數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與原理

1  引言
  1.1  數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的產(chǎn)生
  1.1.1  數(shù)據(jù)管理的進(jìn)展
  1.1.2  文件處理系統(tǒng)
  1.1.3  數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)
  1.2  數(shù)據(jù)視圖
  1.2.1  數(shù)據(jù)抽象
  1.2.2  實(shí)例和模式
  1.2.3  數(shù)據(jù)獨(dú)立性
  1.3  數(shù)據(jù)模型
  1.3.1  數(shù)據(jù)模型的分類(lèi)
  1.3.2  實(shí)體—聯(lián)系模型
  1.3.3  面向?qū)ο竽Ｐ?br />  1.3.4  關(guān)系模型
  1.3.5  網(wǎng)狀模型
  1.3.6  層次模型
  1.4  數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言
  1.4.1  數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言
  1.4.2  數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言
  1.5  事務(wù)管理
  1.5.1  問(wèn)題的提出
  1.5.2  事務(wù)的定義
  1.5.3  事務(wù)管理器
  1.5.4  并發(fā)控制管理器
  1.6  存儲(chǔ)管理
  1.7  數(shù)據(jù)庫(kù)用戶
  1.8  數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
  1.8.1  查詢處理器部件
  1.8.2  存儲(chǔ)管理器部件
  1.8.3  必要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
  1.9  商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)
  1.9.1  Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
  1.9.2  Sybase數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
  1.9.3  Microsoft與IBM數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
  小結(jié)
  習(xí)題
2  實(shí)體聯(lián)系模型
  2.1  基本概念
  2.1.1  實(shí)體集與屬性
  2.1.2  屬性類(lèi)型的劃分
  2.1.3  聯(lián)系集與屬性
  2.2  E-R模型設(shè)計(jì)中的問(wèn)題
  2.2.1  用實(shí)體集還是用屬性
  2.2.2  用實(shí)體集還是用聯(lián)系集
  2.2.3  用二元聯(lián)系集還是n元聯(lián)系集
  2.3  映射約束
  2.3.1  映射基數(shù)
  2.3.2  映射基數(shù)與聯(lián)系集的屬性位置
  2.3.3  存在依賴
  2.4  碼
  2.4.1  碼的作用
  2.4.2  實(shí)體集的碼
  2.4.3  聯(lián)系集的碼
  2.5  實(shí)體—聯(lián)系圖
  2.5.1  E-R圖的主要構(gòu)件
  2.5.2  E-R圖的作用與好處
  2.5.3  E-R圖舉例
  2.6  弱實(shí)體集
  2.6.1  基本概念
  2.6.2  分辨符
  2.6.3  弱實(shí)體集的E-R圖
  2.6.4  數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中弱實(shí)體集的處理.
  2.7  擴(kuò)展E-R特性
  2.7.1  特殊化
  2.7.2  概括
  2.7.3  聚集
  2.8  數(shù)據(jù)庫(kù)的E-R模式設(shè)計(jì)
  2.8.i  E-R模式設(shè)計(jì)的主要任務(wù)
  2.8.2  E-R模式設(shè)計(jì)中的問(wèn)題
  2.9  將E-R模式轉(zhuǎn)換為表
  2.9.1  為什么要將E-R模式轉(zhuǎn)換為表
  2.9.2  用表表示強(qiáng)實(shí)體集
  2.9.3  用表表示弱實(shí)體集
  2.9.4  用表表示聯(lián)系集
  2.9.5  用表表示多值屬性
  2.9.6  用表表示概括
  2.9.7  用表表示聚集
  小結(jié)
  習(xí)題
3  關(guān)系模型
  3.1  關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)
  3.1.1  基本概念
  3.1.2  數(shù)據(jù)庫(kù)模式
  3.1.3  碼
  3.1.4  查詢語(yǔ)言
  3.2  關(guān)系代數(shù)
  3.2.1  選擇運(yùn)算
  3.2.2  投影運(yùn)算
  3.2.3  并運(yùn)算
  3.2.4  集合差運(yùn)算
  3.2.5  笛卡兒積運(yùn)算
  3.2.6  命名運(yùn)算
  3.2.7  關(guān)系代數(shù)的形式化定義
  3.2.8  集合交運(yùn)算
  3.2.9  自然連接運(yùn)算
  3.2.10  除運(yùn)算
  3.2.11  賦值運(yùn)算
