《數據庫繫統概念》是數據庫繫統方面的經典教材之一，其內容由淺入深，既包含數據庫繫統基本概念，又反映數據庫技術新進展。本書基於該書第7版進行改編，保留其中的基本內容，壓縮或刪除了一些*級內容，更加適合作為國內高校計算機及相關專業本科生數據庫課程教材。

改編者序

譯者簡介

前言

作者簡介

*1章 引言1

1.1 數據庫繫統應用1

1.2 數據庫繫統的目標3

1.3 數據視圖6

1.3.1 數據模型6

1.3.2 關繫數據模型6

1.3.3 數據抽像7

1.3.4 實例和模式8

1.4 數據庫語言9

1.4.1 數據定義語言9

1.4.2 SQL數據定義語言10

1.4.3 數據操縱語言10

1.4.4 SQL數據操縱語言11

1.4.5 從應用程序訪問數據庫11

1.5 數據庫設計12

1.6 數據庫引擎12

1.6.1 存儲管理器13

1.6.2 查詢處理器14

1.6.3 事務管理14

1.7 數據庫和應用體繫結構15

1.8 數據庫用戶和管理員16

1.8.1 數據庫用戶和用戶界面16

1.8.2 數據庫管理員17

1.9 數據庫繫統的歷史17

1.10 總結20

術語回顧21

實踐習題22

習題22

工具22

延伸閱讀23

參考文獻23

*一部分 關繫語言

*2章 關繫模型介紹26

2.1 關繫數據庫的結構26

2.2 數據庫模式28

2.3 碼29

2.4 模式圖32

2.5 關繫查詢語言32

2.6 總結33

術語回顧33

實踐習題34

習題34

延伸閱讀35

參考文獻35

第3章 SQL介紹36

3.1 SQL查詢語言概覽36

3.2 SQL數據定義37

3.2.1 基本類型37

3.2.2 基本模式定義38

3.3 SQL查詢的基本結構40

3.3.1 單關繫查詢40

3.3.2 多關繫查詢42

3.4 附加的基本運算46

3.4.1 更名運算46

3.4.2 字符串運算47

3.4.3 select子句中的屬性說明48

3.4.4組的顯示次序48

3.4.5 where子句謂詞49

3.5 集合運算49

3.5.1 並運算50

3.5.2 交運算51

3.5.3 差運算51

3.6 空值52

3.7 聚集函數53

3.7.1 基本聚集53

3.7.2 分組聚集54

3.7.3 having子句56

3.7.4 對空值和布爾值的聚集57

3.8 嵌套子查詢58

3.8.1 集合成員資格58

3.8.2 集合比較59

3.8.3 空關繫測試60

3.8.4組存在性測試61

3.8.5 from子句中的子查詢62

3.8.6 with子句63

3.8.7 標量子查詢64

3.8.8 不帶from子句的標量64

3.9 數據庫的修改65

3.9.1 刪除66

3.9.2 插入67

3.9.3 更新68

3.10 總結69

術語回顧70

實踐習題70

習題72

工具74

延伸閱讀75

參考文獻75

第4章 中級SQL76

4.1 連接表達式76

4.1.1 自然連接76

4.1.2 連接條件79

4.1.3 外連接80

4.1.4 連接類型和條件83

4.2 視圖83

4.2.1 視圖定義84

4.2.2 在SQL查詢中使用視圖85

4.2.3 物化視圖86

4.2.4 視圖更新86

4.3 事務88

4.4 完整性約束89

4.4.1 單個關繫上的約束90

4.4.2 非空約束90

4.4.3 唯*性約束91

4.4.4 check子句91

4.4.5 引用完整性91

4.4.6 給約束賦名93

4.4.7 事務中對完整性約束的違反94

4.4.8 復雜check條件與斷言94

4.5 SQL的數據類型與模式96

4.5.1 SQL中的日期和時間類型96

4.5.2 類型轉換和格式化函數96

4.5.3 缺省值97

4.5.4 大對像類型98

4.5.5 用戶自定義類型99

4.5.6 生成唯*碼值101

4.5.7 create table的擴展102

4.5.8 模式、目錄與環境102

4.6 SQL中的索引定義103

4.7 授權104

4.7.1 權限的授予與收回105

4.7.2 角色106

4.7.3 視圖的授權107

4.7.4 模式的授權108

4.7.5 權限的轉移108

4.7.6 權限的收回109

4.7.7 行級授權110

4.8 總結110

術語回顧111

實踐習題112

習題113

延伸閱讀114

參考文獻114

第5章 *級SQL116

5.1 使用程序設計語言訪問SQL116

5.1.1 JDBC117

5.1.2 從Python訪問數據庫123

5.1.3 ODBC123

5.1.4 嵌入式SQL125

5.2 函數和過程127

5.2.1 聲明及調用SQL函數和過程127

5.2.2 用於過程和函數的語言結構128

5.2.3 外部語言例程131

5.3 觸發器132

5.3.1 對觸發器的需求132

