数据库原理与实践（MySQL版）

◆ 内容全面，讲解细致

全书内容由浅入深，详细讲解了MySQL 的主要功能和操作技术。

◆ 理实一体，突出应用

以操作案例为驱动，构建完整的数据库知识体系和程序设计方法。

◆ 资源丰富，方便教学

配备了习题、微课视频等教学资源，为理实一体化教学提供素材。

数据库技术是计算机科学技术中发展较快的领域，已成为计算机应用和信息系统的核心技术和重要基础。“数据库原理与实践”课程是本科院校计算机相关专业的一门基础专业课。本书结合数据库基本原理、方法和应用技术，兼顾理论和应用，以MySQL 8.0.32版本为操作平台，每个知识点都通过实例进行讲解，在MySQL编程的相关章节提供了一定的课堂练习，为理实一体化教学提供参考素材。党的二十大报告指出，要“推进职普融通、产教融合、科教融汇”，产教融合、科教融汇将成为提升高等教育质量的必由之路。本书由产业专家与教师共同制定目录结构及内容，将教师教学研究项目与教材融合，以期满足新时代应用型创新人才培养的要求。

本书共分9章，主要内容如下。

第1章简要介绍了数据库系统、数据模型、数据库体系结构等。

第2章简要介绍了关系模型、传统的关系运算和专门的关系运算，并通过几个简单示例说明关系运算的基本应用。

第3章简要介绍了SQL语言、MySQL数据库、MySQL数据类型，详细讲解了MySQL的数据定义、数据更新、数据查询语句的语法和应用，并给出了本书使用的一个示例数据库。在本章的部分小节，还提供了课堂练习。

第4章详细讲解了MySQL程序设计、函数、存储过程、触发器、游标和异常处理的语法和应用。本章小节后附有课堂练习。

第5章主要介绍了函数依赖、关系模式的规范化、关系模式分解的概念和基本应用等。

第6章主要介绍了数据库管理系统提供的安全措施、MySQL的安全机制及MySQL数据库的备份和恢复过程。

第7章主要介绍了事务与并发控制，讲解了事务控制的基本语法，并通过示例分析事务的处理过程。

第8章主要介绍了NoSQL数据库的发展背景、NoSQL数据库的基本概念及存储模式，详细阐述了MongoDB的基本操作。

第9章主要介绍了数据库设计各阶段采用的方式方法及处理手段。

本书由岭南师范学院数据库教学团队教师编写，杨俊杰、刘忠艳任主编，其中，杨俊杰负责全书内容、结构的安排；刘忠艳负责编写第1章、第2章、第4章，陈世峰负责编写第3章，石艳负责编写第7章和第9章，张玮负责编写第5章和第6章，彭增焰负责编写第8章。在编写过程中，编者参考了相关教材的部分内容及部分网络资料，在此对这些的作者致以衷心的感谢。

