第Ⅰ篇 基础篇
第1章 数据库概述 2
1.1 概述 2
1.2 数据库的基本概念 2
1.2.1 数据 2
1.2.2 数据库 3
1.2.3 数据库管理系统 3
1.2.4 数据库系统 4
1.3 数据管理技术的发展 4
1.3.1 文件管理 4
1.3.2 数据库管理 7
1.4 数据独立性 9
1.5 数据库系统的组成 10
习题 11
第2章 数据模型与数据库结构 13
2.1 数据和数据模型 13
2.1.1 数据与信息 13
2.1.2 数据模型 14
2.2 概念层数据模型 15
2.2.1 概念层数据模型的基本概念 15
2.2.2 实体-联系模型 15
2.3 组织层数据模型 18
2.3.1 层次数据模型 18
2.3.2 网状数据模型 20
2.3.3 关系数据模型 20
2.4 面向对象数据模型 22
2.5 数据库体系结构 22
2.5.1 模式的基本概念 22
2.5.2 3级模式结构 23
2.5.3 模式映像与数据独立性 24
习题 25
第3章 关系数据库 27
3.1 关系数据模型 27
3.1.1 数据结构 27
3.1.2 数据操作 27
3.1.3 数据完整性约束 29
3.2 关系模型的基本术语与形式化定义 30
3.2.1 关系模型的基本术语 30
3.2.2 形式化定义 31
3.3 完整性约束 33
3.3.1 实体完整性 34
3.3.2 参照完整性 35
3.3.3 用户定义的完整性 36
3.4 关系代数 36
3.4.1 传统的集合运算 37
3.4.2 专门的关系运算 39
习题 48
第4章 SQL语言基础及数据
定义功能 50
4.1 SQL语言概述 50
4.1.1 SQL语言的发展过程 50
4.1.2 SQL语言的特点 51
4.1.3 SQL语言功能概述 51
4.2 SQL语言支持的数据类型 52
4.2.1 数值型 52
4.2.2 字符串类型 53
4.2.3 日期时间类型 54
4.3 数据定义功能 55
4.3.1 架构的定义与删除 56
4.3.2 基本表的定义与删除 57
习题 61
第5章 数据操作语句 63
5.1 数据查询语句的基本结构 63
5.2 单表查询 65
5.2.1 选择表中若干列 65
5.2.2 选择表中的若干元组 67
5.2.3 对查询结果进行排序 73
5.2.4 使用聚合函数统计数据 74
5.2.5 对数据进行分组统计 75
5.3 多表连接查询 79
5.3.1 内连接 79
5.3.2 自连接 82
5.3.3 外连接 83
5.4 使用TOP限制结果集行数 85
5.5 CASE表达式 87
5.5.1 CASE表达式简介 87
5.5.2 CASE表达式应用示例 89
5.6 将查询结果保存到表中 91
5.7 子查询 93
5.7.1 使用子查询进行基于集合的测试 93
5.7.2 使用子查询进行比较测试 96
5.7.3 带EXISTS谓词的子查询 99
5.8 数据更改功能 101
5.8.1 插入数据 101
5.8.2 更新数据 102
5.8.3 删除数据 104
习题 105
第6章 索引和视图 108
6.1 索引 108
6.1.1 索引的基本概念 108
6.1.2 索引的存储结构及分类 109
6.1.3 创建和删除索引 114
6.2 视图 114
6.2.1 基本概念 115
6.2.2 定义视图 115
6.2.3 通过视图查询数据 117
6.2.4 修改和删除视图 119
6.2.5 视图的作用 120
6.3 物化视图 120
习题 121
第7章 触发器和存储过程 123
7.1 触发器 123
7.1.1 创建触发器 123
7.1.2 后触发型触发器 124
7.1.3 前触发型触发器 125
7.1.4 删除触发器 126
7.2 存储过程 126
7.2.1 存储过程的概念 126
7.2.2 创建和执行存储过程 126
习题 130
第II篇 设计篇
第8章 关系规范化理论 132
8.1 函数依赖 132
8.1.1 基本概念 132
8.1.2 一些术语和符号 133
8.1.3 函数依赖的推理规则 133
8.1.4 闭包及候选键求解方法 134
8.1.5 极小函数依赖集 138
8.1.6 为什么讨论函数依赖 139
8.2 范式 140
8.2.1 第一范式 141
8.2.2 第二范式 142
8.2.3 第三范式 143
8.2.4 Boyce-Codd范式 144
8.2.5 规范化小结 146
8.3 关系模式的分解准则 146
习题 149
第9章 实体-联系模型 151
9.1 E-R模型的基本概念 151
9.1.1 实体 151
9.1.2 联系 152
9.1.3 属性 154
9.1.4 约束 156
9.2 E-R图符号 157
9.3 示例 158
习题 158
第10章 数据库设计 160
10.1 数据库设计概述 160
10.1.1 数据库设计的特点 161
10.1.2 数据库设计方法概述 161
10.1.3 数据库设计的基本步骤 162
10.2 数据库需求分析 162
10.2.1 需求分析的任务 163
10.2.2 需求分析的方法 163
10.2.3 需求分析工具 165
10.3 数据库结构设计 166
10.3.1 概念结构设计 166
10.3.2 逻辑结构设计 172
10.3.3 物理结构设计 176
10.4 数据库行为设计 178
10.4.1 功能分析 178
