数据库原理及应用

数据库技术是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支。自20世纪60年代中期产生到今天，已经应用于社会生产和生活的各个领域中。其发展速度之快、应用之广泛是其他计算机科学技术分支所不能比拟的。目前数据库技术已成为信息系统和应用软件系统的核心技术和重要基础，而且围绕数据库技术现已形成了一个巨大的软件产业，即数据库管理系统和各类应用软件的设计与发行。

本书是组织了多年讲授数据库原理与数据库应用技术的一线教师，结合自己的教学经验和教学体会，整理和丰富了教学讲义而编写的。本书的特点在于能够把数据库系统原理和SQL Server 2000及其C#、ASP.NET有机结合起来，理论叙述严谨，应用能力培养目标明确，使读者在学习过程中做到理论与实践相结合，并且掌握使用最新的软件开发工具开发数据库应用程序的技能；内容叙述力求简单明了、深入浅出，在数据库技术应用相关章节尽量避免冗长的理论叙述，而侧重于技术的应用与程序开发能力的培养，使学生学完本门课程后能具备数据库应用程序开发能力，快速适应实际工作。

全书共分为十章和两个附录，参考学时为56~72学时。使用者可以根据实际情况进行适当的取舍。

第1章数据库系统概述，主要介绍了数据库的基本概念，数据库技术的发展，数据库系统的组成与结构，数据模型的概念与分类。

第2章关系数据库系统理论基础，主要介绍了关系模型，关系数据结构及形式化定义，关系代数，关系数据库标准语言SQL以及关系规范化理论等。

第3章SQL Server 2000的使用，主要介绍了 SQL Server 2000系统的组成及基本特性，SQL Server 2000的安装方法，Transact-SQL语句的使用，SQL Server 2000数据库管理，表的管理与使用，视图的创建与管理，索引的创建与管理，存储过程与触发器的使用。

第4章数据库安全及维护，主要介绍了数据库安全性控制原理，使用SQL Server 2000实现数据库安全性控制；数据库完整性控制原理，使用SQL Server 2000实现数据库完整性约束；数据库恢复技术，使用SQL Server 2000实现数据库的备份与恢复以及并发控制等。

第5章数据库系统设计，主要介绍了数据库系统设计的内容和特点，数据库的设计步骤、需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计以及数据库的实施和维护等。

第6章数据库访问技术介绍，主要介绍了ODBC工作原理及使用方法，ADO模型的层次结构，使用ADO技术访问数据库的方法，ADO.NET的体系结构的组成及工作原理。

第7章使用C#和ADO.NET操作数据库，主要介绍了数据提供程序的选择，SqlConnection的使用，OleDbConnection的使用，OracleConnection的使用，数据的获取，DataReader的使用以及DataSet和DataAdapter的使用等。

第8章使用C#开发Windows数据库应用程序，主要介绍了简单数据绑订，复杂数据绑订，数据源的类型，DataGrid的使用以及Windows应用程序开发实例等。

第9章基于C#和ASP.NET的Web数据库应用程序，主要介绍了Web窗体的建立方法，数据绑定到DataGrid 的方法，DataGrid中分页显示数据的实现，使用DataGrid操作数据的方法以及Web程序开发实例等。

第10章数据库新技术概述，主要介绍了分布式数据库的概念、特点和体系结构，面向对象数据库的理论和实现方法，数据仓库技术以及数据挖掘技术等。

附录A ASP.NET简介和附录B C#语言简介介绍了ASP.NET和C#语言的基本应用，以便于读者在学习过程中查阅和参考。

全书内容丰富、结构合理、实用性强。其中第8、9章的两个程序实例是作者实际的研发项目，具有较高的参考价值和实用价值；第10章和附录A附录B的内容可以根据实际情况进行取舍，对ASP.NET和C#语言不熟悉的读者还可以仔细研读附录A和附录B的内容，并且在此基础上查阅相关的书籍，以达到更好的学习效果。

本书由刘玉宝担任主编，祝海英、陈立担任副主编，参加编写的人员还有孙玉钰、李颖昉、李纯莲、边晶、王献荣。其中第2、3章由刘玉宝编写，第4章由祝海英编写，第7、8章由陈立编写，第1、5章由孙玉钰编写，第9、10章由李颖昉编写，附录B由李纯莲编写，附录A由边晶编写，第6章由王献荣编写，最后由刘玉宝统一定稿。全书由陈玉明教授担任主审。

在本书编写的过程中得到了单位的领导和同仁的热情帮助和支持，在此表示衷心的感谢！

本书的编写参考了广大同行专家的著作和成果，在此对他们表示衷心的感谢！

对那些在互联网上为数据库技术的普及与发展做出贡献的同行们，同样表示真诚的谢意！

由于时间仓促，加之作者的水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，恳请同行专家和广大读者批评指正。

