數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：原理、設(shè)計(jì)與編程（MOOC版）

第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)　1
1．1　數(shù)據(jù)庫(kù)及其系統(tǒng)的概念　1
1．1．1　數(shù)據(jù)庫(kù)的定義　1
1．1．2　數(shù)據(jù)模型　2
1．1．3　數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成　4
1．2　數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展　7
1．2．1　數(shù)據(jù)管理技術(shù)的演化　7
1．2．2　數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展階段　8
1．2．3　數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域的新技術(shù)　9
1．3　數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)　12
1．3．1　數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的類型　12
1．3．2　數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)　13
1．3．3　數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的生命周期　15
1．4　典型的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)　17
1．4．1　Microsoft SQL Server　17
1．4．2　Oracle DataBase　18
1．4．3　MySQL　18
1．4．4　PostgreSQL　19
1．5　PostgreSQL對(duì)象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)軟件　19
1．5．1　PostgreSQL軟件的獲得　19
1．5．2　PostgreSQL軟件的功能程序　20
1．5．3　PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的管理工具　21
1．5．4　PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象　23
習(xí)題　24
第2章　數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系模型　25
2．1　關(guān)系及其相關(guān)概念　25
2．1．1　關(guān)系的通俗定義　25
2．1．2　關(guān)系的數(shù)學(xué)定義　26
2．1．3　關(guān)系模式表示　28
2．1．4　關(guān)系鍵的定義　28
2．2　關(guān)系模型的原理　29
2．2．1　關(guān)系模型的組成　29
2．2．2　關(guān)系模型的操作　30
2．2．3　數(shù)據(jù)完整性約束　37
2．3　PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系操作實(shí)踐　40
2．3．1　項(xiàng)目案例——選課管理系統(tǒng)　40
2．3．2　關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建　42
2．3．3　關(guān)系表的創(chuàng)建　43
2．3．4　實(shí)體完整性定義　44
2．3．5　參照完整性定義　46
2．3．6　用戶自定義完整性　48
習(xí)題　49
第3章　數(shù)據(jù)庫(kù)操作語(yǔ)言SQL　53
3．1　SQL概述　53
3．1．1　SQL的發(fā)展　53
3．1．2　SQL的特點(diǎn)　54
3．1．3　SQL的類型　54
3．1．4　SQL的數(shù)據(jù)類型　55
3．2　數(shù)據(jù)定義SQL語(yǔ)句　58
3．2．1　數(shù)據(jù)庫(kù)的定義　58
3．2．2　數(shù)據(jù)庫(kù)表對(duì)象的定義　60
3．2．3　數(shù)據(jù)表索引對(duì)象的定義　65
3．3　數(shù)據(jù)操縱SQL語(yǔ)句　67
3．3．1　數(shù)據(jù)插入SQL語(yǔ)句　67
3．3．2　數(shù)據(jù)更新SQL語(yǔ)句　68
3．3．3　數(shù)據(jù)刪除SQL語(yǔ)句　69
3．4　數(shù)據(jù)查詢SQL語(yǔ)句　70
3．4．1　查詢語(yǔ)句基本結(jié)構(gòu)　70
3．4．2　從單表讀取指定列　71
3．4．3　從單表讀取指定行　72
3．4．4　從單表讀取指定行和列　73
3．4．5　WHERE子句條件　73
3．4．6　查詢結(jié)果排序　75
3．4．7　內(nèi)置函數(shù)的使用　76
3．4．8　查詢結(jié)果分組處理　80
3．4．9　使用子查詢處理多表　81
3．4．10　使用連接查詢多表　82
3．4．11　SQL JOIN…ON連接　83
3．5　數(shù)據(jù)控制SQL語(yǔ)句　86
3．5．1　GRANT語(yǔ)句　86
3．5．2　REVOKE語(yǔ)句　87
3．5．3　DENY語(yǔ)句　87
3．6　視圖SQL語(yǔ)句　87
3．6．1　視圖的概念　87
3．6．2　視圖的創(chuàng)建與刪除　88
3．6．3　視圖的使用　89
3．7　PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)SQL實(shí)踐　92
3．7．1　項(xiàng)目案例——工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)　92
3．7．2　數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建　93
3．7．3　數(shù)據(jù)庫(kù)表的定義　94
3．7．4　數(shù)據(jù)的維護(hù)操作　95
3．7．5　多表的關(guān)聯(lián)查詢　98
3．7．6　視圖的應(yīng)用　100
習(xí)題　102
第4章　數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　105
4．1　數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述　105
4．1．1　數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方案　105
