本书以培养数据管理应用型人才为目标，系统、全面地介绍数据库的基本理论与应用。全书共8章，主要内容包括：数据库系统概述，关系数据库，关系数据库标准语言，关系规范化理论，数据库设计，数据库安全保护，PL/SQL与应用，数据库新技术和国产数据库。除了介绍数据库技术基本原理，本书还选用优秀国产数据库产品——人大金仓KingbaseES V8.3作为实验环境，介绍该平台下数据库技术的实现，包括数据库和数据表的创建和维护、查询与统计、视图管理、存储过程和触发器管理、用户管理、PL/SQL程序设计等内容，本书通过大量应用实例源码和解释说明，使读者加深对数据库原理的理解，达到理论和实践的紧密结合。 本书内容循序渐进、深入浅出、结构合理、内容翔实，每章后附有习题，包括选择题、填空题、判断题和简答题，实践性较强的章节后还配有实验题和实验手册，以帮助读者巩固所学知识点；对重要的知识点、例题、实践操作内容，作者团队制作了相关讲解微视频、微课件，便于读者线上学习。 本书可作为高等学校软件工程和计算机相关专业教材，也可供从事相关领域工作的技术人员学习和参考。
钱育蓉，女，新疆大学软件学院教授，博士生导师，曾获国家教学成果二等奖1项，自治区教学成果奖一等奖1项，自治区科技进步奖2项；主持国家自然科学基金3项，主持自治区教学教育改革项目1项，主持教育部产学研项目3项。
目 录
第1章 数据库系统概述 1
1.1 数据库系统基本概念 2
1.1.1 信息和数据 2
1.1.2 数据处理与数据管理 3
1.1.3 数据管理技术的发展 3
1.1.4 数据库系统的组成 7
1.2 数据库系统的体系结构 9
1.2.1 数据库系统的三级模式结构 9
1.2.2 数据库系统的二级映像和数据独立性 10
1.2.3 数据库系统的三级模式结构和二级映像的优点 11
1.2.4 数据库系统的应用架构 12
1.3 数据模型 14
1.3.1 三个世界及其有关概念 14
1.3.2 数据模型的分类及其组成要素 17
1.3.3 关系模型 18
1.3.4 其他非关系型数据模型 21
1.4 数据库管理系统 25
1.4.1 常见的数据库管理系统 25
1.4.2 数据库管理系统的主要功能 26
1.4.3 数据库管理系统的组成 26
1.4.4 数据库管理系统的数据存取过程 27
小结 28
习题1 28
第2章 关系数据库 31
2.1 关系模型的数据结构 32
2.1.1 关系的形式化定义和有关概念 32
2.1.2 关系的性质 33
2.1.3 关系模式 33
2.1.3 关系数据库 34
2.2 关系的码与关系的完整性 34
2.2.1 关系的码 35
2.2.2 实体完整性 35
2.2.3 参照完整性 36
2.2.4 用户自定义完整性 37
2.3 关系代数 37
2.3.1 关系代数的分类及其运算符 37
2.3.2 传统的集合运算 38
2.3.3 专门的关系运算 39
2.4 关系演算* 46
2.4.1 元组关系演算语言 47
2.4.2 域关系演算语言 48
小结 48
习题2 49
第3章 关系数据库标准语言 52
3.1 SQL的基本概念与特点 53
3.1.1 SQL的发展及标准化 53
3.1.2 SQL的基本概念 53
3.1.3 SQL的特点 54
3.2 人大金仓KingbaseES简介 54
3.2.1 KingbaseES的发展和版本 54
3.2.2 KingbaseES的客户端工具 55
3.2.3 数据库对象管理工具 55
3.3 创建和使用数据库 56
3.3.1 KingbaseES数据库的结构 56
3.3.2 创建用户数据库 58
3.3.3 修改用户数据库 60
3.3.4 删除用户数据库 61
3.4 创建和使用数据表 61
3.4.1 数据类型 61
3.4.2 创建数据表 63
3.4.3 定义数据表的约束 65
3.4.4 修改数据表 68
3.4.5 查看数据表 70
3.4.6 删除数据表 71
3.5 数据操纵 71
3.5.1 添加数据 71
3.5.2 修改数据 72
3.5.3 删除数据 73
3.6 数据查询 74
3.6.1 SELECT命令的格式与基本使用 74
3.6.2 投影查询 75
3.6.3 条件查询 76
3.6.4 常用库函数及统计汇总查询 77
3.6.5 分组查询 79
3.6.6 查询结果的排序 80
3.6.7 数据表连接及连接查询 80
3.7 子查询 83
3.7.1 不相关子查询 83
3.7.2 相关子查询 86
3.7.3 数据操纵中使用子查询 87
3.8 其他类型查询 88
3.8.1 集合运算查询 88
3.8.2 查询结果存至表中 89
3.9 视图 90
3.9.1 视图概述 90
3.9.2 创建视图 91
3.9.3 查询视图 93
3.9.4 修改视图 94
3.9.5 更新视图 94
3.9.6 删除视图 95
3.10 创建和使用索引 96
3.10.1 索引概述 96
3.10.2 索引的类型 97
3.10.3 创建索引 97
3.10.4 更改索引定义 99
