内? 容? 简? 介本书是根据教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会发布的《大学计算机基础课程教学基本要求》（橙皮书）和全国高等院校计算机基础教育研究会发布的《CFC2014》（蓝皮书）的教学目标和要求而编写的一本基于“互联网 + 教育”的新形态一体化教材，是浙江省普通高校“十三五”新形态教材项目成果。本书把数据库理论与当前流行的数据库 MySQL 相结合，通过具体应用案例来剖析数据库的理论与实践知识。全书共分 10 章，内容包括数据库系统概述、关系数据库、数据库设计、MySQL 数据库系统概述及安装配置、SQL 基础、数据库的安全管理、并发控制、数据库技术的发展、数据库接口技术及应用和数据库应用案例分析。另外，每章还配有相关内容的视频、小结、思考与练习，便于学生在理论与实践相结合的情况下将所学知识融会贯通。本书适合作为普通高等院校计算机类、信息类、管理类相关专业的教材，也可作为相关领域技术人员的培训教材及参考用书。

第 1 章 数据库系统概述................................................................................................................ 11.1 数据库系统................................................................................................................ 11.1.1 数据库系统的组成 ....................................................................................................11.1.2 数据库系统的效益 ....................................................................................................31.2 数据库管理系统......................................................................................................... 31.2.1 DBMS 的主要功能 ....................................................................................................31.2.2 DBMS 的组成 ............................................................................................................51.2.3 DBMS 的工作过程 ....................................................................................................61.3 数据模型 ................................................................................................................... 71.3.1 信息和数据 ................................................................................................................71.3.2 数据模型的三个层次 ................................................................................................71.3.3 信息世界中的基本概念 ............................................................................................81.3.4 概念模型的 E-R 模型表示方法 ..............................................................................101.3.5 数据库层次的数据模型 ..........................................................................................121.3.6 物理模型 ..................................................................................................................161.4 数据库系统的模式结构............................................................................................ 161.4.1 数据库系统的三级模式结构 ..................................................................................171.4.2 数据库的二级映像功能与数据独立性 ..................................................................181.5 数据库技术的产生与发展........................................................................................ 191.5.1 人工管理阶段（20 世纪 50 年代中期以前） .......................................................191.5.2 文件系统管理阶段（20 世纪 50 年代后期至 60 年代中后期） .........................191.5.3 数据库管理阶段（20 世纪 60 年代末开始） .......................................................201.6 数据库系统的体系结构............................................................................................ 231.6.1 单用户数据库系统 ..................................................................................................231.6.2 主从式结构的数据库系统 ......................................................................................231.6.3 分布式结构的数据库系统 ......................................................................................231.6.4 客户机 服务器结构的数据库系统 .......................................................................24小结 ................................................................................................................................. 25思考与练习 ...................................................................................................................... 26第 2 章 关系数据库 ...................................................................................................................272.1 关系数据库概述....................................................................................................... 272.2 关系数据结构 .......................................................................................................... 282.2.1 关系的定义及性质 ..................................................................................................282.2.2 关系模式与关系数据库 ..........................................................................................302.2.3 关系的完整性规则 .................................................................................................302.3 关系代数 ................................................................................................................. 312.3.1 传统的集合运算 ......................................................................................................322.3.2 专门的关系运算 ......................................................................................................342.3.3 关系代数表达式及其应用实例 ..............................................................................36*2.4 关系演算................................................................................................................ 382.4.1 元组关系演算 ..........................................................................................................392.4.2 域关系演算 ..............................................................................................................402.4.3 关系运算的安全性和等价性 ..................................................................................402.5 查询优化 ................................................................................................................. 412.5.1 关系代数表达式的优化问题 ..................................................................................412.5.2 关系代数表达式的等价变换规则 ..........................................................................422.5.3 优化的一般策略 ......................................................................................................442.5.4 优化算法 ..................................................................................................................452.6 函数依赖 ................................................................................................................. 472.6.1 问题的提出 ..............................................................................................................472.6.2 函数依赖的定义 ......................................................................................................492.6.3 码 ..............................................................................................................................492.7 关系的规范化 .......................................................................................................... 502.7.1 第一范式 ..................................................................................................................502.7.2 第二范式 ..................................................................................................................512.7.3 第三范式 ..................................................................................................................522.7.4 BCNF 范式 ...............................................................................................................522.7.5 模式分解 ..................................................................................................................52小结 ................................................................................................................................. 54思考与练习 ...................................................................................................................... 54第 3 章 数据库设.....................................................................................................................563.1 数据库设计的基本步骤............................................................................................ 573.2 需求分析 ................................................................................................................. 593.2.1 需求描述与分析 ......................................................................................................593.2.2 需求分析分类 ..........................................................................................................593.2.3 需求分析的内容与方法 ..........................................................................................603.2.4 需求分析的步骤 ......................................................................................................603.2.5 数据字典 ..................................................................................................................623.3 概念设计 ................................................................................................................. 