4．1．2　數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程與策略　107
4．1．3　數(shù)據(jù)庫(kù)建模設(shè)計(jì)工具　108
4．2　E-R模型　109
4．2．1　模型基本元素　109
4．2．2　實(shí)體聯(lián)系類型　111
4．2．3　強(qiáng)弱實(shí)體　114
4．2．4　標(biāo)識(shí)符依賴實(shí)體　114
4．2．5　E-R模型圖　115
4．3　數(shù)據(jù)庫(kù)建模設(shè)計(jì)　116
4．3．1　概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)　116
4．3．2　邏輯數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)　119
4．3．3　物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)　121
4．4　數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化設(shè)計(jì)　128
4．4．1　非規(guī)范化關(guān)系表的問題　129
4．4．2　函數(shù)依賴?yán)碚摗?30
4．4．3　規(guī)范化設(shè)計(jì)范式　132
4．4．4　逆規(guī)范化處理　134
4．5　數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型的SQL實(shí)現(xiàn)　136
4．5．1　確定數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方式　136
4．5．2　設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)換為SQL腳本程序　137
4．6　基于PowerDesigner的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)建模實(shí)踐　138
4．6．1　項(xiàng)目案例——圖書借閱管理系統(tǒng)　138
4．6．2　系統(tǒng)概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)　138
4．6．3　系統(tǒng)邏輯數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)　142
4．6．4　系統(tǒng)物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)　144
4．6．5　PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)　146
習(xí)題　154
第5章　數(shù)據(jù)庫(kù)管理　156
5．1　數(shù)據(jù)庫(kù)管理概述　156
5．1．1　數(shù)據(jù)庫(kù)管理的目標(biāo)與內(nèi)容　156
5．1．2　數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具　157
5．1．3　DBMS管理功能　157
5．1．4　DBMS結(jié)構(gòu)　158
5．2　事務(wù)管理　159
5．2．1　事務(wù)的概念　159
5．2．2　事務(wù)的特性　161
5．2．3　事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行　161
5．2．4　事務(wù)SQL語(yǔ)句　162
5．3　并發(fā)控制　165
5．3．1　并發(fā)控制問題　165
5．3．2　并發(fā)事務(wù)調(diào)度　168
5．3．3　數(shù)據(jù)庫(kù)鎖機(jī)制　170
5．3．4　基于鎖的并發(fā)控制協(xié)議　171
5．3．5　兩階段鎖定協(xié)議　174
5．3．6　并發(fā)事務(wù)死鎖解決　175
5．3．7　事務(wù)隔離級(jí)別　176
5．4　安全管理　176
5．4．1　數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全概述　177
5．4．2　數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全模型　177
5．4．3　用戶管理　179
5．4．4　權(quán)限管理　182
5．4．5　角色管理　184
5．5　備份與恢復(fù)　187
5．5．1　數(shù)據(jù)庫(kù)備份　187
5．5．2　PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的備份方法　189
5．5．3　數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)　194
5．5．4　PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)方法　195
5．6　PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理項(xiàng)目實(shí)踐　198
5．6．1　項(xiàng)目案例——成績(jī)管理系統(tǒng)　198
5．6．2　數(shù)據(jù)庫(kù)角色管理　199
5．6．3　數(shù)據(jù)庫(kù)權(quán)限管理　200
5．6．4　數(shù)據(jù)庫(kù)用戶管理　201
5．6．5　數(shù)據(jù)庫(kù)備份與恢復(fù)管理　202
習(xí)題　204
第6章　數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用編程　206
6．1　數(shù)據(jù)庫(kù)連接技術(shù)　206
6．1．1　ODBC技術(shù)　206
6．1．2　JDBC技術(shù)　209
6．2　Java Web數(shù)據(jù)庫(kù)編程　215
6．2．1　Java Web簡(jiǎn)介　215
6．2．2　Java Web開發(fā)運(yùn)行環(huán)境　215
6．2．3　Servlet技術(shù)　216
6．2．4　JSP技術(shù)　217
6．2．5　JavaBean技術(shù)　227
6．2．6　MyBatis訪問數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)　227
6．2．7　MyBatis數(shù)據(jù)庫(kù)編程　229
6．3　存儲(chǔ)過(guò)程編程　235
