數據庫原理與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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於嘯　主編 編

圖書標籤:

• 數據庫
• 原理
• 應用
• SQL
• 數據建模
• 關係數據庫
• 數據庫設計
• 數據管理
• MySQL
• Oracle
• PostgreSQL

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121314650

版次：1

商品編碼：12162665

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-08-01

用紙：膠版紙

頁數：280

字數：482000

正文語種：中文

內容簡介

本書係統地介紹瞭數據庫原理、SQL Server 2008數據庫管理係統及應用實例，概述瞭數據庫前沿技術。全書共分9章，主要內容包括：緒論；關係數據庫；SQL語言；關係數據理論；數據庫設計；數據庫保護；數據庫係統的訪問；數據庫技術的發展；SQL Server 2008及應用實例，包括SQL Server 2008概述、SQL Server 2008管理工具簡介、Transact-SQL語言基礎、數據庫管理、錶的管理、視圖的管理、存儲過程、用戶和安全性管理、數據轉換服務、數據庫應用開發實例等。本書內容豐富、全麵、係統，深度和廣度兼顧，可作為高等院校和科研院所計算機專業和相關專業數據庫課程的教材，也可作為有關人員學習和研究數據庫原理與應用或開發數據庫應用係統的技術參考書。

作者簡介

於嘯，博士，副教授，東北農業大學電氣與信息學院係主任，中國計算機學會會員。編寫過多部教材，包括：《數據庫原理與應用》（2011年獲校級優秀教材一等奬）、《數字農業基礎》、（2008年獲校級優秀教材一等奬）、《智能化農業技術概論》、 《數據庫係統概論與實例及習題指導》、《微機原理與接口技術實驗指導》、《PowerBuilder程序設計實驗指導》（2011年獲校級優秀教材三等奬）。參與課題包括：麵嚮精確農業的無綫傳感器網絡節點定位機製與算法研究，黑龍江省科技廳青年科學基金項目（QC2009C18）；農業信息資源搜索技術研究與應用，國傢星火計劃子課題項目（2010GA670006-2）；畜牧業公共數字化服務平颱構建技術研究，黑龍江省科技攻關項目子題；基於無綫傳感器網絡的溫室控製係統，黑龍江省重點實驗室基金項目（GS2009010）等。

