本书主要讲述资料库系统的设计与原理，第1~6章主要介绍资料库的设计内容和设计方法，包括资料库的概念设计、逻辑设计和物理设计；相关的模型主要介绍了实体联繫模型和关係模型。第7、8章主要介绍资料库的底层存储结构和资料库的索引技术，侧重于档案组织、档案结构和索引结构，并对实际商用的资料库系统产品SQL Server 2000的存储技术进行了介绍与分析。第9~11章主要介绍资料库管理系统的核心技术，包括查询处理、事务管理、并发控制和故障恢复等。第12、13章主要介绍资料库管理系统体系结构的扩展和资料库技术的研究进展以及当前出现的一些新的有关资料库研究的课题和套用领域。

第1章引言/1

1.1资料库管理系统的产生/2

1.1.1数据管理的进展/2

1.1.2档案处理系统/2

1.1.3资料库管理系统/4

1.2数据视图/5

1.2.1数据抽象/5

1.2.2实例和模式/6

1.2.3数据独立性/7

1.3数据模型/7

1.3.1数据模型的分类/7

1.3.2实体联繫模型/9

1.3.3面向对象模型/9

1.3.4关係模型/10

1.3.5网状模型/11

1.3.6层次模型/11

1.4资料库语言/12

1.4.1数据定义语言/12

1.4.2数据操纵语言/12

1.5事务管理/12

1.5.1问题的提出/12

1.5.2事务的定义/13

1.5.3事务管理器/13

1.5.4并发控制管理器/13

1.6存储管理/13

1.7资料库用户/14

1.8资料库管理系统的总体结构/14

1.8.1查询处理器部件/14

1.8.2存储管理器部件/15

1.8.3必要的数据结构/15

1.9商业资料库管理系统/16

1.9.1Oracle资料库系统/16

1.9.2Sybase资料库系统/16

1.9.3Microsoft公司与IBM公司资料库

系统/17

本章小结/17

习题/18

第2章实体联繫模型/19

2.1基本概念/20

2.1.1实体集与属性/20

2.1.2属性类型的划分/20

2.1.3联繫集与属性/21

2.2ER模型设计中的问题/22

2.2.1用实体集还是用属性/22

2.2.2用实体集还是用联繫集/23

2.2.3用二元联繫集还是n元联繫集/24

2.3映射约束/25

2.3.1映射基数/25

2.3.2映射基数与联繫集的属性位置/26

2.3.3存在依赖/26

2.4码/27

2.4.1码的作用/27

2.4.2实体集的码/27

2.4.3联繫集的码/28

2.5实体联繫图/29

2.5.1ER图的主要构件/29

2.5.2ER图的作用与好处/29

2.5.3ER图举例/29

2.6弱实体集/32

2.6.1基本概念/32

2.6.2分辨符/32

2.6.3弱实体集的ER图/33

2.6.4资料库设计中弱实体集的处理/33

2.7扩展ER特性/34

2.7.1特殊化/34

2.7.2概括/34

2.7.3聚集/36

2.8资料库的ER模式设计/37

2.8.1ER模式设计的主要任务/37

2.8.2ER模式设计中的问题/37

2.9将ER模式转换为表/38

2.9.1为什幺要将ER模式转换为表/38

2.9.2用表表示强实体集/38

2.9.3用表表示弱实体集/38

2.9.4用表表示联繫集/39

2.9.5用表表示多值属性/41

2.9.6用表表示概括/41

2.9.7用表表示聚集/41

本章小结/42

习题/42

第3章关係模型/43

3.1关係资料库的结构/44

3.1.1基本概念/44

3.1.2资料库模式/46

3.1.3码/49

3.1.4查询语言/50

3.2关係代数/51

3.2.1选择运算/51

3.2.2投影运算/52

3.2.3并运算/52

3.2.4集合差运算/54

3.2.5笛卡儿积运算/54

3.2.6命名运算/58

3.2.7关係代数的形式化定义/59

3.2.8集合交运算/59

3.2.9自然连线运算/59

3.2.10除运算/61

3.2.11赋值运算/63

3.3关係演算/64

3.3.1元组关係演算/64

3.3.2域关係演算/64

3.3.3表达式的安全性与等价性/65

3.4扩展关係代数运算/66

3.4.1广义投影/66

3.4.2外连线/66

3.4.3聚集函式/69

3.4.4分组聚集/70

3.5资料库的修改/71

3.5.1删除/71

3.5.2插入/72