编 者

2006年1月

前言
第1章 数据库系统概述 1
1.1 基本概念 1
1.1.1 数据 1
1.1.2 数据库 2
1.1.3 数据库管理系统 2
1.1.4 数据库系统 2
1.2 数据库技术的发展 3
1.2.1 人工管理阶段 3
1.2.2 文件系统阶段 4
1.2.3 数据库系统阶段 4
1.3 数据库系统的组成与结构 5
1.3.1 数据库系统的组成 5
1.3.2 数据库系统结构 6
1.4 数据模型 8
1.4.1 数据模型的概念 8
1.4.2 概念模型 8
1.4.3 层次模型 10
1.4.4 网状模型 10
1.4.5 关系模型 11
本章小结 12
习题 12
第2章 关系数据库系统理论基础 13
2.1 关系模型概述 13
2.2 关系数据结构及形式化定义 14
2.2.1 关系的数学定义 14
2.2.2 关系的性质 15
2.2.3 关系模式 15
2.3 关系的完整性 16
2.3.1 实体完整性（Entity Integrity） 16
2.3.2 参照完整性（Referential Integrity） 17
2.3.3 用户定义完整性 17
2.4 关系代数 17
2.4.1 传统的集合运算 18
2.4.2 专门的关系运算 18
2.5 关系数据库标准语言SQL 24
2.5.1 SQL语言基本知识 24
2.5.2 数据定义命令 26
2.5.3 数据查询语言 28
2.5.4 数据更新语言 36
2.5.5 视图 38
2.5.6 数据控制 43
2.6 关系规范化理论 44
2.6.1 问题的提出 44
2.6.2 关系的规范化 46
本章小结 51
习题 51
第3章 SQL Server 2000的使用 53
3.1 SQL Server 2000的特性 53
3.1.1 SQL Server关系数据库发展简史 53
3.1.2 SQL Server的特点 53
3.2 安装SQL Server 2000 54
3.2.1 安装SQL Server 2000对用户环境的要求 54
3.2.2 安装SQL Server 2000 55
3.3 SQL Server 2000系统的组成 57
3.3.1 数据库 57
3.3.2 SQL Server工具和实用程序 58
3.4 Transact-SQL语言简介 59
3.4.1 概述 59
3.4.2 Transact-SQL语句类型 60
3.4.3 Transact-SQL语言编程基础 72
3.5 SQL Server数据库管理 79
3.5.1 文件和文件组 79
3.5.2 创建数据库 80
3.5.3 查看数据库信息 84
3.5.4 管理数据库 85
3.5.5 删除数据库 89
3.6 表的管理与使用 89
3.6.1 SQL Server数据类型 89
3.6.2 数据库中表的创建 91
3.6.3 数据库中表的删除 93
3.6.4 数据库中表的修改 93
3.6.5 查看表的属性 95
3.6.6 表的重命名 95
3.6.7 编辑维护表格数据 96
3.7 视图及其应用 100
3.7.1 视图的创建和查询 100
3.7.2 视图的修改和删除 103
3.7.3 通过视图修改数据 104
3.8 索引的创建与管理 105
3.8.1 创建索引 106
3.8.2 查看、修改和删除索引 108
3.9 存储过程与触发器 109
3.9.1 存储过程的使用与管理 109
3.9.2 触发器的使用与管理 111
本章小结 113
习题 113
第4章 数据库安全及维护 115
4.1 数据库安全性 115
4.1.1 安全性概述 115
4.1.2 数据库安全性控制 116
4.1.3 SQL Server 2000实现数据库安全性 118
4.2 数据库的完整性 126
4.2.1 完整性约束条件 126
4.2.2 完整性控制 128
4.2.3 SQL Server 2000实现数据库完整性 129
4.3 数据库恢复技术 137
4.3.1 事务的基本概念 137
4.3.2 故障的种类 138
4.3.3 转储和恢复 139
4.3.4 日志文件 141
4.3.5 SQL Server 2000实现数据库的备份与恢复 142
4.4 并发控制 147
4.4.1 并发控制概述 147
4.4.2 封锁 149
本章小结 153
习题 153
第5章 数据库设计 154
5.1 数据库设计概述 154
5.1.1 数据库设计内容 154
5.1.2 数据库设计的特点 155
5.2 数据库设计步骤 155
5.2.1 需求分析 156
5.2.2 概念结构设计 160
5.2.3 逻辑结构设计 167
5.2.4 物理结构设计 170
5.2.5 数据库的实施和维护 172
本章小结 174
习题 175
第6章 数据库访问技术介绍 176
6.1 ODBC的使用 176
6.1.1 ODBC概述 176
6.1.2 ODBC数据源的配置 177
6.2 ADO的使用 180
6.2.1 ADO技术概述 180
6.2.2 使用ADO技术访问数据库举例 182
6.3 ADO.NET简介 185
6.3.1 ADO.NET技术的设计目标 185
6.3.2 ADO.NET的体系结构 186
6.3.3 ADO.NET数据对象介绍 192
本章小结 193
习题 194
第7章 使用C#和ADO.NET操作数据库 195
7.1 数据库的连接 195
7.1.1 SqlConnection的使用 197
7.1.2 OleDbConnection的使用 198
7.1.3 OdbcConnection的使用 199
7.1.4 OracleConnection的使用 200
7.2 数据的获取 203
7.2.1 创建Command对象 203
7.2.2 执行命令 203
7.2.3 参数化查询 208
7.2.4 执行存储过程 210
7.3 DataReader的使用 212
7.3.1 DataReader简介 212
7.3.2 使用DataReader读取数据 214
7.3.3 在DataReader中使用多个结果集 215
7.4 DataSet和DataAdapter的使用 217
7.4.1 DataSet简介 217
7.4.2 DataAdapter简介 217
7.4.3 利用DataSet和DataAdapter访问数据 218
7.4.4 类型和无类型DataSet 220
7.5 性能 221
本章小结 222
习题 222
第8章 使用C#开发Windows数据库应用程序 223
8.1 数据绑定 223
8.1.1 简单数据绑定 224
8.1.2 复杂数据绑定 225
8.2 数据源的类型 226
8.2.1 数组作为数据源 226
8.2.2 数据表作为数据源 226
8.2.3 数据集作为数据源 227
8.2.4 数据视图作为数据源 227
8.3 DataGrid的使用 228
8.4 应用实例 230
本章小结 237
习题 237
第9章 基于C#和ASP.NET的Web数据库应用程序 238
9.1 Web程序设计基础 238
9.1.1 建立Web窗体 238
9.1.2 数据绑定到DataGrid 239
9.1.3 DataGrid中分页的实现 241
9.2 使用DataGrid操作数据 241
9.3 应用实例 242
9.3.1 网站中的几个文件 244
9.3.2 客户端部分 246
9.3.3 网站服务端部分 247
本章小结 262
习题 262
第10章 数据库新技术概述 263
10.1 分布式数据库 263
10.1.1 分布式数据库系统的概念 264
10.1.2 分布式数据库系统的特点 265
10.1.3 分布式数据库系统的体系结构 265
10.1.4 分布式数据库系统的发展前景 267
10.2 面向对象数据库 267
10.2.1 面向对象数据模型 267
10.2.2 面向对象数据库建模 271
10.2.3 对象-关系数据库 274
10.3 数据仓库 275
10.3.1 数据仓库的定义与特征 275
10.3.2 数据仓库系统的体系结构 277
10.3.3 数据仓库的数据库模式 278
10.3.4 数据仓库工具 279
10.4 数据挖掘技术 281
10.4.1 数据挖掘的主要功能 281
10.4.2 数据挖掘的方法及工具 281
10.4.3 数据挖掘的实施步骤 282
10.4.4 数据挖掘应用现状 282
10.4.5 数据挖掘中存在的问题 283
本章小结 283
习题 284
附录A ASP.NET简介 285
附录B C#简介 293
参考文献 301