本书的出版得到了广东省一流本科课程“数据库原理”、广东省一流专业“计算机科学与技术”等项目的资助。

由于作者水平所限，书中难免存在不妥之处，敬请广大读者批评指正，并欢迎读者通过邮箱yangjunjie1998@lingnan.edu.cn反馈意见和建议。

编 者

2023年12月

第1章 数据库系统概述 1
1.1 数据库系统 1
1.1.1 数据库的基本概念 1
1.1.2 数据库技术的发展 3
1.1.3 数据库系统的特点 8
1.1.4 数据库系统的应用 9
1.2 数据模型 10
1.2.1 数据模型的组成三要素 10
1.2.2 数据抽象的过程 10
1.2.3 概念模型 12
1.2.4 逻辑模型 14
1.3 数据库体系结构 16
1.3.1 数据库系统的三级模式结构 16
1.3.2 数据库系统的二级映射与
数据独立性 17
习题1 18
第2章 关系模型基本理论 20
2.1 关系模型 20
2.1.1 关系数据库的基本概念 20
2.1.2 关系的完整性 22
2.2 关系代数 23
2.2.1 传统的关系运算 24
2.2.2 专门的关系运算 26
2.2.3 关系代数操作实例 27
习题2 28
第3章 结构化查询语言SQL 31
3.1 SQL语言概述 31
3.1.1 SQL的产生与发展 31
3.1.2 SQL的特点 32
3.1.3 SQL的语句结构 32
3.2 MySQL简介 33
3.2.1 MySQL的发展及版本 33
3.2.2 MySQL的特点 34
3.2.3 MySQL的主要组件 34
3.2.4 MySQL的系统数据库 35
3.3 MySQL数据类型 35
3.3.1 数值类型 35
3.3.2 字符串类型 36
3.3.3 日期与时间类型 37
3.3.4 二进制类型 37
3.3.5 其他类型 38
3.3.6 数据类型的选择 38
3.4 数据库设计 39
3.5 数据定义 41
3.5.1 数据库的创建和管理 41
3.5.2 表的创建和管理 42
3.5.3 表的完整性管理 47
3.5.4 索引的创建和管理 54
3.6 数据更新 57
3.6.1 插入数据 57
3.6.2 更新数据 59
3.6.3 删除数据 60
3.7 数据查询 61
3.7.1 基本查询 61
3.7.2 连接查询 70
3.7.3 嵌套查询 73
3.7.4 集合查询 79
3.8 视图 81
习题3 85
第4章 MySQL编程 87
4.1 MySQL编程基础 87
4.1.1 MySQL中SQL语句的基本
书写规则 87
4.1.2 运算符与表达式 87
4.1.3 语句块和注释 92
4.1.4 流程控制语句 93
4.2 函数 99
4.2.1 内置函数 99
4.2.2 用户定义函数 103
4.3 存储过程 105
4.3.1 存储过程的特点和类型 105
4.3.2 存储过程的创建和执行 106
4.3.3 存储过程的参数 107
4.3.4 存储过程的管理 110
4.4 触发器 111
4.4.1 触发器简介 111
4.4.2 触发器分类 111
4.4.3 创建触发器 112
4.4.4 管理触发器 117
4.5 游标 117
4.5.1 游标简介 117
4.5.2 游标的使用 118
4.5.3 游标操作举例 122
4.6 异常处理 125
4.6.1 异常的定义 125
4.6.2 异常处理程序的定义 125
习题4 127
第5章 关系数据库的规范化理论 128
5.1 关系模式的设计问题 128
5.1.1 关系模式可能存在的异常 128
5.1.2 关系模式中存在异常的原因 129
5.1.3 关系模式规范化 130
5.2 函数依赖 131
5.2.1 关系模式的简化表示 131
5.2.2 函数依赖的基本概念 131
5.2.3 码的函数依赖表示 133
5.2.4 函数依赖和码的唯一性 133
5.3 函数依赖的公理系统 134
5.3.1 属性的闭包与F逻辑蕴含的
充要条件 134
5.3.2 最小函数依赖集Fmin 135
5.4 关系模式的规范化 137
5.4.1 规范化的含义 137
5.4.2 第一范式 137
5.4.3 第二范式 139
5.4.4 第三范式 140
5.4.5 BCNF范式 140
5.5 多值依赖与第四范式 141
5.5.1 问题的引入 141
5.5.2 多值依赖的基本概念 143
5.5.3 第四范式 144
5.6 关系模式分解 144
5.6.1 无损分解 145
5.6.2 保持函数依赖 148
5.7 连接依赖与第五范式 149
5.7.1 连接依赖 150
5.7.2 第五范式 151
5.8 关系模式规范化的步骤 152
习题5 153
第6章 数据库的安全性 155
6.1 问题的提出 155
6.2 数据库安全性机制 155
6.2.1 数据库安全性问题的概述 155
6.2.2 数据库的安全性机制 157
6.2.3 MySQL的安全性策略 160
6.3 数据库的备份与恢复 171
6.3.1 MySQL备份类型 171
6.3.2 MySQL数据库备份 173
6.3.3 MySQL恢复数据库 174
6.3.4 MySQL数据库迁移 175
习题6 176
第7章 事务与并发控制 178
7.1 事务概述 178
7.1.1 事务的特性 178
7.1.2 事务的类型 179
7.2 事务的控制 180
7.2.1 启动事务 181
7.2.2 终止事务 182
7.3 事务处理实例 185
7.4 并发控制 186
7.4.1 并发控制概述 186
7.4.2 事务隔离级别 188
7.4.3 封锁协议 189
7.4.4 活锁和死锁 192
7.4.5 并发调度的可串行性 192
7.4.6 两段锁协议 194
7.4.7 基于时标的并发控制 195
7.4.8 MySQL的锁 196
习题7 197
第8章 非关系型数据库NoSQL 198
8.1 NoSQL概述 198
8.2 NoSQL数据库与关系数据库的比较 199
8.2.1 关系数据库及其问题 199
8.2.2 NoSQL数据库与关系数据库
对比 199
8.3 NoSQL数据存储模式 201
8.3.1 键值存储模式 201
8.3.2 文档存储模式 202
8.3.3 列族存储模式 203
8.3.4 图存储模式 204
8.4 文档数据库MongoDB 204
8.4.1 MongoDB简介 204
8.4.2 MongoDB管理工具 205
8.4.3 MongoDB基本操作 210
习题8 218
第9章 数据库设计 219
9.1 数据库设计概述 219
9.1.1 数据库设计的特点 219
9.1.2 数据库设计的方法 220
9.1.3 数据库设计的过程 220
9.2 需求分析 221
9.2.1 需求分析的任务 221
9.2.2 需求分析的步骤 221
9.2.3 用户需求调查的方法 222
9.2.4 学校管理系统功能需求 222
9.2.5 数据流图 223
9.2.6 数据字典 224
9.3 概念结构设计 225
9.3.1 数据模型 225
9.3.2 概念模型 226
9.3.3 概念结构设计的方法与步骤 229
9.4 逻辑结构设计 241
9.4.1 E-R模型向关系模型的转换 241
9.4.2 关系模型的优化 244
9.4.3 设计用户子模式 245
9.5 物理设计 245
9.5.1 确定数据库的物理结构 246
9.5.2 评价物理结构 247
9.6 数据库的实施与维护 247
9.6.1 数据库的建立与调整 248
9.6.2 数据库系统的试运行 248
9.6.3 数据库系统的运行和维护 249
习题9 250
附录1 MySQL安装与配置 251
附录2 MySQL客户端的使用 255
附录3 MongoDB安装与配置 261
参考文献 264