643.3.1 概念设计的必要性及要求 ......................................................................................643.3.2 概念设计的方法与步骤 ..........................................................................................653.3.3 E-R 模型的操作 .......................................................................................................663.3.4 采用 E-R 方法的数据库概念设计 ..........................................................................683.4 逻辑设计 ................................................................................................................. 743.4.1 逻辑设计环境 ..........................................................................................................743.4.2 逻辑设计的步骤 ......................................................................................................743.4.3 从 E-R 图向关系模型转换 ......................................................................................753.4.4 设计用户子模式 ......................................................................................................763.4.5 对数据模型进行优化 ..............................................................................................773.5 物理设计 ................................................................................................................. 783.5.1 数据库设计人员需要掌握的物理设计知识 ..........................................................783.5.2 数据库物理设计的主要内容 ..................................................................................793.5.3 物理设计的性能评价 ..............................................................................................813.5.4 系统数据库的部分数据表物理设计 ......................................................................823.5.5 数据表结构 ..............................................................................................................823.6 数据库的实施 .......................................................................................................... 843.7 数据库的运行和维护 ............................................................................................... 85小结 ................................................................................................................................. 86思考与练习 ...................................................................................................................... 86第 4 章 MySQL 数据库系统概述及安装配置 ...................................................................884.1 MySQL 系统概述 .................................................................................................... 884.1.1 MySQL 简介 ............................................................................................................884.1.2 MySQL 数据类型 ....................................................................................................894.2 MySQL 数据库系统的安装与配置 ........................................................................... 904.2.1 MySQL 8.0 安装与配置 ..........................................................................................914.2.2 MySQL 5.7 的安装与配置 ......................................................................................984.3 MySQL 数据库的常用命令.................................................................................... 1024.3.1 登录与退出 MySQL 数据库 .................................................................................1024.3.2 MySQL 内部常用命令 .........................................................................................1034.4 Navicat for MySQL 管理工具的使用 ..................................................................... 109小结 ............................................................................................................................... 115思考与练习 .................................................................................................................... 115第 5 章 SQL 基础...................................................................................................1175.1 SQL 概述 .............................................................................................................. 1175.2 SQL 数据定义 ....................................................................................................... 1185.2.1 基本表的创建、修改、删除及重命名 ................................................................1185.2.2 索引的定义和删除 ................................................................................................1215.2.3 视图的定义和删除 ................................................................................................1225.3 SQL 数据查询 ....................................................................................................... 1245.3.1 查询命令（SELECT） ..........................................................................................1245.3.2 简单查询 ................................................................................................................1255.3.3 表连接操作 ............................................................................................................128*5.3.4 集合运算 .................................................................................................................1295.3.5 聚合和分组查询 ....................................................................................................1315.3.6 子查询 ....................................................................................................................1325.4 SQL 数据操纵 ....................................................................................................... 1345.4.1 向表中插入新行（记录） ....................................................................................1345.4.2 表中记录更新（UPDATE） .................................................................................1355.4.3 删除表记录（DELETE） .....................................................................................1365.5 SQL 数据控制 ....................................................................................................... 136小结 ............................................................................................................................... 137思考与练习 .................................................................................................................... 138第 6 章 数据库的安全管理......................................................................................................1396.1 数据库的安全性..................................................................................................... 1396.1.1 用户管理 ................................................................................................................1396.1.2 权限管理 ................................................................................................................1426.1.3 数据库的备份和恢复 ............................................................................................1456.1.4 数据库审计 ............................................................................................................1476.1.5 数据加密 ................................................................................................................1516.2 数据完整性............................................................................................................ 1536.2.1 完整性约束 ............................................................................................................1536.2.2 完整性约束分类 ....................................................................................................154小结 ............................................................................................................................... 156思考与练习 .................................................................................................................... 156第 7 章 并发控制.................................................................................................1587.1 事务的基本概念..................................................................................................... 1587.1.1 事务的定义 ............................................................................................................1587.1.2 事务的特性 ............................................................................................................1597.2 并发控制 ............................................................................................................... 