  3.3  關(guān)系演算
  3.3.1  元組關(guān)系演算
  3.3.2  域關(guān)系演算
  3.3.3  表達(dá)式的安全性與等價(jià)性
  3.4  擴(kuò)展關(guān)系代數(shù)運(yùn)算
  3.4.1  廣義投影
  3.4.2  外連接
  3.4.3  聚集函數(shù)
  3.4.4  分組聚集
  3.5  數(shù)據(jù)庫(kù)的修改
  3.5.1  刪除
  3.5.2  插入
  3.5.3  更新
  3.6  視圖
  3.6.1  什么是視圖
  3.6.2  視圖的使用
  3.6.3  實(shí)體化視圖
  小結(jié)
  習(xí)題
4  SQL
  4.1  背景
  4.1.1  SQL的起源
  4.1.2  SQL的標(biāo)準(zhǔn)
  4.1.3  結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言SQL
  4.2  基本結(jié)構(gòu)
  4.2.1  SeleCt—rOm—Where 
  4.2.2  更名操作
  4.2.3  字符串操作
  4.3  集合操作
  4.4  聚集函數(shù)
  4.4.1  SQL中的聚集函數(shù)
  4.4.2  分組聚集
  4.5  空值
  4.5.1  空值的測(cè)試
  4.5.2  空值對(duì)SQL表達(dá)式的影響
  4.6  嵌套子查詢
  4.6.1  集合成員資格的確認(rèn)
  4.6.2  集合的比較
  4.6.3  集合基數(shù)的測(cè)試
  4.?  派生關(guān)系
  4.8  視圖
  4.9  數(shù)據(jù)庫(kù)的修改
  4.9.1  刪除
  4.9.2  插入
  4.9.3  更新
  4.10  關(guān)系的連接
  4.10.1  連接類(lèi)型和條件
  4.10.2  舉例
  4.11  SQL DDL
  4.11.1  SQL中的域類(lèi)型
  4.11.2  SQL的模式定義
  4.11.3  模式的刪除與修改
  4.12  嵌入式SQL
  4.13  其他SQL特性
  小結(jié)
  習(xí)題
5  完整性約束與模式分解
  5.1  域約束
  5.2  參照完整性
  5.2.1  基本概念
  5.2.2  E—R模型中的參照完整性
  5.2.3  數(shù)據(jù)庫(kù)的修改
  5.2.4  SQL中的參照完整性
  5.3  斷言
  5.4  觸發(fā)器
  5.5  函數(shù)依賴
  5.5.1  基本概念
  5。5.2  舉例
  5.5.3  函數(shù)依賴集的閉包
  5.5.4  ArmstrOng公理
  5.6  碼與范式
  5.7  關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
  5.8  模式分解
  5.8.1  問(wèn)題的提出
  5.8.2  無(wú)損連接分解
  5.8.3  規(guī)范化
  小結(jié)
  習(xí)題
6  數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)
  6.1  數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的六階段
  6.1.1  數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)過(guò)程
  6.1.2  數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)模式
  6.2  數(shù)據(jù)庫(kù)的物理組織
  6.3  數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)
  6.4  數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
  6.5  數(shù)據(jù)的存取路徑
  6.6  物理設(shè)計(jì)的相關(guān)因素
  小結(jié)
  習(xí)題
7  存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和文件結(jié)構(gòu)
  7.1  物理存儲(chǔ)介質(zhì)：
  7.1.1  三級(jí)存儲(chǔ)體系
  7.1.2  磁盤(pán)
  7.1.3  RAID
  7.1.4  第三級(jí)存儲(chǔ)
  7.2  文件組織
  7.2.1  定長(zhǎng)記錄
  7.2.2  變長(zhǎng)記錄
  7.3  文件中記錄的組織
  7.3.1  堆文件組織
  7.3.2  ／頃序文件組織
  7.3.3  散列文件組織
  7.3.4  簇集文件組織
  7.4  數(shù)據(jù)字典的存儲(chǔ)
  7.4.1  關(guān)系的元數(shù)據(jù)
  7.4.2  用戶的元數(shù)據(jù)
  7.4.3  統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和描述數(shù)據(jù)
  7.4.4  索引的元數(shù)據(jù)
  7.4.5  系統(tǒng)表
  小結(jié)
  習(xí)題
8  索引和散列
  8.1  基本概念
  8.1.1  基本的索引結(jié)構(gòu)
  8.1.2  評(píng)價(jià)索引的標(biāo)準(zhǔn)
  8.2  順序索引
  8.2.1  索引順序文件
  8.2.2  多級(jí)索引
  8.2.3  索引的更新
  8.2.4  輔助索引
  8.3  B+樹(shù)索引文件
  8.3.1  B+樹(shù)索引結(jié)構(gòu)