1. 南阳汉代画像石造型语言研究 [庞国华 著]
2. C语言程序设计（第三版） [主 编 丁红 王立新 蔡开立]
3. 民航客舱服务实用英语教程 [主编 田静 徐亚玲]
4. 软考论文高分特训与范文10篇—信息系统项目管理师（第二版） [主编 薛大龙]
5. Python数据分析 [主编　冯志辉　赵磊　李放]
6. 大学信息技术 [曾翰颖 编著]
7. 大学生创新创业基础 [主 编 李婷 张玉萍]
8. Python程序设计与应用（第二版） [主编 张广渊]
9. 多维视域下的高校篮球教学创新研究 [张利超 李宁 著]
10. 创新创业训练实践教程 [主编 王日华 陈武 黄喆诚]
11. 智能控制导论（第四版） [蔡自兴 编著]
12. 输水管线工程风险管理 [张勇 党亥生 著]
13. 民用航空飞机标准线路施工 [主编　王志敏　陈明]
14. 不息的水脉—大运河讲谈录 [赵珩　著]
15. 实用运筹学 [主编　邢育红　于晋臣]
16. 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]
17. 海南黎族民俗文化鉴赏 [庞国华　著]
18. 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]
19. 电子技术（第二版） [主编 覃爱娜 李飞]
20. 办公自动化高级应用 [陈萍 朱晓玉]
21. 信息处理技术员考试32小时通关 [薛大龙]
22. 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]
23. C程序设计实践教程 [刘卫国]
24. C程序设计（慕课版） [刘卫国]
25. 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]
26. 商务英语翻译教程（笔译）（第四版） [主编 王军平]
27. 智慧零售技术与应用 [洪旭 著]
28. 建设工程法规实务 [主编 余滢]
29. 商务秘书理论与实务（第三版） [主编 张同钦]
30. 程序设计基础实践教程（C/C++语言版） [张桂芬 葛丽娜]