1597.2.1 丢失修改 ................................................................................................................1607.2.2 不可重复读 ............................................................................................................1607.2.3 读“脏”数据 ........................................................................................................1607.3 封锁及封锁协议..................................................................................................... 1617.3.1 封锁 ........................................................................................................................1617.3.2 封锁协议 ................................................................................................................1617.3.3 活锁和死锁 ............................................................................................................1637.4 并发调度的可串行性 ............................................................................................. 1657.4.1 可串行化的调度 ....................................................................................................1657.4.2 两段锁协议 ............................................................................................................1667.5 封锁的粒度............................................................................................................ 1677.5.1 多粒度锁协议 ........................................................................................................168*7.5.2 意向锁 .....................................................................................................................168小结 ............................................................................................................................... 169思考与练习 .................................................................................................................... 169第 8 章 数据库技术的发展.......................................................................................................1718.1 新一代数据库系统................................................................................................. 1718.1.1 面向对象数据库系统宣言 ....................................................................................1718.1.2 第三代数据库系统宣言 ........................................................................................1728.1.3 数据库技术与相关技术相结合形成新型的数据库系统 ....................................1738.2 大数据管理技术..................................................................................................... 1748.2.1 大数据的概念 ........................................................................................................1748.2.2 大数据的特点 ........................................................................................................1748.2.3 传统关系型数据库面临的问题 ............................................................................1758.2.4 NoSQL 数据库 .......................................................................................................1758.3 数据仓库 ............................................................................................................... 1788.3.1 数据仓库的概念 ....................................................................................................1788.3.2 数据仓库的体系结构 ............................................................................................1798.3.3 数据仓库的运用 ....................................................................................................1808.3.4 数据仓库的作用 ....................................................................................................181小结 ............................................................................................................................... 181思考与练习 .................................................................................................................... 181第 9 章 数据库接口技术及应用............................................................................................. 1829.1 常用的数据库接口技术.......................................................................................... 1829.1.1 ADO 的数据库接口技术简介 ...............................................................................1829.1.2 ODBC 的数据库接口技术简介 ............................................................................1839.2 基于 C++ Builder 6.0 数据库接口技术应用 ........................................................... 1869.2.1 C++ Builder 6.0 环境简介 .....................................................................................1869.2.2 C++ Builder 6.0 的基本功能使用 .........................................................................1879.2.3 基于 C++ Builder 6.0 仓库管理系统登录窗口及主菜单设计 ............................1919.3 基于 ASP.NET 的数据库接口技术及应用.............................................................. 1979.3.1 ASP.NET 简介 ........................................................................................................1979.3.2 用户管理数据库的设计 ........................................................................................1999.3.3 建立 ODBC 数据源 ...............................................................................................1999.3.4 ASP.NET 系统开发及运行环境 ............................................................................1999.3.5 基于 ASP.NET 的企业网站用户管理系统的设计 ...............................................2049.4 基于 PHP 的数据库接口技术及应用...................................................................... 2129.4.1 PHP 技术简介 ........................................................................................................2139.4.2 PHP 技术特点 ........................................................................................................2139.4.3 PHP 系统开发工具及运行环境 ............................................................................2139.4.4 基于 PHP7 技术的学生信息系统的设计 .............................................................2179.5 基于 Java 的数据库接口技术及应用 ..................................................................... 2279.5.1 JDBC 简介 ..............................................................................................................2279.5.2 JDBC 常用的 API ..................................................................................................2289.5.3 基于 Java 的客户管理系统的设计 .......................................................................228小结 ............................................................................................................................... 259思考与练习 .................................................................................................................... 260第 10 章 数据库应用案例分析...............................................................................................26110.1 学生信息管理系统的数据库设计 ......................................................................... 26110.1.1 学生信息管理系统 E-R 模型分析 ......................................................................26110.1.2 学生信息管理系统数据库的设计 ......................................................................26210.2 图书信息管理系统的数据库设计 ......................................................................... 26310.2.1 图书信息管理系统 E-R 模型分析 ......................................................................26310.2.2 图书信息管理系统数据库的设计 ......................................................................26410.3 医院门诊管理系统的数据库设计 ......................................................................... 26610.3.1 医院门诊管理系统 E-R 模型分析 ......................................................................26610.3.2 医院门诊管理系统数据库的设计 ......................................................................26710.4 小超市管理系统的数据库设计............................................................................. 26910.4.1 小超市管理系统 E-R 模型分析 ..........................................................................26910.4.2 小超市管理系统数据库的设计 ..........................................................................270小结 ............................................................................................................................... 272思考与练习 .................................................................................................................... 272附录 A SQL 进阶训练系统...................................................................................................273参考文献 .................................................................................................................276