步骤6 设计安全机制 410 本章小结 411 思考题 411 习题 412 第19章 方法学——运行时系统的监控与调优 413 19.1 逆规范化与可控冗余的引入 413 步骤7 考虑引入可控冗余 413 19.2 监控系统以提高性能 423 步骤8 监控系统和系统调优 423 本章小结 426 思考题 427 习题 427 扩展阅读 427 第五部分 可选的数据库专题 第20章 安全与管理 430 20.1 数据库安全 430 20.2 对策—基于计算机的控制 433 20.2.1 授权 434 20.2.2 访问控制 435 20.2.3 视图 437 20.2.4 备份和恢复 437 20.2.5 完整性 438 20.2.6 加密 438 20.2.7 RAID（独立磁盘冗余阵列） 439 20.3 Microsoft Office Access DBMS的安全机制 441 20.4 Oracle DBMS的安全机制 443 20.5 DBMS与Web安全 445 20.5.1 代理服务器 446 20.5.2 防火墙 446 20.5.3 报文摘要算法和数字签名 447 20.5.4 数字证书 447 20.5.5 Kerberos 448 20.5.6 安全套接字层和安全HTTP 448 20.5.7 安全电子交易和安全交易技术 449 20.5.8 Java安全 449 20.5.9 ActiveX安全 451 20.6 数据管理与数据库管理 451 20.6.1 数据管理 452 20.6.2 数据库管理 452 20.6.3 数据管理与数据库管理的比较 453 本章小结 453 思考题 454 习题 455 扩展阅读 455 第21章 数据管理中的职业、法律与道德问题 457 21.1 定义IT中的法律与道德问题 457 21.1.1 定义IT中的道德规范 458 21.1.2 道德行为与合法行为的差别 458 21.1.3 IT中的道德行为 459 21.2 若干法规及其对IT功能的影响 460 21.2.1 美国证券交易委员会（SEC）推出的规制国家市场体系（NMS） 460 21.2.2 萨班斯-奥克斯利法案、COBIT和COSO 460 21.2.3 健康保险流通和责任法案（HIPAA） 462 21.2.4 欧盟数据保护法令1995 463 21.2.5 英国数据保护法令（DPA）1998 464 21.2.6 信息访问法规 464 21.2.7 国际银行业—巴塞尔Ⅱ协议 465 21.3 建立守法、道德的数据管理文化 466 21.3.1 制定本组织内关于法律和道德行为的政策 467 21.3.2 行业组织和伦理守则 467 21.3.3 制定DreamHome组织内部关于法律和道德行为的政策 469 21.4 知识产权 470 21.4.1 专利 470 21.4.2 版权 471 21.4.3 （注册）商标 471 21.4.4 软件的知识产权问题 471 21.4.5 数据的知识产权问题 472 本章小结 473 思考题 473 习题 474 扩展阅读 474 第22章 事务管理 475 22.1 支持事务处理 476 22.1.1 事务的性质 478 22.1.2 数据库体系结构 478 22.2 并发控制 479 22.2.1 并发控制的必要性 479 22.2.2 可串行性与可恢复性 481 22.2.3 加锁方法 487 22.2.4 死锁 492 22.2.5 时间戳方法 494 22.2.6 多版本时间戳排序 497 22.2.7 乐观技术 498 22.2.8 数据项的粒度 499 22.3 数据库恢复 501 22.3.1 恢复的必要性 501 22.3.2 事务和恢复 502 22.3.3 恢复机制 504 22.3.4 恢复技术 506 22.3.5 分布式DBMS的恢复 508 22.4 高级事务模型 508 22.4.1 嵌套事务模型 509 22.4.2 Saga 510 22.4.3 多级事务模型 511 22.4.4 动态重构 512 22.4.5 工作流模型 513 22.5 Oracle中的并发控制与恢复 513 22.5.1 Oracle的隔离级别 514 22.5.2 多版本读一致性 514 22.5.3 死锁检测 516 22.5.4 备份和恢复 516 本章小结 518 思考题 519 习题 519 扩展阅读 521 第23章 查询处理 522 23.1 查询处理概述 523 23.2 查询解析 525 23.3 查询优化的启发式方法 528 23.3.1 关系代数运算的转换规则 529 23.3.2 启发式处理策略 532 23.4 关系代数运算的代价估算 533 23.4.1 数据库的统计信息 534 23.4.2 选择运算 534 23.4.3 连接运算 540 23.4.4 投影运算 546 23.4.5 关系代数的集合运算 547 23.5 其他可选的执行策略 548 23.5.1 流水线 549 23.5.2 线性树 549 23.5.3 物理算子和执行策略 550 23.5.4 缩小搜索空间 551 23.5.5 枚举左深树 551 23.5.6 语义查询优化 553 23.5.7 其他查询优化方法 553 23.5.8 分布式查询优化 554 23.6 查询处理与优化 554 23.7 Oracle的查询优化 558 23.7.1 基于规则和基于代价的优化 558 23.7.2 柱状图 560 23.7.3 查看执行计划 562 本章小结 563 思考题 564 习题 564 扩展阅读 566 附 录 附录A DreamHome案例研究的用户需求说明 568 附录B 其他案例研究 572 附录C 可选的ER建模表示法 581 附录D 关系数据库设计方法学总结 584 附录E 轻量级RDBMS：Pyrrho简介 588 在线资源 附录F 文件组织和索引 附录G 何时可将DBMS视为关系型 附录H 商品化DBMS：Access和Oracle 附录I 程序式 SQL 附录J 估算磁盘空间的需求 附录K 面向对象概念介绍 附录L Web脚本示例 附录M 举例查询语言（QBE） 附录N 第三代数据库宣言 附录O Postgres—早期的ORDBMS 参考文献

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