10.4.2 功能设计 179
10.4.3 事务设计 179
10.5 数据库实施 180
10.6 数据库的运行和维护 181
习题 181
第Ⅲ篇 系统篇
第11章 安全管理 186
11.1 安全控制概述 186
11.1.1 数据库安全控制的目标 186
11.1.2 数据库安全的威胁 187
11.1.3 安全控制模型 187
11.1.4 授权和认证 188
11.2 存取控制 188
11.2.1 自主存取控制 188
11.2.2 强制存取控制 191
11.3 审计跟踪 192
11.4 防火墙 192
11.5 统计数据库的安全性 193
11.6 数据加密 193
11.7 SQL Server提供的安全控制 194
11.8 登录名管理 195
11.8.1 身份验证模式 195
11.8.2 建立登录名 197
11.8.3 删除登录名 198
11.9 数据库用户管理 199
11.9.1 建立数据库用户 199
11.9.2 删除数据库用户 200
11.10 权限管理 201
习题 206
第12章 事务与并发控制 208
12.1 事务 208
12.1.1 事务的基本概念 208
12.1.2 事务的特性 209
12.1.3 事务处理模型 210
12.1.4 事务日志 211
12.2 并发控制 212
12.2.1 并发控制概述 212
12.2.2 可交换的活动 214
12.2.3 调度 214
12.2.4 可串行化调度 215
12.3 并发控制中的加锁方法 215
12.3.1 锁的粒度 216
12.3.2 封锁协议 217
12.3.3 活锁和死锁 219
12.3.4 两阶段锁 220
12.4 并发控制中的时间戳方法 222
12.4.1 粒度时间戳 223
12.4.2 时间戳排序 223
12.4.3 解决时间戳中的冲突 223
12.4.4 时间戳的缺点 224
12.5 乐观的并发控制方法 224
12.5.1 乐观的并发控制方法的3个
阶段 224
12.5.2 乐观的并发控制方法的优缺点 224
习题 225
第13章 数据库恢复技术 227
13.1 恢复的基本概念 227
13.2 数据库故障的种类 228
13.3 数据库恢复的类型 229
13.3.1 向前恢复 229
13.3.2 向后恢复 229
13.3.3 介质故障恢复 232
13.4 恢复技术 232
13.4.1 延迟更新技术 232
13.4.2 立即更新技术 234
13.4.3 镜像页技术 236
13.4.4 检查点技术 236
13.5 缓冲区管理 238
习题 238
第14章 查询处理与优化 240
14.1 概述 240
14.2 关系数据库的查询处理 240
14.2.1 查询处理的步骤 240
14.2.2 查询优化的一个简单示例 241
14.3 代数优化 243
14.3.1 转换规则 243
14.3.2 启发式规则 245
14.4 物理优化 247
14.4.1 选择操作的实现和优化 247
14.4.2 连接操作的实现和优化 248
14.4.3 投影操作的实现 251
14.4.4 集合操作的实现 251
14.4.5 组合操作 252
习题 252
第Ⅳ篇 发展篇
第15章 大规模数据库架构 254
15.1 分布式数据库 254
15.1.1 分布式数据库系统概述 254
15.1.2 分布式数据库的目标与数据分布
策略 254
15.1.3 分布式数据库系统的体系结构 255
15.1.4 分布式数据库的相关技术 257
15.2 并行数据库 258
15.2.1 并行数据库概述 258
15.2.2 并行数据库系统结构 258
15.2.3 数据划分与并行算法 259
15.3 NoSQL数据库 261
15.3.1 NoSQL数据库概述 261
15.3.2 NoSQL数据库的分类 262
15.3.3 NoSQL数据库发展现状及
挑战 262
15.4 云计算数据库架构 263
15.4.1 云计算概述 263

15.4.2 云数据库体系结构 263
15.4.3 云数据库与传统数据库的
比较 267
15.4.4 对云数据库的展望 267
15.5 XML数据库 267
15.5.1 XML数据库概述 267
15.5.2 SQL Server与XML 268
附录A SQL Server 2019基础 272
A.1 SQL Server 2019简介 272
A.1.1 SQL Server 2019提供的主要
服务 272
A.1.2 实例 273
A.2 安装和配置SQL Server 2019 274
A.2.1 安装SQL Server 2019 274
A.2.2 设置SQL Server服务启动方式 278
A.3 SQL Server Management Studio
工具 279
A.3.1 连接到数据库服务器 279
A.3.2 查询编辑器 280
A.4 创建数据库 281
A.4.1 数据库的组成 281
A.4.2 创建数据库 282
附录B 系统提供的常用函数 284
B.1 日期和时间函数 284
B.2 字符串函数 287
B.3 类型转换函数 289
B.4 逻辑函数 290
附录C 上机实验 291
C.1 第4章上机实验 291
C.2 第5章上机实验 292
C.3 第6章上机实验 294
C.4 第7章上机实验 294
C.5 第11章上机实验 295