数据库原理与技术（第三版）

精心设计教学内容——既强调紧扣教学大纲，又强调门槛低，通俗易懂，并随课程展开逐步深化，进一步加强学生对数据库理论及其应用的理解，扩展有关数据库的知识内容。

将理论、技术与应用紧密结合在一起——结合数据库理论的教学介绍了SQL Server数据库的基本理论与基本方法，既是数据库概念的具体化，又扩展了数据库理论的内容。

独家发布“管理信息系统软件生产线”——使数据库不再抽象，使“应用”不再是空谈与空想。数小时就可建立一个界面丰富，具有较强功能的管理信息系统。

数据库是设计与建立管理信息系统的主要支撑，而管理信息系统是计算机应用最主要的内容之一。学习数据库的重点是学习数据库的基本理论、基本知识与基本方法。需要强调的是要理论联系实际，要联系管理信息系统的设计与建设实际进行：由管理信息系统的需求理解数据库系统的设计理念；由管理信息系统的设计过程理解数据库的基本组成；由管理信息系统的应用理解数据库的技术与方法；根据管理信息系统的发展研究数据库理论与技术的创新方向。孤立地学习和讲述这门课程会减少学习数据库的所得，将使其内容变得枯燥无味与难以理解，更无法将之应用于生产实际。

本书第一、二版问世以来，得到了广大读者的肯定，不少读者还提出了许多有益的建议，为新版的编写打下良好基础，我们深表感谢。本书第二版介绍了SQL Server 2005与Oracle两种数据库管理系统，突出在网络环境中数据库的应用研究，加强涉及数据库与数据表的设计与管理、SQL语句及内嵌语言的应用、数据完整性与安全性保护、备份与恢复等方面的内容。这些内容既扩展了数据库基本理论与技术的教学内容，也使数据库理论教学与社会实践活动更紧密地结合。但不足的是，关于实验教学工具的改进较小，教的是SQL Server，却以VFP为实践工具，存在理论与实际脱节的弊病。本次改版研究设计了应用Java语言开发的SQL语言学习工具程序，提供各种可视化界面，帮助读者分步写出SQL语句，使得更便于理解SQL语句的结构与设计方法，强化这一部分的教学效果。另外还设计了应用Java语言开发的基于SQL Server数据库的软件生产线。软件生产线由面向系统建模程序和管理信息系统软部件库构成。面向系统建模（System-oriented Modeling，SOM）是在面向对象建模语言—统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）基础上设计的新一代建模语言。UML建模语言是十分成熟的建模语言，已成为标准和规范，它简单易学，信息量丰富，表现力强，是一般软件开发的基础，被普遍使用。但是，它毕竟以类为基本元素，基于其模型无法实现软件设计自动化。面向系统建模以软部件为基本元素，尽量保留UML的风格，沿用其图形元素，用部件图代替类图，可以直接基于模型建立应用系统。面向系统建模图形由用例图、数据结构图（或称元数据图）、系统结构图（或称数据操作图）、系统组件图、工作流程图（时序图）组成。用例图描述哪些操作对象做哪些事；数据结构图描述数据构成及数据属性和数据约束；系统结构图描述涉及哪些数据、哪些操作、界面风格、数据联系及处理，以部件图为主要图形元素；系统组件图描述子系统构成；工作流程图描述随时间变化的处理过程，包括人员、操作、时间、权限等要素。

管理信息系统软部件是应用系统中由类与对象组合而成的，集成了多项功能，可以表现多种性能的具有自适应与即插即用特性的通用程序模块，只需要输入必要的参数，就可以让一个部件程序选择并表现某具体功能与特殊的性能。软件生产线系统提供建模工具程序，运行该程序可建立应用系统模型，在建模过程中根据提示输入必要的参数，就能在以分钟计的极短时间里搭建一个局域网上的功能比较齐全的管理系统。这个系统拥有丰富易操作的界面，充分满足用户需求的功能与良好性能，包括各种数据录入与维护的程序，满足各种需要的查询程序和数据处理程序、各种数据导入或导出程序、多种打印与图形输出程序。将之用于数据库教学，可以不要求学习任何开发语言，不懂程序代码的语法与句法，只要求安装Java系统软件（JDK 6.0）和SQL Server数据库（SQL Server 2014及之前版本，也可用于Oracle、MySQL、Access、DB2、达梦等数据库），进行应用系统需求分析，就可以让学生结合数据库设计实际开发应用系统，通过实践更好地理解与掌握数据库的理论与方法；深入且具体地让学生联系应用系统需求认识数据冗余、共享、数据独立性、各类数据完整性及数据完整性保护、关键字、视图、数据安全、SQL语言及其应用、数据表结构及其对系统设计的影响、字典表与数据整合、代码表与派生数据及其处理等基本概念、基本理论与基本方法；掌握数据库系统设计方法，从而大大提高数据库的学习质量与动手能力。

