数据库系统原理与实践

本书以优选的开源关系数据库和主流的非关系NoSQL数据库为背景，介绍数据库系统原理及其应用开发技术。全书共7章，主要内容包括数据库系统概论、数据库关系模型、数据库SQL操作语言、数据库设计与实现、数据库管理、数据库编程、NoSQL数据库技术。本书除介绍数据库系统原理外，还针对数据库应用系统开发，介绍数据库建模设计、数据库SQL编程、数据库应用程序Java编程，以及NoSQL数据库应用实践方法。 本书取材新颖、内容详实、案例丰富，在数据库知识结构组织、项目案例设计、课后习题编写等方面强调工程教育特点。针对高水平数据库人才培养需求，本书突出对学生数据库设计能力、数据库编程能力、数据库管理能力及数据库新技术应用能力的培养。本书配套提供课程教学PPT、案例设计模型、案例编程代码、习题参考答案、课程教学大纲等学习资源。 本书既可作为高等学校计算机科学与技术、软件工程等IT专业数据库课程的教材，也可作为相关开发人员学习数据库系统知识与技术原理的参考书。

陆鑫，电子科技大学示范性软件学院副教授。先后参与或主持完成国家自然基金、四川省科技厅、广东省科技厅等多项科研项目，如“最优化方法在蛋白质结构预测和基因识别中的应用”、 “实时和非实时混合传输以太网技术研究”、“高可靠现场级高速以太网研制”、“信息家电嵌入式软件基本开发平台技术”、“智能家电软件构件化开发集成平台”、“大规模疾病监测与健康管理平台”、“面向行业的数字创意技术服务平台”等。作为主要人员负责“电子科技大学新校区数字化校园系统”规划与建设。作为项目负责人完成多个大型企业级系统项目开发，如泸天化企业集团大型信息系统、大型商业自动化管理MIS系统、成都煤气管网GIS系统、成都基于GIS的环境保护信息化平台系统、基于Google地理平台的传染病疫情预警系统、数字标牌内容发布平台、包装容器抗压与堆码微机测控系统、340无缝钢管生产线跟踪系统等。作为负责人完成“信息技术导论四川省精品课程网站系统”、“计算机组成原理教育部-IBM精品课程网站系统”、“计算机组成原理四川省精品课程网站系统”建设工作。此外，在电子工业出版社和机械工业出版社分别编著出版本科计算机课程教材二部，在北航出版社出版翻译专著一部。在核心期刊发表学术与教学论文近30篇。多次获得学校教学工作成果奖。