3.5.3更新/72

3.6视图/72

3.6.1什幺是视图/72

3.6.2视图的使用/73

3.6.3实体化视图/73

本章小结/74

习题/74

第4章关係资料库查询语言SQL/76

4.1背景/77

4.1.1SQL的起源/77

4.1.2SQL的标準/77

4.1.3结构化查询语言SQL/77

4.2基本结构/78

4.2.1selectfromwhere/78

4.2.2更名操作/80

4.2.3字元串操作/80

4.3集合操作/81

4.4聚集函式/81

4.4.1SQL中的聚集函式/81

4.4.2分组聚集/82

4.5空值/83

4.5.1空值的测试/83

4.5.2空值对SQL表达式的影响/83

4.6嵌套子查询/84

4.6.1集合成员资格的确认/84

4.6.2集合的比较/84

4.6.3集合基数的测试/85

4.7派生关係/85

4.8视图/86

4.9资料库的修改/86

4.9.1删除/86

4.9.2插入/87

4.9.3更新/87

4.10关係的连线/88

4.10.1连线类型和条件/88

4.10.2举例/89

4.11SQLDDL/91

4.11.1SQL中的域类型/92

4.11.2SQL的模式定义/92

4.11.3模式的删除与修改/93

4.12嵌入式SQL/93

4.13其他SQL特性/95

本章小结/95

习题/95

第5章资料库的完整性约束与模式分解/97

5.1域约束/98

5.2参照完整性/98

5.2.1基本概念/98

5.2.2ER模型中的参照完整性/100

5.2.3资料库的修改/100

5.2.4SQL中的参照完整性/100

5.3断言/101

5.4触发器/102

5.5函式依赖/103

5.5.1基本概念/103

5.5.2举例/104

5.5.3函式依赖集的闭包/105

5.5.4Armstrong公理/106

5.6码与範式/106

5.7关係资料库设计/107

5.8模式分解/108

5.8.1问题的提出/108

5.8.2无损连线分解/110

5.8.3规範化/110

本章小结/112

习题/112

第6章资料库的物理设计/114

6.1资料库设计的六阶段/115

6.1.1资料库的设计过程/115

6.1.2资料库的三级模式/117

6.2资料库的物理组织/118

6.3SQLServer2000的资料库档案组织/119

6.3.1基本知识/119

6.3.2SQLServer资料库档案/120

6.3.3SQLServer资料库档案组/121

6.3.4默认的档案组/121

6.3.5为什幺要使用多个档案/122

6.4资料库的物理设计/123

6.5数据的存储结构/124

6.6数据的存取路径/125

6.7物理设计的相关因素/125

6.8资料库物理设计实例：全国人口查询系统/126

本章小结/128

习题/128

第7章存储结构和档案结构/129

7.1物理存储介质/130

7.1.1三级存储体系/130

7.1.2磁碟/130

7.1.3RAID/131

7.1.4第三级存储/132

7.2档案组织/133

7.2.1定长记录/133

7.2.2变长记录/136

7.3SQLServer2000的数据页及其检查/140

7.3.1SQLServer的数据页/140

7.3.2检查数据页/142

7.4SQLServer资料库的空间管理与档案

结构/145

7.5SQLServer的记录结构/148

7.5.1基本知识/148

7.5.2SQLServer的数据行结构/149

7.5.3列偏移数组/151

7.6SQLServer中定长和变长数据的存储/151

7.6.1定长行的存储/151

7.6.2变长列的存储/154

7.7档案中记录的组织/155

7.7.1堆档案组织/155

7.7.2顺序档案组织/156

7.7.3散列档案组织/157

7.7.4簇集档案组织/157

7.8数据字典的存储/159

7.8.1关係的元数据/159

7.8.2用户的元数据/159

7.8.3统计数据和描述数据/159

7.8.4索引的元数据/159

7.8.5系统表/160

7.8.6SQLServer的系统表/160

本章小结/163

习题/163

第8章索引和散列/165

8.1基本概念/166