  8.3.2  B+樹(shù)索引的缺點(diǎn)
  8.3.3  B+樹(shù)上的查詢
  8.3.4  B+樹(shù)的更新
  8.3.5  B+樹(shù)文件組織
  8.4  散列文件組織
  8.4.1  散列文件的操作
  8.4.2  散列函數(shù)
  8.4.3  桶溢出控制
  8.5  散列索引
  8.6  J頃序索引和散列的比較
  8.7  SQL中索引的定義
  8.8  多碼訪問(wèn)
  小結(jié)
  習(xí)題
9  查詢處理
  9.1  查詢處理的過(guò)程
  9.1.1  語(yǔ)法分析與翻譯器
  9.1.2  查詢優(yōu)化器
  9.1.3  執(zhí)行引擎
  9.2  關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的轉(zhuǎn)換
  9.2.1  等價(jià)規(guī)劃
  9.2。2  表達(dá)式轉(zhuǎn)換舉例
  9.3  查詢代價(jià)的度量
  9.3.1  查詢處理的代價(jià)
  9.3.2  代價(jià)模型
  9.3.3  用于估計(jì)代價(jià)的統(tǒng)計(jì)信息
  9.4  實(shí)現(xiàn)關(guān)系運(yùn)算的算法代價(jià)
  9.4.1  選擇運(yùn)算
  9.4.2  連接運(yùn)算
  9.5  表達(dá)式的求值方法
  9.5.1  實(shí)體化計(jì)算方法
  9.5.2  流水線計(jì)算方法
  9.6  查詢優(yōu)化
  9.7  查詢優(yōu)化器的構(gòu)造
  小結(jié)
  習(xí)題
10  事務(wù)
  10.1  事務(wù)的概念
  10.1.1  背景知識(shí)
  10.1.2  事務(wù)的特性
  10.2  事務(wù)的狀態(tài)
  10.2.1  基本術(shù)語(yǔ)
  10.2.2  抽象事務(wù)模型
  10.3  原子性和持久性的實(shí)現(xiàn)
  10.4  事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行
  10.4.1  為什么要并發(fā)執(zhí)行
  10.4.2  調(diào)度
  10.5  調(diào)度的可串行化
  10.5.1  調(diào)度中指令的可交換性
  10.5.2  沖突可串行化
  10.5.3  視圖可串行化。；.
  10.6  調(diào)度的可恢復(fù)性
  10.7  隔離性的實(shí)現(xiàn)
  10.8  SQL中事務(wù)的定義
  10.9  沖突可串行化的判定
  10.9.1  判定方法
  10.9.2  優(yōu)先圖
  10.9.3  舉例
  小結(jié)
  習(xí)題
11  并發(fā)控制
  11.1  封鎖協(xié)議
  11.1.1  鎖
  11.1.2  基本的封鎖協(xié)議
  11.1.3  基本封鎖協(xié)議的問(wèn)題
  11.1.4  兩階段封鎖協(xié)議
  11.1.5  加強(qiáng)的兩階段封鎖協(xié)議
  11.1.6  商用DBMS中封鎖協(xié)議的實(shí)現(xiàn)
  11.2  樹(shù)形協(xié)議
  11.2.1  樹(shù)形協(xié)議的提出
  11.2.2  樹(shù)形協(xié)議內(nèi)容
  11.3  時(shí)間戳排序協(xié)議
  11.3.1  時(shí)間戳
  11.3.2  時(shí)間戳排序協(xié)議
  11.3.3  ThOmas寫(xiě)規(guī)則
  11.4  有效性檢查協(xié)議
  11.5  多粒度機(jī)制
  11.6  多版本機(jī)制
  11.7  死鎖處理
  11.7.1  死鎖問(wèn)題
  11.7.2  死鎖預(yù)防
  11.7.3  死鎖檢狽0與恢復(fù)
  11.8  插入與刪除
  11.8.1  刪除
  11.8.2  插入
  小結(jié)
  習(xí)題
12  數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
  12.1  集中式系統(tǒng)
  12.2  客戶川艮務(wù)器系統(tǒng)
  12.3  并行系統(tǒng)
  12.4  分布式系統(tǒng)
  小結(jié)
  習(xí)題
13  數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)
  13.1  數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展
  13.2  數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)
  13.2.1  數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的概念
  13.2.2  數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu)
  13.2.3  數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的特點(diǎn)
  13.3  數(shù)據(jù)集市
  13.4  數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程
  13.5  基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的決策支持系統(tǒng)的解決方案
  小結(jié)
  習(xí)題
附錄  清華大學(xué)本科生課程概況
參考文獻(xiàn)