软件生产线技术具有实用价值，随着其技术的发展，能大大提高应用系统设计效率，降低成本，提高设计质量，降低维护成本，一般企业管理工作者能自己进行应用系统的维护。在管理信息系统建设时，参与原始代码设计的人员将减少，大部分开发人员的主要工作将集中到数据库设计、应用系统结构研究、系统扩展与维护等工作上来，促使数据库应用范围不断扩展。我们目前的研究还处于早期阶段，缺点与错误在所难免，希望广大读者多提宝贵意见。

本书配套PPT教案可在出版社网站上下载，与本书配套的实验工具程序包括SQL语句辅助生成系统与管理信息系统软件生产线等全部软件随与本书配套出版的实验指导发布。

本书由程传慧任主编，曾玲和杨晓艳任副主编，程学先为本书的出版提供了技术支持。参与本书编写的还有郑秋华、陈永辉、程传庆等。林姗、刘伟、胡显波、赵岚、江南、肖模艳、龚晓明、王富强、陈义、史函、刘玲玲、熊晓菁、童亚拉、周金松、祝苏薇、王嘉、黎柳柳、苏艳、蒋慧婷、陈莉、谌章恒、张军、赵普、高霞、钱涛、张俊、李珺、张慧萍、顾梦霞、贺红艳、罗红芳、陈小娟、齐赛、聂志恒、王玉民、龚文义等参加了本书编审与软件设计工作，在此表示感谢。