3.10.5 删除索引 99
小结 100
习题3 100
实验 103
实验3.1 103
实验3.2 105
实验3.3 106
第4章 关系规范化理论 107
4.1 规范化问题 108
4.1.1 规范化理论的主要内容 108
4.1.2 不合理的关系模式存在的异常问题 108
4.2 函数依赖 110
4.2.1 函数依赖的定义 110
4.2.2 函数依赖的逻辑蕴涵 111
4.2.3 函数依赖的推理规则及正确性 111
4.2.4 属性集的闭包及其算法 112
4.2.5 候选码的求解理论和算法 113
4.2.6 函数依赖集的等价、覆盖和最小函数依赖集 114
4.3 关系模式的分解 115
4.3.1 模式分解问题 115
4.3.2 无损连接分解 115
4.3.3 保持函数依赖的分解 117
4.4 关系模式的范式 118
4.4.1 第一范式 118
4.4.2 第二范式 118
4.4.3 第三范式 119
4.4.4 BC范式 119
4.4.5 多值依赖与第四范式* 120
4.4.6 模式分解的算法 121
4.5 关系模式的规范化 122
小结 123
习题4 124
第5章 数据库设计 126
5.1 数据库设计概述 127
5.1.1 数据库设计的任务、内容和特点 127
5.1.2 数据库设计方法简述 128
5.1.3 数据库设计的步骤 130
5.1.4 数据库系统设计案例 131
5.2 系统需求分析 132
5.2.1 需求分析的任务 132
5.2.2 需求分析的方法 133
5.2.3 需求分析应用案例 135
5.3 概念结构设计 137
5.3.1 概念结构设计的必要性 137
5.3.2 概念模型的特点及表示 138
5.3.3 概念结构设计的方法与步骤 139
5.3.4 概念结构设计案例 142
5.4 逻辑结构设计 143
5.4.1 逻辑结构设计的任务和步骤 143
5.4.2 初构关系模式设计 144
5.4.3 关系模式规范化 145
5.4.4 模式评价和优化 146
5.4.5 逻辑结构设计案例 147
5.5 物理结构设计 148
5.5.1 确定物理结构 148
5.5.2 物理结构设计的评价 150
5.6 数据库实施 150
5.7 数据库运行和维护 152
小结 153
习题5 153
实验：仓库管理系统设计 156
实验5.1 数据库的概要设计 156
实验5.2 数据库系统的逻辑设计 157
实验5.3 数据库系统的物理设计 157
第6章 数据库安全保护 159
6.1 数据库的安全性 160
6.1.1 数据库的安全标准 160
6.1.2 数据库安全性控制 161
6.1.3 KingbaseES数据安全管理机制 164
6.1.4 权限和角色 166
6.2 完整性控制 168
6.2.1 数据库完整性的含义 168
6.2.2 完整性规则的组成 169
6.2.3 完整性约束条件的分类 171
6.2.4 数据完整性的实施 172
6.3 事务的并发控制和封锁 173
6.3.1 事务 173
6.3.2 并发执行与数据的不一致性 175
6.3.3 封锁和封锁协议 177
6.3.4 活锁和死锁 180
6.4 数据库的备份和还原 182
6.4.1 数据库备份和还原概述 182
6.4.2 数据库还原 184
6.4.3 数据库的故障和还原策略 187
6.4.4 金仓数据库的备份和还原 190
小结 190
习题6 191
实验 193
第7章 PL/SQL与应用 195
7.1 PL/SQL编程基础 196
7.1.1 PL/SQL简介 196
7.1.2 变量声明 198
7.1.3 数据类型、表达式与运算符 199
7.1.4 控制结构和语句 202
7.1.5 常用函数 215
7.1.6 用户自定义函数 219
7.2 存储过程 221
7.2.1 存储过程的概念和优点 221
7.2.2 创建存储过程 222
7.2.3 调用存储过程 224
7.2.4 删除存储过程 224
7.3 触发器 225
7.3.1 触发器概述 225
7.3.2 创建触发器 226
7.3.3 激活触发器 228
7.3.4 删除触发器 228
7.4 游标 228
7.4.1 游标概述 228
7.4.2 游标使用示例 230
小结 232
习题7 232
实验 235
第8章 数据库新技术和国产数据库 237
8.1 数据库新技术 238
8.1.1 数据仓库及数据挖掘技术 238
8.1.2 分布式数据库技术 241
8.1.3 大数据技术 243
8.1.4 其他数据库新技术 244
8.2 国产数据库 247
8.2.1 金仓数据库管理系统 247
8.2.2 达梦数据库管理系统 248
8.2.3 神通数据库管理系统 249
8.2.4 其他国产主流数据库系统 249
小结 251
习题8 251
参考文献 254
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