5.3.2 SQL中的觸發器132

5.3.3 何時不用觸發器135

5.4 遞歸查詢137

5.4.1 使用迭代的傳遞閉包137

5.4.2 SQL中的遞歸139

5.5 *級聚集特性140

5.5.1 排名141

5.5.2 分窗144

5.5.3 旋轉145

5.5.4 上卷和立方體146

5.6 總結149

術語回顧149

實踐習題149

習題151

工具153

延伸閱讀153

第6章 形式化關繫查詢語言154

6.1 關繫代數154

6.1.1 選擇運算154

6.1.2 投影運算155

6.1.3 關繫運算的復合155

6.1.4 笛卡兒積運算156

6.1.5 連接運算157

6.1.6 集合運算158

6.1.7 賦值運算159

6.1.8 更名運算160

6.1.9 等價查詢161

6組關繫演算161

6.2.1 查詢示例161

6.2.2 形式化定義164

6.2.3 表達式的安全性164

6.3 域關繫演算165

6.3.1 形式化定義165

6.3.2 查詢示例165

6.3.3 表達式的安全性166

6.4 純關繫查詢語言的表達能力167

6.5 總結168

術語回顧168

實踐習題168

習題170

延伸閱讀171

參考文獻171

*二部分 數據庫設計與應用程序開發

第7章 使用E-R模型的數據庫設計174

7.1 設計過程概覽174

7.1.1 設計階段174

7.1.2 設計選擇175

7.2 實體-聯繫模型176

7.2.1 實體集176

7.2.2 聯繫集177

7.3 復雜屬性179

7.4 映射基數181

7.5 主碼184

7.5.1 實體集184

7.5.2 聯繫集185

7.5.3 弱實體集186

7.6 從實體集中刪除冗餘屬性187

7.7 將E-R圖轉換為關繫模式190

7.7.1 強實體集的表示190

7.7.2 具有復雜屬性的強實體集的表示190

7.7.3 弱實體集的表示192

7.7.4 聯繫集的表示192

7.7.5 模式的冗餘193

7.7.6 模式的合並194

7.8 擴展的E-R特性194

7.8.1 特化195

7.8.2 概化196

7.8.3 屬性繼承196

7.8.4 特化上的約束197

7.8.5 聚集197

7.8.6 轉換為關繫模式198

7.9 實體-聯繫設計問題200

7.9.1 E-R圖中的常見錯誤200

7.9.2 使用實體集還是屬性201

7.9.3 使用實體集還是聯繫集202

7.9.聯繫集203

7.10 數據建模的可選表示法204

7.10.1 可選的E-R表示法205

7.10.2 統一建模語言206

7.11 數據庫設計的其他方面208

7.11.1 功能要求208

7.11.2 數據流、工作流208

7.11.3 模式演化208

7.12 總結209

術語回顧210

實踐習題210

習題212

工具213

延伸閱讀214

參考文獻214

第8章 關繫數據庫設計215

8.1 好的關繫設計的特點215

8.1.1 分解216

8.1.2 無損分解217

8.1.3 規範化理論218

8.2 使用函數依賴進行分解218

8.2.1 符號慣例219

8.2.2 碼和函數依賴219

8.2.3 無損分解和函數依賴221

8.3 範式222

8.3.1 Boyce-Codd範式222

8.3.2 第三範式224

8.3.3 BCNF和3NF的比較225

8.3.4 更*級的範式226

8.4 函數依賴理論226

8.4.1 函數依賴集的閉包226

8.4.2 屬性集的閉包228

8.4.3 正則覆蓋229

8.4.4 保持依賴232

8.5 使用函數依賴的分解算法233

8.5.1 BCNF分解233

8.5.2 3NF分解235

8.5.3 3NF算法的正確性236

8.6 使用多值依賴的分解237

8.6.1 多值依賴237

8.6.2 第四範式239

8.6.3 4NF分解239

8.7 更多的範式240

8.8 原子域和*一範式241

8.9 數據庫設計過程242

8.9.1 E-R模型和規範化242

8.9.2 屬性和聯繫的命名243

8.9.3 為了性能去規範化244

8.9.4 其他設計問題244

8.10 時態數據建模245

8.11 總結247

術語回顧248

實踐習題249

習題251

延伸閱讀253

參考文獻254

第9章 應用程序開發255

9.1 應用程序和用戶界面255

9.2 Web基礎256

9.2.1 統一資源定位符256

9.2.2 超文本標記語言257

9.2.3 Web服務器和會話259

9.3 servlet261

9.3.1 servlet示例261

9.3.2 servlet會話263

9.3.3 servlet的生命周期264

9.3.4 應用服務器264

9.4 可選擇的服務器端框架264

9.4.1 服務器端腳本264