编 者

2017年6月

第1章 数据库基础知识 1
本章学习目标 1
1.1 数据处理 1
1.1.1 利用文件系统进行数据处理 1
1.1.2 从实例看数据库的数据处理技术 4
1.2 数据库技术概述 7
1.3 数据库的数据结构及存储结构 12
1.3.1 链表式数据结构 12
1.3.2 关系数据库结构概述 13
1.4 索引文件组织 16
1.4.1 索引文件 16
1.4.2 非关键字索引文件 17
1.4.3 B+树索引结构 19
本章小结 20
习题一 20
第2章 数据库设计中的数据模型 21
本章学习目标 21
2.1 数据模型 21
2.1.1 数据模型概念 21
2.1.2 数据之间的联系 22
2.1.3 实体－联系模型 23
2.2 关系数据模型 25
2.2.1 关系数据模型的概念 25
2.2.2 关系数据模型的设计 27
2.3 面向对象数据模型 28
2.3.1 UML定义的类图 28
2.3.2 利用Rose建模操作 32
2.3.3 从建模到建库与建表的自动化操作 34
本章小结 35
习题二 35
第3章 关系数据库 36
本章学习目标 36
3.1 基本概念 36
3.2 函数依赖 37
3.2.1 函数依赖概念 37
3.2.2 部分函数依赖 38
3.2.3 完全函数依赖 38
3.2.4 传递函数依赖 38
3.3 候选关键字与主属性 39
3.3.1 候选关键字 39
3.3.2 主属性 40
3.4 关系规范化 40
3.4.1 问题的提出 40
3.4.2 范式 42
3.4.3 关系分解的正确性 47
本章小结 47
习题三 48
第4章 SQL Server 基础 49
本章学习目标 49
4.1 SQL Server管理工具 49
4.2 可视化建立数据库、表、索引的操作 52
4.2.1 建立数据库 52
4.2.2 建立数据表 53
4.2.3 修改表结构 56
4.2.4 建立索引 56
4.2.5 数据维护操作 58
4.3 建立视图的操作 59
4.3.1 建立视图 59
4.3.2 使用视图 60
4.4 数据完整性保护 61
4.4.1 实体完整性保护的实现 61
4.4.2 参照完整性保护的实现 61
4.4.3 域完整性保护的实现 64
4.5 数据库安全性管理 64
4.5.1 主体与安全对象 65
4.5.2 身份验证模式 65
4.5.3 登录名的管理 66
4.5.4 创建架构 67
4.5.5 针对具体数据库创建用户名 68
4.5.6 服务器角色 68
4.5.7 数据库角色 69
4.5.8 权限管理 71
本章小结 72
习题四 72
第5章 关系代数与SQL语言 74
本章学习目标 74
5.1 关系代数 75
5.1.1 传统的集合运算 75
5.1.2 专门的关系运算 78
5.2 关系演算 81
5.3 SQL语言概貌 82
5.4 SQL数据定义功能 82
5.4.1 基本表的定义和修改 82
5.4.2 索引的建立和删除 84
5.5 SQL数据查询语句 84
5.5.1 标准SQL数据查询语句格式 84
5.5.2 对单一表查询语句 85
5.5.3 对两个以上表的连接查询 86
5.5.4 嵌套查询 87
5.5.5 关系除法 88
5.6 视图 89
5.6.1 建立视图的语句 89
5.6.2 删除视图语句 90
5.7 SQL Server中SQL语句的加强 90
5.7.1 T-SQL语言对SQL定义语句
的加强 91
5.7.2 涉及数据完整性的数据表结构
修改语句 94
5.7.3 T-SQL语言对SQL查询语句
的加强 97
5.8 SQL数据更新语句 99
5.8.1 修改（UPDATE）语句 99
5.8.2 删除（DELETE）语句 99
5.8.3 插入（INSERT）语句 100
5.9 嵌入式SQL 101
5.10 查询优化 102
本章小结 103
习题五 104
第6章 T-SQL语言程序设计 106
本章学习目标 106
6.1 T-SQL程序设计的语言元素 106
6.1.1 变量 106
6.1.2 运算符 107
6.1.3 表达式及常用命令 108
6.1.4 函数 108
6.1.5 流程控制语句 112
6.1.6 注释 115
6.2 SQL Server中的存储过程 116
6.2.1 存储过程的概念 116
6.2.2 存储过程的优点 116
6.2.3 使用对象资源管理器创建存储过程 117
6.2.4 使用T-SQL 命令创建存储过程 118
6.2.5 重新命名存储过程 119
6.2.6 删除存储过程 120
6.2.7 执行存储过程 120
6.2.8 系统存储过程 120
6.3 SQL Server中的触发器 121
6.3.1 触发器的概念及作用 121
6.3.2 触发器的种类 122
6.3.3 创建触发器 122
6.3.4 触发器的原理 125
6.3.5 INSTEAD OF 触发器 125
6.3.6 触发器的应用 126
本章小结 128
习题六 128
第7章 数据库管理与数据安全 129
本章学习目标 129
7.1 数据库的安全性实施方法 129
7.1.1 应用SQL Server语句建立登录名、
架构与用户 129
7.1.2 SQL语言访问权限控制 130
7.2 事务处理 133
7.2.1 事务的基本概念 133
7.2.2 事务处理过程分析 134
7.2.3 SQL的事务管理 134
7.3 并发控制 135
7.3.1 并发处理产生的三种不一致性 135
7.3.2 封锁 137
7.4 数据库的备份与恢复 139
7.4.1 故障的类型 139
7.4.2 事务日志 140
7.4.3 恢复 141
7.4.4 数据的转储 141
7.5 SQL Server中的数据导入和导出 142
7.5.1 使用T-SQL进行数据导入、导出 142
7.5.2 使用SQL Server 2014数据导入、
导出向导 143
7.5.3 利用对象资源管理器导入、导出 146
7.6 SQL Server应用系统开发环境 146
7.6.1 SQL Server应用系统的两种
系统结构 146
7.6.2 ODBC 147
7.6.3 JDBC 148
本章小结 150
习题七 150
第8章 数据库应用系统设计 152
本章学习目标 152
8.1 概述 152
8.2 数据库结构设计 153
8.2.1 数据库结构设计步骤 153
8.2.2 需求分析 153
8.2.3 概念结构设计 158
8.2.4 逻辑结构设计 160
8.2.5 数据库物理设计 161
8.3 应用程序结构设计 163
本章小结 166
习题八 166
第9章 数据库新技术介绍 168
本章学习目标 168
9.1 数据挖掘 168
9.1.1 数据挖掘技术概述 168
9.1.2 公式发现 169
9.1.3 关联规则 173
9.1.4 分类与决策树 177
9.1.5 聚类 183
9.2 数据仓库 185
9.2.1 数据仓库的概念 185
9.2.2 联机事务处理 186
9.2.3 联机分析技术概述 187
9.2.4 数据仓库的架构 189
9.2.5 数据收集 190
9.2.6 SQL Server 中的数据仓库组件 192
9.3 分布式数据库 192
9.3.1 分布式数据库系统概述 193
9.3.2 分布式数据存储 193
9.3.3 分布式数据的查询处理 194
9.3.4 分布式数据库系统中的事务处理 195
9.3.5 数据对象的命名方式与目录表
的管理 198
9.3.6 更新传播 200
本章小结 200
习题九 200
第10章 管理信息系统软部件库与软件
生产线 202
本章学习目标 202
10.1 管理信息系统软件生产线 202
10.2 管理信息系统软部件库及数据库
桌面系统 206
10.2.1 数据库桌面系统概述 206
10.2.2 表格式数据维护部件程序功能、性能与操作说明 207
10.2.3 单记录式数据维护部件程序功能、
性能与操作说明 210
10.2.4 查询类部件程序功能、性能与
操作说明 215
10.2.5 数据处理类部件程序功能、性能
与操作说明 217
10.2.6 数据导入导出部件程序功能、性能
与操作说明 219
10.2.7 打印报表部件程序功能、性能与
操作说明 220
10.3 用例图 222
10.3.1 功能 222
10.3.2 主要图形元素或按钮 222
10.3.3 主要操作 223
10.4 数据结构图 224
10.4.1 功能 224
10.4.2 主要图形元素或按钮 225
10.4.3 主要操作 226
10.5 系统组件图 227
10.5.1 功能 227
10.5.2 主要图形元素或按钮 227
10.5.3 主要操作 228
10.6 系统结构图 229
10.6.1 功能 229
10.6.2 主要图形元素或按钮 229
10.6.3 主要操作 230
10.7 生成应用系统 231
10.8 工作流程图 231
10.8.1 功能 231
10.8.2 主要图形元素 232
10.8.3 主要操作 233
本章小结 234
参考文献 236

