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| 編輯推薦： |
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1 站在大数据管理的角度讲述数据库设计和实现的新思想，在数据库设计和实现的讲述中融入大数据思维。2 提出了数据库管理系统的目标：简单、安全、高效地共享数据，并以此为线索贯穿全书内容。3 以PostgreSQL为平台，以网络考试系统为案例，实施案例驱动的教学模式。通过案例分析，解析传统数据管理和大数据管理中数据库技术的基本思想和特点，融合理论与实践，贯通技术思想与职业理念。4 从大数据管理的角度讲述数据管理技术发展趋势，并对大数据技术进行简介。5 在课程内容安排上，主要是先讲语言，让学生通过上机使用数据库，对数据库有直观了解，进而再讲数据库设计，*后讲实现，由浅到深，由外到里，便于理解。6 研磨了与其它课程如信息安全、操作系统、数据结构、组成原理等的关系和衔接。
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| 內容簡介： |
近几年数据管理技术发展迅猛，从大数据管理和数据库应用、设计和实现的角度，梳理数据库系统原理课程的知识点体系，调整教材结构，丰富教材内容，乃大数据时代数据库教学的尝试和实践。本书正是基于此目标编写的，全书内容主要包括5大部分，*部分是基本概念和基础知识，第二部分是SQL语言及其应用，第三部分是数据库设计，第四部分是DBMS实现技术，第五部分是大数据新技术简介。
本书可以作为高等学校计算机、软件工程、信息管理和信息系统等相关专业数据库课程教材，也可供从事数据库系统、信息系统、Web系统、互联网 平台系统研究、开发与应用的工程技术人员、科技工作者以及其他相关人员参考阅读。
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| 目錄：
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目录
第1章绪论1
1.1什么是数据库系统1
1.1.1数据库1
1.1.2DBMS2
1.1.3DBS2
1.2为什么需要数据库系统3
1.2.1DBS前的困境3
1.2.2DBS的吸引力4
1.3数据抽象5
1.3.1四层抽象5
1.3.2数据抽象的表达6
1.3.3三层模式和两级映射7
1.4DBMS8
1.4.1数据定义语言10
1.4.2数据操作语言10
1.4.3数据保护语言10
1.4.4查询处理10
1.4.5存储管理11
1.4.6保护管理11
1.4.7物理数据结构11
1.4.8立足点12
1.5DBS12
1.5.1硬件12
1.5.2软件13
1.5.3用户13
1.5.4工作过程14
1.5.5在网络上15
1.6数据库技术发展趋势16
习题17〖1〗数据库应用、设计与实现目录[3]〖3〗第2章关系模型18
2.1关系结构与约束18
2.1.1关系与表18
2.1.2关系键20
2.1.3约束21
2.2关系操作21
2.2.1基本关系代数运算21
2.2.2附加关系代数运算27
2.2.3扩展关系代数运算30
习题33
第3章PostgreSQL数据定义与操作34
3.1SQL与PostgreSQL34
3.1.1SQL发展史34
3.1.2PostgreSQL35
3.1.3数据库语言组成35
3.1.4数据库语言特点36
3.1.5考试系统数据库36
3.2数据定义38
3.2.1SQL的基本数据类型38
3.2.2表的创建、修改和撤销39
3.3投影与广义投影42
3.4选择43
3.5集合操作47
3.6联接查询48
3.6.1笛卡儿积49
3.6.2内联接49
3.6.3外联接50
3.6.4按属性联接51
3.7更名51
3.8聚集查询52
3.8.1基本聚集52
3.8.2分组53
3.8.3排名54
3.8.4分窗55
3.9基本查询语句的一般形式56
3.10嵌套查询57
3.10.1子查询作为表57
3.10.2子查询作为集合58
3.10.3子查询作为标量60
3.10.4关系除62
3.11递归查询64
3.12数据修改65
3.12.1数据插入65
3.12.2数据删除66
3.12.3数据更新67
习题68
第4章PostgreSQL应用70
4.1应用体系结构70
4.1.1CS结构70
4.1.2BS结构71
4.2嵌入式pgSQL73
4.2.1pgSQL的宿主使用73
4.2.2嵌入式pgSQL的使用技术74