8.1.1基本的索引结构/166

8.1.2评价索引的标準/166

8.2顺序索引/167

8.2.1索引顺序档案/167

8.2.2多级索引/169

8.2.3索引的更新/169

8.2.4辅助索引/171

8.3B+树索引档案/172

8.3.1B+树索引结构/172

8.3.2B+树索引的缺点/174

8.3.3B+树上的查询/174

8.3.4B+树的更新/175

8.3.5B+树档案组织/175

8.4散列档案组织/176

8.4.1散列档案的操作/176

8.4.2散列函式/176

8.4.3桶溢出控制/177

8.5散列索引/177

8.6顺序索引和散列的比较/178

8.7MicrosoftSQLServer的索引组织/179

8.7.1簇集索引/180

8.7.2非簇集索引/181

8.7.3在SQLServer中创建索引/182

8.7.4约束与索引/183

8.8多码访问/184

本章小结/185

习题/186

第9章查询处理/187

9.1查询处理的过程/188

9.1.1语法分析与翻译器/188

9.1.2查询最佳化器/189

9.1.3执行引擎/190

9.2关係代数表达式的转换/190

9.2.1等价规则/191

9.2.2表达式转换举例/192

9.3查询代价的度量/193

9.3.1查询处理的代价/193

9.3.2代价模型/193

9.3.3用于估计代价的统计信息/194

9.4实现关係运算的算法代价/194

9.4.1选择运算/194

9.4.2连线运算/195

9.5表达式的求值方法/197

9.5.1实体化计算方法/197

9.5.2流水线计算方法/197

9.6查询最佳化/198

9.7查询最佳化器的构造/200

本章小结/201

习题/202

第10章事务/204

10.1事务的概念/205

10.1.1背景知识/205

10.1.2事务的特性/205

10.2事务的状态/207

10.2.1基本术语/207

10.2.2抽象事务模型/208

10.3原子性和持久性的实现/208

10.4事务的并发执行/209

10.4.1为什幺要并发执行/209

10.4.2调度/210

10.5调度的可串列化/211

10.5.1调度中指令的可交换性/211

10.5.2冲突可串列化/213

10.5.3视图可串列化/213

10.6调度的可恢复性/214

10.7隔离性的实现/215

10.8SQL中事务的定义/215

10.9冲突可串列化的判定/216

10.9.1判定方法/216

10.9.2优先图/216

10.9.3举例/216

本章小结/218

习题/219

第11章并发控制/220

11.1封锁协定/221

11.1.1锁/221

11.1.2基本的封锁协定/221

11.1.3基本封锁协定的问题/223

11.1.4两阶段封锁协定/224

11.1.5加强的两阶段封锁协定/225

11.1.6商用DBMS中封锁协定的实现/227

11.2树状协定/228

11.2.1树状协定的提出/228

11.2.2树状协定内容/228

11.3时间戳排序协定/229

11.3.1时间戳/230

11.3.2时间戳排序协定/230

11.3.3Thomas(托马斯)写规则/232

11.4有效性检查协定/233

11.5多粒度机制/234

11.6多版本机制/234

11.7死锁处理/234

11.7.1死锁问题/234

11.7.2死锁预防/235

11.7.3死锁检测与恢复/236

11.8插入与删除/237

11.8.1删除/237

11.8.2插入/238

本章小结/238

习题/239

第12章资料库系统的体系结构/240

12.1集中式系统/240

12.2客户/伺服器系统/241

12.3并行系统/243

12.4分散式系统/244

本章小结/245

习题/246

第13章数据仓库/247

13.1资料库技术的发展/248

13.2数据仓库/249

13.2.1数据仓库的概念/249

13.2.2数据仓库的结构/253

13.2.3数据仓库的特点/255

13.3数据集市/255

13.4数据仓库的开发过程/256

13.5基于资料库的决策支持系统的解决方案/258

本章小结/259

习题/260

附录A清华大学本科生课程概况/261

参考文献/266