1. Python数据库编程 [主编 殷树友 邢 翀]
2. SQL Server 2019数据库实战教程 [主编 岳付强 曾陈萍 唐承佳]
3. MySQL数据库技术项目化教程——基于OBE理念 [主编 刘崇巍 庞金龙]
4. MySQL数据库应用项目化教程 [主编 代恒 王明超]
5. 数据库原理与实践（MySQL版） [杨俊杰 刘忠艳]
6. MySQL数据库项目式教程 [陈亚峰]
7. 数据库技术与应用实践教程（SQL Server 2019） [主 编 严晖 周肆清]
8. 数据库技术与应用（SQL Server 2019） [主编 严晖 刘卫国]
9. 数据库原理及应用SQL Server 2014（微课版） [主 编 赵德福]
10. MySQL数据库项目化教程（第二版） [主编　郑小蓉]
11. 数据库原理及应用（MySQL版） [瞿英　裴祥喜　王玉恒]
12. 数据库技术与应用（SQL Server 2019） [主 编 沙有闯]
13. 数据库系统工程师真题精析与命题密卷 [钟志宏]
14. 数据库原理与应用——基于SQL Server 2016 [主编 彭浩 黄胜 邹竞]
15. 数据库系统工程师5天修炼 [钟志宏]
16. Access数据库基础教程实验指导与习题集 [主 编 饶拱维 杨贵茂 吴华光]
17. Access 数据库基础教程 [主编 饶拱维 杨贵茂 郭其标]
18. MySQL数据库项目化教程 [主编　郑小蓉　段萍]
19. C#数据库编程技术 [主编　顾家铭]
20. 数据库原理及应用（MySQL版） [主编 高亮 韩玉民]
21. 数据库原理 [主编 杨俊杰 张玮]
22. 数据库原理与技术（第三版）实验指导 [程传庆]
23. 数据库技术与应用（SQL Server 2008版）（第二版） [主编 严晖 王小玲]
24. 数据库技术与应用实践教程（SQL Server 2008）（第二版） [主编 严晖 周肆清]
25. 数据库原理与SQL语言 [主编　余恒芳　汪晓青]
26. 数据库原理与技术（第三版） [程传慧]
27. MySQL数据库开发实战 [肖睿　訾永所　侯小毛]
28. Access 2010数据库应用教程（第二版） [主编 李亚]
29. Access 2010数据库实用教程 [主编 张明 宣继涛]
30. 数据库应用 [主编　肖睿　于继武]