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本書從理論與實際應用相結合的角度出發，介紹資料庫系統的原理知識與技術應用方法，包括資料庫系統概述、關係資料模型、SQL資料庫操作語言、資料庫設計、資料庫管理、資料庫應用程式設計，以及分散式NoSQL資料庫技術等內容。
陸鑫，電子科技大學資訊與軟體工程學院副教授，長期從事電腦領域的教學和科研工作。在商業智慧和企業資訊化方面有較多的專案經驗，負責多個大型資訊系統專案的規劃、設計、開發與管理。
完成多項大型系統開發，如電子科技大學清水河校區數位化校園系統、大型商業自動化管理系統、煤氣管網GIS系統、環境保護GIS/GPS系統、化工企業集團大型MIS系統、包裝容器抗壓與堆碼微機測控系統、嵌入式家電控制器模擬平臺系統、鋼管生產線監控跟蹤系統等，其中數位化校園系統專案經費規模達幾千萬以上。
對IT基礎設施中的網路系統、主機系統、存儲系統、備份系統、安全系統、Unix/Linux作業系統、仲介軟體平臺系統等有全面瞭解與實踐經驗。特別對軟體系統分析與設計有較高造詣，對系統需求分析、體系結構設計、系統模型開發以及資料庫開發與應用等都有豐富實踐經驗。在資料採擷、嵌入式計算方向有相應研究，參與完成研究專案“資料採擷技術預測電價預測模型”“網格環境資料採擷平臺”“基於SOA企業應用集成平臺技術”“高可靠現場級即時以態網研究”“資訊家電系統模擬元件平臺研製”等。
第1章 資料庫系統基礎 1
1.1 資料庫及其系統的概念 1
1.1.1 資料庫的定義 1
1.1.2 資料模型 2
1.1.3 資料庫系統的組成 4
1.2 資料庫技術的發展 7
1.2.1 資料管理技術的演化 7
1.2.2 資料庫技術的發展階段 8
1.2.3 資料庫領域的新技術 9
1.3 資料庫應用系統 12
1.3.1 資料庫應用系統的類型 12
1.3.2 資料庫應用系統的結構 13
1.3.3 資料庫應用系統的生命週期 15
1.4 典型的資料庫管理系統 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物件-關聯式資料庫系統軟體 19
1.5.1 PostgreSQL軟體的獲得 19
1.5.2 PostgreSQL軟體的功能程式 20
1.5.3 PostgreSQL資料庫的管理工具 21
1.5.4 PostgreSQL資料庫物件 23
習題 24
第2章 資料庫關係模型 25
2.1 關係及其相關概念 25
2.1.1 關係的通俗定義 25
2.1.2 關係的數學定義 26
2.1.3 關係模式表示 28
2.1.4 關係鍵的定義 28
2.2 關係模型的原理 29
2.2.1 關係模型的組成 29
2.2.2 關係模型的操作 30
2.2.3 資料完整性約束 37
2.3 PostgreSQL資料庫關係操作實踐 40
2.3.1 專案案例——選課管理系統 40
2.3.2 關聯式資料庫的創建 42
2.3.3 關係表的創建 43
2.3.4 實體完整性定義 44
2.3.5 參照完整性定義 46
2.3.6 用戶自訂完整性 48
習題 49
第3章 資料庫操作語言SQL 53
3.1 SQL概述 53
3.1.1 SQL的發展 53
3.1.2 SQL的特點 54
3.1.3 SQL的類型 54
3.1.4 SQL的資料類型 55
3.2 資料定義SQL語句 58
3.2.1 資料庫的定義 58
3.2.2 資料庫表物件的定義 60
3.2.3 資料表索引物件的定義 65
3.3 資料操縱SQL語句 67
3.3.1 資料插入SQL語句 67
3.3.2 資料更新SQL語句 68
3.3.3 資料刪除SQL語句 69
3.4 資料查詢SQL語句 70
3.4.1 查詢語句基本結構 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 查詢結果排序 75
3.4.7 內置函數的使用 76
3.4.8 查詢結果分組處理 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 資料控制SQL語句 86
3.5.1 GRANT語句 86
3.5.2 REVOKE語句 87
3.5.3 DENY語句 87
3.6 視圖SQL語句 87
3.6.1 視圖的概念 87
3.6.2 視圖的創建與刪除 88
3.6.3 視圖的使用 89
3.7 PostgreSQL資料庫SQL實踐 92
3.7.1 專案案例——工程項目管理系統 92
3.7.2 資料庫的創建 93
3.7.3 資料庫表的定義 94
3.7.4 資料的維護操作 95
3.7.5 多表的關聯查詢 98
3.7.6 視圖的應用 100
習題 102
第4章 資料庫設計與實現 105
4.1 資料庫設計概述 105
4.1.1 資料庫設計方案 105
4.1.2 資料庫設計過程與策略 107
4.1.3 資料庫建模設計工具 108
4.2 E-R模型 109
4.2.1 模型基本元素 109
4.2.2 實體聯繫類型 111
4.2.3 強弱實體 114
4.2.4 識別字依賴實體 114
4.2.5 E-R模型圖 115
4.3 資料庫建模設計 116
4.3.1 概念資料模型設計 116
4.3.2 邏輯資料模型設計 119
4.3.3 物理資料模型設計 121
4.4 資料庫規範化設計 128
4.4.1 非規範化關係表的問題 129
4.4.2 函數依賴理論 130
4.4.3 規範化設計範式 132
4.4.4 逆規範化處理 134
4.5 資料庫設計模型的SQL實現 136
4.5.1 確定資料庫設計的實現方式 136