4.2.3动态SQL语句76
4.3JDBC编程79
4.3.1JDBC基础79
4.3.2JDBC程序80
4.3.3预备语句81
4.3.4元数据82
4.3.5Java应用连接访问数据库实例82
4.3.6Java小应用连接访问数据库实例83
4.3.7JSP连接访问数据库实例85
4.3.8Servlet连接访问数据库实例86
4.4函数92
4.4.1PLpgSQL的块结构92
4.4.2变量常量的定义和赋值92
4.4.3控制结构93
4.4.4存储函数95
习题96
第5章PostgreSQL数据保护98
5.1数据保护98
5.2视图99
5.2.1视图的创建和撤销99
5.2.2对视图的操作100
5.3访问控制101
5.3.1授予权限101
5.3.2收回权限103
5.4完整性约束103
5.4.1约束含义103
5.4.2声明及检验104
5.5触发器109
5.5.1定义触发器109
5.5.2激活触发器112
5.5.3删除触发器112
5.6事务112
习题114
第6章数据库设计： 实体联系方法115
6.1数据库设计过程115
6.2ER模型的基本元素116
6.3ER图118
6.4属性的分类119
6.5联系的设计120
6.6弱实体集123
6.7特殊化与一般化124
6.8将ER模式变换为关系模式125
习题128
第7章数据库设计： 属性联系方法130
7.1问题的提出130
7.2数据依赖132
7.2.1函数依赖的定义132
7.2.2函数依赖的逻辑蕴涵133
7.2.3函数依赖的推理规则133
7.2.4属性集的闭包135
7.2.5函数依赖集的最小依赖集136
7.2.6多值依赖137
7.3模式分解137
7.3.1无损联接分解139
7.3.2分解无损联接检验139
7.3.3保持函数依赖的分解143
7.4范式145
7.4.1第一范式1NF145
7.4.2第二范式2NF146
7.4.3第三范式3NF146
7.4.4BC范式BCNF147
7.4.5第四范式147
7.5规范化148
7.6大数据与反规范化149
习题149
第8章存储和存取152
8.1存储器件152
8.2磁盘152
8.3DBMS文件管理154
8.4数据库文件组织154
8.4.1行存储154
8.4.2列存储158
8.5文件中元组组织158
8.6索引160
8.6.1稠密索引和稀疏索引161
8.6.2多级索引162
8.6.3B 树索引163
8.6.4哈希方法165
8.7数据字典的存储167
习题167
第9章查询处理与优化169
9.1查询处理过程及查询优化问题169
9.2关系代数表达式的等价变换与优化171
9.2.1关系代数表达式等价变换规则171
9.2.2关系代数等价变换的启发式规则174
9.3实现关系运算的算法与优化174
9.3.1选择运算的算法与优化174
9.3.2联接运算的算法与优化175
9.4表达式的求值方法与优化177
9.4.1实体化178
9.4.2流水线178
9.5基于代价的定量优化178
习题179
第10章事务处理181
10.1事务概念181
10.1.1如果没有事务181
10.1.2事务及其特性182
10.2并发执行和调度185
10.2.1并发执行185
10.2.2可串行化187
10.3并发控制189
10.3.1锁189
10.3.2两阶段封锁190
10.3.3死锁191
10.4故障恢复191
10.4.1恢复准备191
10.4.2恢复处理194
10.5小结196
习题196
第11章大数据技术198
11.1大数据特征198
11.2大数据关键技术198
11.3分布式文件系统199
11.3.1计算机集群199
11.3.2分布式文件系统200
11.4NoSQL数据模型200
11.4.1键值存储200
11.4.2列族存储201
11.4.3文档存储201
11.4.4图存储203
11.5大数据计算203
11.5.1批处理 204
11.5.2流式计算205
11.6大数据应用206
11.6.1基于内容推荐206
11.6.2协同过滤推荐207
11.6.3小结209
习题209
附录实验210
实验一Access数据库210
实验二PostgreSQL基础和安装210
实验三数据库的基本操作211
实验四数据表的基本操作212
实验五数据备份与还原214
实验六简单数据查询216
实验七高级数据查询217
实验八Java连接数据库218
实验九简单的PLpgSQL程序219
实验十索引和视图220