6．3．1　存儲(chǔ)過(guò)程的基礎(chǔ)知識(shí)　236
6．3．2　存儲(chǔ)過(guò)程的優(yōu)點(diǎn)　244
6．3．3　存儲(chǔ)過(guò)程的缺點(diǎn)　244
6．4　觸發(fā)器編程　245
6．4．1　觸發(fā)器的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)　245
6．4．2　觸發(fā)器的編程技術(shù)　248
6．4．3　事件觸發(fā)器　250
6．4．4　觸發(fā)器的應(yīng)用　252
6．4．5　使用觸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)　253
6．5　游標(biāo)編程　253
6．5．1　游標(biāo)的基礎(chǔ)知識(shí)　253
6．5．2　游標(biāo)的應(yīng)用編程　255
6．6　嵌入式SQL編程　257
6．6．1　嵌入式SQL的處理過(guò)程　257
6．6．2　嵌入式SQL的基本語(yǔ)法　257
6．6．3　嵌入式SQL的通信方式　258
6．7　數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用編程項(xiàng)目實(shí)踐　260
6．7．1　項(xiàng)目案例——課程管理系統(tǒng)　260
6．7．2　功能模塊設(shè)計(jì)　262
6．7．3　模塊的編碼實(shí)現(xiàn)　263
習(xí)題　272
第7章　NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)　274
7．1　NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)概述　274
7．1．1　關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的局限　275
7．1．2　NoSQL理論基礎(chǔ)　276
7．1．3　NoSQL基本概念　277
7．2　列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)　280
7．2．1　列存儲(chǔ)的概念　280
7．2．2　HBase數(shù)據(jù)庫(kù)的概念　281
7．2．3　HBase數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)　284
7．2．4　HBase數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)架構(gòu)與組成　286
7．2．5　HBase數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用場(chǎng)景　288
7．3　鍵值對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)　288
7．3．1　鍵值對(duì)存儲(chǔ)的概念　289
7．3．2　Redis數(shù)據(jù)庫(kù)的基本知識(shí)　289
7．3．3　Redis數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)　290
7．3．4　Redis數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)操作　294
7．3．5　Redis數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)　295
7．3．6　Redis數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用場(chǎng)景　296
7．4　文檔數(shù)據(jù)庫(kù)　297
7．4．1　文檔存儲(chǔ)的概念　297
7．4．2　MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念　297
7．4．3　MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)的管理　299
7．4．4　MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)的集群架構(gòu)　300
7．4．5　MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用場(chǎng)景　304
7．5　圖形數(shù)據(jù)庫(kù)　304
7．5．1　圖形數(shù)據(jù)模型　306
7．5．2　Neo4j圖形數(shù)據(jù)庫(kù)　309
7．5．3　Neo4j圖形數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)　311
7．5．4　Neo4j數(shù)據(jù)庫(kù)的集群結(jié)構(gòu)　313
7．5．5　Neo4j數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢語(yǔ)言CQL　314
7．6　NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目實(shí)踐　316
7．6．1　項(xiàng)目案例——成績(jī)管理系統(tǒng)　316
7．6．2　設(shè)計(jì)HBase數(shù)據(jù)庫(kù)表　317
7．6．3　安裝HBase數(shù)據(jù)庫(kù)　318
7．6．4　使用HBase Shell　318
7．6．5　操作HBase數(shù)據(jù)庫(kù)　320
習(xí)題　324
附錄　PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目　326
實(shí)驗(yàn)1　圖書銷售管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)　326
實(shí)驗(yàn)2　圖書銷售管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建與數(shù)據(jù)訪問操作　327
實(shí)驗(yàn)3　圖書銷售管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)后端編程　328
實(shí)驗(yàn)4　圖書銷售管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)安全管理　329
實(shí)驗(yàn)5　圖書銷售管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用JSP訪問編程　330
參考文獻(xiàn)　332