1. 输水管线工程风险管理 [张勇 党亥生 著]
2. 民用航空飞机标准线路施工 [主编　王志敏　陈明]
3. 不息的水脉—大运河讲谈录 [赵珩　著]
4. 实用运筹学 [主编　邢育红　于晋臣]
5. 三峡梯级电站水资源决策支持系统研究与开发 [姚华明 潘红忠 汤正]
6. 海南黎族民俗文化鉴赏 [庞国华　著]
7. 石墨烯在太赫兹及中红外频段电磁器件设计中的应用 [李艳秀 庄华伟 著]
8. 电子技术（第二版） [主编 覃爱娜 李飞]
9. 办公自动化高级应用 [陈萍 朱晓玉]
10. 信息处理技术员考试32小时通关 [薛大龙]
11. 电子产品设计案例教程（微课版）—基于嘉立创EDA（专业版） [王静 莫志宏 陈学昌 丁红]
12. C程序设计实践教程 [刘卫国]
13. C程序设计（慕课版） [刘卫国]
14. Web技术开发教程（基于.NET开源MVC框架） [王合闯 韩红玲 王青正 陈海蕊]
15. 商务英语翻译教程（笔译）（第四版） [主编 王军平]
16. 智慧零售技术与应用 [洪旭 著]
17. 建设工程法规实务 [主编 余滢]
18. 商务秘书理论与实务（第三版） [主编 张同钦]
19. 程序设计基础实践教程（C/C++语言版） [张桂芬 葛丽娜]
20. C++案例项目精讲 [主编 杨国兴]
21. 劳动争议处理实务 [主编 王秀卿 罗静]
22. 工程数学 [主编 郭立娟 王海]
23. 语音识别理论与实践 [主编　莫宏伟]
24. 信息系统项目管理师章节习题与考点特训（第二版） [主编 薛大龙]
25. 武术基础教程 [主编 李代勇 谢志民]
26. 计算机网络实训教程 [主编 张浩军 赵玉娟]
27. 画法几何与机械制图习题集（多学时） [主编 赵军]
28. HCIA-Datacom认证题库分类精讲 [主 编 韩立刚]
29. SwiftUI完全开发 [李智威 著]
30. 网络规划设计师备考一本通 [夏杰 编著]