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前言(2)

《数据库系统:设计、实现与原理(基础篇)(原书第6版)》本书为基础篇,主要内容包括:数据库系统与数据库设计的基础知识;关系模型与语言;数据库分析与设计的主要技术;数据库设计方法学;以及现代数据库管理相关专题,涵盖安全问题、法律与道德问题、事务管理和查询处理。本节为前言。

作者:宁洪/贾丽丽/张元昭 译来源:机械工业出版社|2017-09-27 14:47

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前言(2)

教学方法

在开始撰写本书之前,我们的目标之一就是写一本让读者容易接受和理解的教材,而不管读者具备怎样的背景知识和经验。根据我们使用教材的经验以及从很多同事、客户和学生中吸收的意见,实际上存在若干读者喜爱和不喜爱的设计特性。考虑到这些因素,本书决定采用如下的风格和结构:

在每章的开头明确说明该章的学习目标。

清楚定义每一个重要的概念,并用特殊格式突出显示。

通篇大量使用图表来支持和阐明概念。

面向实际应用:为了做到这点,每章都包含了许多实际有效的示例以说明所描述的概念。

每章最后配有小结,涉及该章所有主要的概念。

每章最后配有思考题,问题的答案都可以在书中找到。

每章最后配有习题,教师可用其测试学生对章节内容的理解,自学者也可进行自测。全部习题的答案可以在原书配套的教辅资源“教师答案手册”中找到。

教辅资源

适用于本教材的教辅资源包括:

课程PPT。

教师答案手册,包括所有课后思考题和习题的答案示例。

其他资源的配套网站:www.pearsonhighered.com/connolly-begg

上述资源仅提供给在www.pearsonhighered.com/irc上注册过的教师。请与当地的销售代表联系。

本书结构

第一部分 背景

本书的第一部分介绍数据库系统和数据库设计。

第1章引入数据库管理的概念。主要阐述了数据库前身,即基于文件的系统之不足及数据库方法所具备的优势。

第2章总览数据库环境。主要讨论了三层ANSI-SPARC体系结构的优点,介绍了目前最通用的数据模型,列出了多用户DBMS应提供的各种功能。

第3章考察各种多用户DBMS结构,讨论了数据库领域不同类型的中间件。分析Web服务,它能为用户和SOA(面向服务的结构)提供新型的业务服务。该章简要描述分布式DBMS和数据仓库的结构,后面还将详细讨论。该章还给出一个抽象DBMS的内部结构以及Oracle DBMS的逻辑结构和物理结构,这一部分内容在数据库管理初级课程中可以略去。

第二部分 关系模型与语言

本书的第二部分介绍关系模型和关系语言,即关系代数和关系演算、QBE(举例查询)和SQL(结构化查询语言)。这部分还介绍了两种非常流行的商用系统:Microsoft Access和Oracle。

第4章介绍当前最流行的数据模型—关系模型背后的概念,这是最常被选作商用标准的模型。具体安排是首先介绍术语并说明其与数学上的关系的联系,然后讨论关系完整性规则,包括实体完整性和引用完整性。这一章最后概述视图,第7章还将进一步讨论视图。

第5章介绍关系代数和关系演算,并用示例加以说明。这部分内容在数据库管理初级课程中可以略去。然而,在第23章学习查询处理和第24章学习分布式DBMS的分段时需要用到关系代数的知识。此外,虽然不是绝对有必要,但是了解过程式的代数与非过程式的演算之间的区别将有利于学习第6章和第7章介绍的SQL语言。

第6章介绍SQL的数据操作语句SELECT、INSERT、UPDATE和DELETE。该章通过一系列有效的示例,以教程式的风格说明了这些语句的主要概念。

第7章讨论SQL标准中主要的数据定义机制。该章仍采用教程式风格,介绍SQL的数据类型、数据定义语句、完整性增强特性(IEF)和数据定义语句中一些更高级的特性,包括访问控制语句GRANT和REVOKE。此外,将再次讨论视图以及用SQL如何创建视图。

第8章涉及SQL的一些高级特性,包括SQL的编程语言(SQL/PSM)、触发器和存储过程。

第9章介绍对象关系DBMS,并详细描述了SQL新标准SQL:2011中的各种对象管理特性。该章还讨论了如何扩展查询处理和查询优化机制,以高效处理扩展的各种数据类型。该章最后将讨论Oracle中的对象关系特性。