实验十一PostgreSQL权限管理221
实验十二触发器222
实验十三性能优化222
实验十四事务与并发控制223
实验十五PowerDesigner224
实验十六综合应用224
实验评分标准225
实验报告要求225
实验报告模板226
参考文献227
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| 內容試閱：
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前言
当前已经是大数据时代，关系数据库一统天下的局面已不可能重现。随着近几年数据管理技术的迅猛发展，传统数据库课程面临一系列挑战，并亟待改革。一方面，在空气中无处不渗透着大数据气息的今天，数据库课程不能没有大数据技术，这是技术发展的呼唤，也是提高学生学习兴趣、提高教学质量、加强人才技术素质的迫切要求。另一方面，传统数据库关键技术和方法仍然是数据库课程必不可少的核心内容，这些技术和方法如今依然广泛应用于管理着各行各业宝贵信息资源的系统，对改进部门管理、提高企业效益、提升人民生活水平均产生着实实在在的效果，而且也是大数据技术的基础和依托，大数据技术则是数据库技术的进一步延伸和发展。在有限教学学时内，融合传统数据库关键技术以及大数据最新进展，乃大数据时代数据库教学的尝试和实践。本教材按顺序可以分为5大部分。第一部分是基本概念和基础知识，包括第1章绪论和第2章关系模型，都是为后面内容打基础。其中，关于关系代数部分，也曾把关系代数放到后面和查询优化一起讲，试了一届发现把关系代数放第2章SQL语言前面对学生整体把握SQL帮助明显，所以此后放在第2章。总的来说，1、2两章是全书其他部分的基础。第二部分主要分3、4、5三章讲SQL语言及其应用。第三部分是第6章和第7章讲数据库设计。第6章主要是ER设计以及转换为关系，所以也涉及了关系设计或者说目标也是关系设计，但方法主要是从实体及联系的角度来做的；第7章讲关系设计，主要是从数据依赖角度来做的，而数据依赖实质上是属性及其联系。6、7两章的目标是一致的，都是讲关系设计，只是方法不同。第四部分是8、9、10三章，主要讲DBMS共性的技术。第五部分是大数据新技术简介。本教材主要特色包括：1 站在大数据管理的角度讲述数据库设计和实现的新思想，在数据库设计和实现的讲述中融入大数据思维。2 提出了数据库管理系统的目标： 简单、安全、高效地共享数据，并以此为线索贯穿全书内容。3 以PostgreSQL为平台，以网络考试系统为案例，实施案例驱动的教学模式。通过案例分析，解析传统数据管理和大数据管理中数据库技术的基本思想和特点，融合理论与实践，贯通技术思想与职业理念。〖1〗数据库应用、设计与实现前言[3]〖3〗4 从大数据管理的角度讲述数据管理技术发展趋势，并对大数据技术进行简介。5 在课程内容安排上，主要是先讲语言，让学生通过上机使用数据库，对数据库有直观了解，进而再讲数据库设计，最后讲实现，由浅到深，由表及里，便于理解。6 研磨了与其他课程如信息安全、操作系统、数据结构、组成原理等的关系和衔接。本教材是北京师范大学首批本科大规模在线开放课程建设项目数据库系统原理课程指定教材。感谢编辑龙启铭老师细致入微的辛勤工作和为本教材顺利出版付出的心血！感谢参考文献中列出和未能列出的老师们及其数据库教材，正是受这些精品的指引一步步踏入数据库领域！感谢历届博士生、硕士生担任助教期间对教材及实验的积极探讨！感谢历届本科生参与的校对工作！感谢专家、老师、同事、朋友们的有益建议和帮助！特别感谢刘莹中科院、张笑然中移动、黄仕航秒针、王楠中国银行、姚颖婷网易、王俐之中国银行、周鹏霞中国农业银行、甘锐琦北京大学、陶燕飞中国人寿、张波山西大学、姜雪北京科技大学、张莹中国银行、阮慧IBM、王洪杰中办、张永妹淘宝、王俊杰中国建设银行、徐娟中航信、叶璐婷、胡华晓、胡新、王兴建、徐俏、旷洁燕、方真、邹蓉、孟真、王心欣、余文慧、陈闯霞、古丽斯坦阿卜杜克然木、罗福莉、赵帅帅、张宇、徐冲冲等等。恕不能一一列出。大家的无私付出使得教材不断完善多受裨益！本教材可按36～54学时使用。为了教师教学的方便，本教材配有电子教案、习题解答以及程序代码，所有程序在Java EE和PostgreSQL 9.1上实际运行通过。针对实践教学，书末附有实验指导书。在教材编写过程中，尽可能引入新技术，力求反映技术发展趋势，但由于水平有限，定有许多不足之处，还望老师、同行和专家批评指正。
编者2017年2月
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