4.5.2 設計模型轉換為SQL腳本程式 137
4.6 基於PowerDesigner的資料庫設計建模實踐 138
4.6.1 專案案例——圖書借閱管理系統 138
4.6.2 系統概念資料模型設計 138
4.6.3 系統邏輯資料模型設計 142
4.6.4 系統物理資料模型設計 144
4.6.5 PostgreSQL資料庫實現 146
習題 154
第5章 資料庫管理 156
5.1 資料庫管理概述 156
5.1.1 資料庫管理的目標與內容 156
5.1.2 資料庫管理工具 157
5.1.3 DBMS管理功能 157
5.1.4 DBMS結構 158
5.2 事務管理 159
5.2.1 事務的概念 159
5.2.2 事務的特性 161
5.2.3 事務的併發執行 161
5.2.4 事務SQL語句 162
5.3 併發控制 165
5.3.1 併發控制問題 165
5.3.2 併發事務調度 168
5.3.3 資料庫鎖機制 170
5.3.4 基於鎖的併發控制協議 171
5.3.5 兩階段鎖定協議 174
5.3.6 併發事務鎖死解決 175
5.3.7 事務隔離級別 176
5.4 安全管理 176
5.4.1 資料庫系統安全概述 177
5.4.2 資料庫系統安全模型 177
5.4.3 用戶管理 179
5.4.4 許可權管理 182
5.4.5 角色管理 184
5.5 備份與恢復 187
5.5.1 資料庫備份 187
5.5.2 PostgreSQL資料庫的備份方法 189
5.5.3 資料庫恢復 194
5.5.4 PostgreSQL資料庫的恢復方法 195
5.6 PostgreSQL資料庫管理專案實踐 198
5.6.1 專案案例——成績管理系統 198
5.6.2 資料庫角色管理 199
5.6.3 資料庫許可權管理 200
5.6.4 資料庫使用者管理 201
5.6.5 資料庫備份與恢復管理 202
習題 204
第6章 資料庫應用程式設計 206
6.1 資料庫連接技術 206
6.1.1 ODBC技術 206
6.1.2 JDBC技術 209
6.2 Java Web資料庫程式設計 215
6.2.1 Java Web簡介 215
6.2.2 Java Web開發運行環境 215
6.2.3 Servlet技術 216
6.2.4 JSP技術 217
6.2.5 JavaBean技術 227
6.2.6 MyBatis訪問資料庫技術 227
6.2.7 MyBatis資料庫程式設計 229
6.3 存儲過程程式設計 235
6.3.1 存儲過程的基礎知識 236
6.3.2 存儲過程的優點 244
6.3.3 存儲過程的缺點 244
6.4 觸發器程式設計 245
6.4.1 觸發器的語法結構 245
6.4.2 觸發器的程式設計技術 248
6.4.3 事件觸發器 250
6.4.4 觸發器的應用 252
6.4.5 使用觸發器的優點 253
6.5 游標程式設計 253
6.5.1 游標的基礎知識 253
6.5.2 游標的應用程式設計 255
6.6 嵌入式SQL程式設計 257
6.6.1 嵌入式SQL的處理過程 257
6.6.2 嵌入式SQL的基本語法 257
6.6.3 嵌入式SQL的通信方式 258
6.7 資料庫應用程式設計專案實踐 260
6.7.1 專案案例——課程管理系統 260
6.7.2 功能模組設計 262
6.7.3 模組的編碼實現 263
習題 272
第7章 NoSQL資料庫技術 274
7.1 NoSQL資料庫概述 274
7.1.1 關聯式資料庫的局限 275
7.1.2 NoSQL理論基礎 276
7.1.3 NoSQL基本概念 277
7.2 列存儲資料庫 280
7.2.1 列存儲的概念 280
7.2.2 HBase資料庫的概念 281
7.2.3 HBase資料庫的存儲結構 284
7.2.4 HBase資料庫的系統架構與組成 286
7.2.5 HBase資料庫的應用場景 288
7.3 鍵值對資料庫 288
7.3.1 鍵值對存儲的概念 289
7.3.2 Redis資料庫的基本知識 289
7.3.3 Redis資料庫的結構 290
7.3.4 Redis資料庫的相關操作 294
7.3.5 Redis資料庫的體系結構 295
7.3.6 Redis資料庫的應用場景 296
7.4 文檔資料庫 297
7.4.1 文檔存儲的概念 297
7.4.2 MongoDB資料庫的基本概念 297
7.4.3 MongoDB資料庫的管理 299
7.4.4 MongoDB資料庫的集群架構 300
7.4.5 MongoDB資料庫的應用場景 304
7.5 圖形資料庫 304
7.5.1 圖形資料模型 306
7.5.2 Neo4j圖形資料庫 309
7.5.3 Neo4j圖形資料庫的存儲結構 311
7.5.4 Neo4j資料庫的集群結構 313
7.5.5 Neo4j資料庫的查詢語言CQL 314
7.6 NoSQL資料庫專案實踐 316
7.6.1 專案案例——成績管理系統 316
7.6.2 設計HBase資料庫表 317
7.6.3 安裝HBase資料庫 318
7.6.4 使用HBase Shell 318
7.6.5 操作HBase資料庫 320
習題 324
附錄 PostgreSQL資料庫系統實驗項目 326
實驗1 圖書銷售管理系統資料庫設計 326
實驗2 圖書銷售管理系統資料庫的創建與資料訪問操作 327
實驗3 圖書銷售管理系統資料庫後端程式設計 328
實驗4 圖書銷售管理系統資料庫安全管理 329
實驗5 圖書銷售管理系統資料庫應用JSP訪問程式設計 330
參考文獻 332