第三部分 数据库分析与设计

本书的第三部分讨论数据库分析和设计的主要技术,以及这些技术的实际运用方法。

第10章总览数据库系统开发生命周期的各个主要阶段。特别强调了数据库设计的重要性,并说明这个过程如何被分为概念、逻辑和物理数据库设计三个阶段。此外,还描述了应用程序的设计(功能方面)对数据库设计(数据方面)的影响。数据库系统开发生命周期的关键阶段是选择合适的DBMS。这一章讨论了对DBMS的选择过程,提供了一系列方针和建议。

第11章讨论数据库开发者应于何时使用实况发现技术,以及捕获何种类型的实况。这一章描述了最常用的实况发现技术及其优缺点。通过DreamHome案例研究说明在数据库系统生命周期的早期阶段如何应用这些技术。

第12章和第13章介绍了实体-联系模型和扩展的实体-联系(EER)模型,在EER模型中,允许使用更高级的数据建模技术,如子类、超类和分类。EER模型是一种流行的高级概念数据模型,也是这里讨论的数据库设计方法学的一种基本技术。这两章还为读者介绍了如何使用UML来表示ER图。

第14章和第15章阐述了规范化背后的一系列概念,它是逻辑数据库设计方法学中的另一项重要技术。通过从一个完整的案例中抽取的几个有效部分,说明如何从一种范式转换到另一种范式,以及将数据库逻辑设计转换为某一更高范式(直至第五范式)的好处。

第四部分 方法学

本书的第四部分介绍了一种数据库设计方法学。该方法学分为三个阶段,分别是概念数据库设计、逻辑数据库设计和物理数据库设计。每个部分都使用DreamHome案例研究加以阐述。

第16章为概念数据库设计提供逐步指导的方法学。该章说明了如何将设计分解成多个基于各自视图的易于管理的部分,还给出了标识实体、属性、联系和关键字的方法。

第17章为关系模型的逻辑数据库设计提供逐步指导的方法学。该章阐述了如何将概念数据模型映射到逻辑数据模型,以及如何针对所需的事务使用规范化技术来验证逻辑数据模型。对于有多个用户视图的数据库系统,这一章还介绍了如何将得到的多个数据模型合并为一个能表示所有视图的全局数据模型。

第18章和第19章为关系系统的物理数据库设计提供逐步指导的方法学。该章阐述了如何将逻辑数据库设计阶段开发的全局数据模型转换成某关系系统的物理设计。方法学中还说明了如何通过选择文件组织方式和存储结构,以及何时引入可控冗余来改善实现的性能。

第五部分 可选的数据库专题

第五部分阐述了我们认为对于现代数据库管理课程必要的四个专题。

第20章讨论数据库的安全和管理问题。安全不仅要考虑DBMS,还包括整个环境。该章将讨论Microsoft Office Access和Oracle提供的一些安全保障,并专门阐述了在Web环境下的一些安全问题,并给出了解决这些问题的方法。最后讨论数据管理和数据库管理的任务。

第21章考虑有关IT和数据管理与治理的职业、法律与道德问题。主要内容包括区分数据和数据库管理员面对的问题和场景中哪些属法律范畴、哪些属道德范畴;各项新的规章给数据和数据库管理员提出了哪些新的要求和职责;萨班斯-奥克斯利法案和巴塞尔Ⅱ协议等法规对数据和数据库管理功能有何影响,等等。

第22章集中讨论了数据库管理系统应该提供的三种功能,即事务管理、并发控制及故障恢复。这些技术用于确保当多个用户访问数据库或出现硬件/软件部件错误时数据库是可靠且一致的。该章还讨论了一些更适合于长寿事务的高级事务模型,最后分析了Oracle中的事务管理。

第23章阐述查询处理和查询优化。该章讨论查询优化的两种主要技术:一种是使用启发式规则安排查询中操作的顺序,另一种是通过比较不同策略的相对代价选择资源耗费最少的策略。最后分析了Oracle中的查询处理。

第六部分 分布式DBMS与复制

第六部分阐述分布式DBMS。分布式DBMS技术是当前数据库系统领域一个主要的发展方向。本书前面各章主要介绍集中数据库系统,即由单个DBMS控制的位于单个节点的单一逻辑数据库。

第24章讨论分布式DBMS的概念与问题。使用分布式DBMS时,用户既可以访问自己节点上的数据库,也可以访问存储在远程节点上的数据。

第25章阐述与分布式DBMS相关的各个高级概念。具体地说,重点阐述与分布式事务管理、并发控制、死锁管理以及数据库恢复相关的协议。此外,还讨论了X/Open分布式事务处理(DTP)协议。最后分析了Oracle中的数据分布机制。

第26章讨论利用复制服务器替代分布式DBMS的方案以及与移动数据库相关的问题。该章也分析了Oracle中的复制机制。

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