9.4.2 Web應用框架266

9.4.3 Django框架267

9.5 客戶端代碼和Web服務268

9.5.1 JavaScript268

9.5.2 Web服務272

9.5.3 斷連操作272

9.5.4 移動應用平臺273

9.6 應用程序體繫結構274

9.6.1 業務邏輯層275

9.6.2 數據訪問層和對像-關繫映射275

9.7 應用程序性能278

9.7.1 通過高速緩存減少開銷279

9.7.2 並行處理280

9.8 應用程序安全性280

9.8.1 SQL注入280

9.8.2 跨站點腳本和請求偽造281

9.8.3 密碼洩露282

9.8.4 應用級認證283

9.8.5 應用級授權284

9.8.6 審計追蹤286

9.8.7 隱私286

9.9 加密及其應用287

9.9.1 加密技術287

9.9.2 數據庫中的加密支持289

9.9.3 加密和認證290

9.10 總結291

術語回顧292

實踐習題293

習題293

項目建議294

工具296

延伸閱讀297

參考文獻297

第三部分 數據管理實現技術

*10章 存儲管理300

10.1 物理存儲介質概述300

10.2 存儲器接口302

10.3 磁盤303

10.3.1 磁盤的物理特性303

10.3.2 磁盤的性能度量305

10.4 閃存306

10.5 文件組織308

10.5.1 定長記錄308

10.5.2 變長記錄310

10.5.3 大對像存儲312

10.6 文件中記錄的組織312

10.6.1 堆文件組織313

10.6.2 順序文件組織314

10.6.3 多表聚簇文件組織315

10.6.4 劃分317

10.7 數據字典存儲317

10.8 數據庫緩衝區319

10.8.1 緩衝區管理器319

10.8.2 緩衝區替換策略321

10.8.3 寫操作的重排序與恢復323

10.9 總結324

術語回顧324

實踐習題325

習題326

延伸閱讀327

參考文獻327

*11章 索引328

11.1 基本概念328

11.2 順序索引329

11.2.1 稠密索引和稀疏索引329

11.2.2 多級索引332

11.2.3 索引更新333

11.2.4 輔助索引334

11.2.5 多碼索引335

11.3 B+樹索引文件335

11.3.1 B+樹的結構336

11.3.2 B+樹的查詢338

11.3.3 B+樹的更新341

11.3.4 B+樹更新的復雜度346

11.3.5 非唯*性搜索碼347

11.4 散列索引348

11.5 多碼訪問350

11.5.1 使用多個單碼索引350

11.5.2 多碼索引350

11.5.3 覆蓋索引351

11.6 索引的創建351

11.7 位圖索引353

11.8 總結354

術語回顧355

實踐習題355

習題356

延伸閱讀357

參考文獻357

*12章 查詢處理和查詢優化358

12.1 概述358

12.2 查詢代價的度量360

12.3 關繫代數運算的執行362

12.3.1 選擇運算362

12.3.2 排序366

12.3.3 連接運算368

12.3.4 其他運算378

12.4 表達式執行381

12.4.1 物化381

12.4.2 流水線382

12.5 查詢優化384

12.5.1 概述384

12.5.2 關繫表達式的轉換386

12.5.3 表達式結果的統計信息估計393

12.5.4 執行計劃的選擇400

12.6 總結408

術語回顧410

實踐習題411

習題414

延伸閱讀415

參考文獻415

*13章 事務管理416

13.1 事務的概念416

13.2 一個簡單的事務模型417

13.3 存儲器結構419

13.4 事務的原子性和持久性420

13.5 事務的隔離性421

13.6 可串行化425

13.7 事務的隔離性和原子性428

13.7.1 可恢復調度428

13.7.2 無級聯調度428

13.8 事務的隔離性級別429

13.9 隔離性級別的實現431

13.9.1 鎖431

13.9.2 時間戳432

13.9.3 多版本和快照隔離432

13.10 事務的SQL語句表示433

13.11 總結434

術語回顧435

實踐習題436

習題436

延伸閱讀437

參考文獻437

*14章 並發控制與恢復438

14.1 基於鎖的協議438

14.1.1 鎖438

14.1.2 鎖的授予441

14.1.3 兩階段封鎖協議441

14.1.4 封鎖的實現443

14.1.5 基於圖的協議444

14.2 死鎖處理446

14.2.1 死鎖預防446

14.2.2 死鎖檢測與恢復447

14.3 多粒度449

14.4 插入操作、刪除操作與謂詞讀451

14.4.1 刪除451

14.4.2 插入452

14.4.3 謂詞讀和幻像現像452