前言
第1章数据库系统概论
11数据库及数据库系统概念
111数据库定义
112数据模型
113数据库系统
12数据库技术发展
121数据管理技术阶段
122数据库技术发展演进
123数据库领域技术
13数据库应用系统
131数据库应用系统类型
132数据库应用系统架构
133数据库应用系统生命周期
14数据库管理系统基础
141数据库管理系统软件基本功能
142数据库管理系统软件分类
143开源数据库管理系统软件
15PostgreSQL对象-关系数据库系统
151PostgreSQL数据库系统架构
152PostgreSQL数据库软件组成
153PostgreSQL数据库管理工具
154PostgreSQL数据库对象
16思考与练习
第2章数据库关系模型
21关系及其相关概念
211关系的通俗定义
212关系的数学描述
213关系模式表示
214关系键定义
22关系模型原理
221关系模型组成
222关系代数运算
223数据完整性约束
23PostgreSQL数据库关系模型应用
231项目案例——选课管理系统
232关系数据库创建
233关系表创建
234实体完整性应用
235参照完整性应用
236自定义完整性应用
24思考与练习
第3章数据库SQL操作语言
31SQL语言概述
311SQL语言标准
312SQL语言特点
313SQL语句类型
314SQL数据类型
32数据定义SQL语句
321数据库对象定义
322数据库表对象定义
323数据库索引对象定义
33数据操纵SQL语句
331数据插入SQL语句
332数据更新SQL语句
333数据删除SQL语句
34数据查询SQL语句
341查询语句基本结构
342从单表读取指定行和列
343WHERE子句条件
344查询结果排序
345内置函数的使用
346查询结果分组处理
347使用子查询处理多表
348使用连接查询多表
349SQL JOIN…ON连接
35视图SQL语句
351视图概念
352视图创建与删除
353视图应用
354物化视图
36PostgreSQL面向对象扩展
361复杂数据类型
362自定义数据类型
363继承表
37PostgreSQL数据库SQL应用实践
371项目案例——工程项目管理系统
372数据库创建
373数据库表定义
374数据库表数据插入操作
375多表关联查询
376视图应用
38思考与练习
第4章数据库设计与实现
41数据库设计概述
411数据库设计方案
412数据库设计过程与策略
413数据库建模设计工具
42E-R模型
421模型基本元素
422实体联系类型
423强弱实体
424标识符依赖实体
425E-R模型图
43数据库建模设计
431概念数据模型设计
432逻辑数据模型设计
433物理数据模型设计
44数据库规范化设计
441非规范化关系表的问题
442函数依赖理论
443规范化设计范式
444逆规范化处理
45数据库设计模型的SQL实现
46基于Power Designer的数据库设计建模实践
461项目案例——图书借阅管理系统
462系统概念数据模型设计
463系统逻辑数据模型设计
464系统物理数据模型设计
465PostgreSQL数据库实现
47思考与练习
第5章数据库管理
51数据库管理概述
511数据库管理目标与内容
512数据库管理工具
513DBMS软件系统结构
52存储管理
521数据库存储结构
522数据文件组织
523数据字典存储
524存储引擎
53索引结构
531索引结构原理
532B+树索引
533散列表索引
54事务管理
541事务概念
542事务特性
543事务并发执行
544事务SQL编程
55并发控制
551并发控制需解决的问题
552并发事务调度
553数据库锁机制
554基于锁的并发控制协议
555两阶段锁定协议
556并发事务死锁解决
557事务隔离级别
56安全管理
561数据库系统安全概述
562数据库系统安全模型
563用户管理
564权限管理
565角色管理
57备份与恢复
571数据库备份
572PostgreSQL数据库的备份方法
573数据库恢复
574PostgreSQL数据库的恢复方法
58PostgreSQL数据库管理项目实践
581项目案例——期刊在线投稿审稿系统
582数据库角色管理
583数据库权限管理
584数据库用户管理
585数据库备份与恢复管理
59思考与练习
第6章数据库编程
61数据库服务器编程
611数据库PL/pgSQL语言
612PL/pgSQL变量声明
613PL/pgSQL控制语句
614PL/pgSQL函数编程
615PL/pgSQL游标编程
62存储过程
621存储过程原理
622PL/pgSQL存储过程编程
623存储过程的优化原则
63触发器
631触发器原理
632触发器基本语法
633事件触发器
634触发器与存储过程的异同
64应用程序编程访问数据库
641JDBC数据库连接技术
642JDBC访问数据库编程
643嵌入式SQL数据库访问编程
65Java Web数据库访问编程
651Java Web简介
652Java Web开发运行环境
653Servlet技术
654JSP技术
655JavaBean技术
656MyBatis访问数据库技术
657MyBatis 数据库访问编程示例
66数据库编程项目实践
661项目案例——客户关系管理系统
662数据库设计
663功能模块设计
664编程实现
67思考与练习
第7章NoSQL数据库技术
71NoSQL数据库概述
711分布式数据库
712NoSQL基础
713NoSQL数据库应用
72列存储数据库
721列簇数据存储模式
722HBase数据库概述
723HBase数据库存储结构
724HBase数据库系统架构与组成
725HBase数据库的应用场景
73键值对数据库
731键值对数据存储模式
732Redis数据库概述
733Redis数据库存储结构
734Redis数据库系统架构
735Redis数据库的应用场景
74文档数据库
741文档数据存储模式
742MongoDB数据库概述
743MongoDB数据库存储结构
744MongoDB数据库系统架构
745MongoDB数据库的应用场景
75图数据库
751图存储模式
752Neo4j图数据库概述
753Neo4j图数据库结构
754Neo4j数据库系统架构
755Neo4j数据库的应用场景
76其他类型数据库
761XML数据库
762对象数据库
763时序数据库
764多模数据库
765云数据库
77NoSQL数据库项目实践
771项目案例——设备管理系统
772HBase数据库表设计
773HBase shell与Java API
774开发环境建立
775HBase shell应用操作
776HBase Java API编程
78思考与练习
参考文献