目錄

第1章 緒論 1
1．1 數據庫係統概述 1
1．1．1 數據庫的幾個基本概念 1
1．1．2 數據管理技術的發展曆史 2
1．2 數據模型 3
1．2．1 信息的三個領域 3
1．2．2 概念模型 4
1．2．3 概念模型的錶示方法 5
1．3 數據模型 6
1．3．1 數據模型的組成要素 6
1．3．2 最常用的數據模型 7
1．4 數據庫的體係結構 12
1．4．1 數據庫的分級結構 12
1．4．2 模式及映像 13
1．5 數據庫管理係統 14
1．5．1 DBMS的功能 14
1．5．2 DBMS的程序組成 15
1．5．3 數據語言 16
1．5．4 數據字典 17
第2章 關係數據庫 18
2．1 從格式化模型到關係模型 18
2．2 關係的數學定義 18
2．2．1 域 18
2．2．2 笛卡兒積 18
2．2．3 關係的數學定義 19
2．3 關係的性質 20
2．4 碼的概念 20
2．4．1 碼的定義 20
2．4．2 候選碼和主碼 21
2．4．3 外部關係碼 21
2．4．4 關係模型的完整性 21
2．5 關係數據庫模式 23
2．5．1 關係模式 23
2．5．2 關係數據庫 23
2．6 關係運算 23
2．6．1 關係代數 23
2．6．2 關係演算 28
第3章 SQL語言 29
3．1 SQL語言概述 29
3．1．1 SQL語言的發展 29
3．1．2 SQL的基本概念 29
3．1．3 SQL語言的主要特點 30
3．2 數據定義 30
3．2．1 基本錶的定義、刪除與修改 31
3．2．2 索引的建立與刪除 32
3．3 數據查詢 33
3．3．1 單錶查詢 34
3．3．2 連接查詢 40
3．3．3 嵌套查詢 41
3．3．4 集閤查詢 45
3．4 數據操作 46
3．4．1 數據插入 46
3．4．2 數據修改 47
3．4．3 數據刪除 48
3．5 視圖 49
3．5．1 定義視圖 49
3．5．2 查詢視圖 50
3．5．3 更新視圖 51
3．6 數據控製 52
3．6．1 授權 52
3．6．2 收迴權限 53
第4章 關係數據理論 55
4．1 關係規範化的作用 55
4．1．1 規範化理論概述 55
4．1．2 不閤理的關係模式存在的問題 55
4．2 函數依賴 57
4．2．1 關係模式的簡化錶示 57
4．2．2 函數依賴的基本概念 58
4．2．3 碼的函數依賴錶示 59
4．2．4 函數依賴和碼的唯一性 60
4．3 規範化 60
4．3．1 規範化的含義 61
4．3．2 第一範式 61
4．3．3 第二範式 62
4．3．4 第三範式 63
4．3．5 BCNF範式 64
4．4 多值依賴與4NF 65
4．4．1 問題的引入 65
4．4．2 多值依賴基本概念 66
4．4．3 第四範式 67
4．5 函數依賴的公理係統 68
4．5．1 函數依賴集的完備性 68
4．5．2 函數依賴的推理規則 69
4．5．3 屬性的閉包與F邏輯蘊涵的充要條件 70
4．5．4 最小函數依賴集Fmin 71
4．6 關係模式分解 73
4．6．1 無損分解 73
4．6．2 保持函數依賴 76
4．7 連接依賴與5NF 77
4．7．1 連接依賴 77
4．7．2 第五範式 79
4．8 關係模式規範化步驟 79
4．9 小結 80
第5章 數據庫設計 82
5．1 數據庫設計概述 82
5．1．1 數據庫設計的任務 82
5．1．2 數據庫設計的特點 83
5．1．3 數據庫設計的方法 83
5．1．4 數據庫設計的工具 84
5．1．5 數據庫設計的步驟 85
5．2 需求分析 86
5．2．1 需求分析的任務 86
5．2．2 需求收集 87
5．2．3 需求分析過程 88
5．2．4 需求分析的結果 90
5．3 概念結構設計 90
5．3．1 概念結構設計概述 90
5．3．2 概念結構設計的方法 91
5．3．3 局部ER圖設計 91
5．3．4 全局ER圖設計 93
5．4 邏輯結構設計 95
5．4．1 概念模型轉換為關係數據模型 95
5．4．2 關係模型的優化 96
5．4．3 設計用戶子模式 97
5．5 物理結構設計 97
5．5．1 物理結構設計概述 97
5．5．2 存取方法選擇 98
5．5．3 存儲結構的確定 99
5．6 數據庫的實施和維護 99
5．6．1 數據庫的實施 99
5．6．2 數據庫的運行和維護 100
5．7 小結 101
第6章 數據庫保護 102
6．1 數據庫事務處理 102
6．1．1 事務的定義 102
6．1．2 事務的ACID性質 103
6．1．3 事務處理模型 103
6．1．4 事務的狀態 104
6．2 數據庫故障及恢復 105
6．2．1 數據庫故障分類 105
6．2．2 數據庫恢復技術 106
6．2．3 數據庫恢復策略 109
6．3 並發控製 110
6．3．1 並發操作帶來的數據不一緻性 111
6．3．2 封鎖技術 112
6．3．3 封鎖帶來的問題 114
6．3．4 並發操作的調度 116
6．4 數據庫的完整性 117
6．4．1 數據的完整性 118
6．4．2 SQL中的完整性約束 118
6．4．3 SQL中的觸發器 121
6．5 數據庫的安全性 123
6．5．1 數據庫安全性概述 123
6．5．2 SQL中的安全性機製 124
6．5．3 常用的安全性措施 126
6．6 小結 127
第7章 數據庫係統的訪問 129
7．1 數據庫的訪問接口 129
7．1．1 固有調用 129
7．1．2 ODBC 129
7．1．3 JDBC 133
7．2 客戶機/服務器模式的數據庫係統 137
7．3 瀏覽器/服務器模式的數據庫係統 139
7．3．1 Web數據庫的體係結構 139
7．3．2 技術實現 140
7．4 Java訪問數據庫的技術 142
7．4．1 JDBC技術 142
7．4．2 JSP的數據庫訪問技術 142
7．5 數據庫係統的多層體係結構 143
7．6 小結 144
第8章 數據庫技術的發展 145
8．1 數據庫新技術的分類 145
8．2 麵嚮對象數據庫係統 146
8．2．1 麵嚮對象程序設計方法 146
8．2．2 麵嚮對象數據模型 147
8．2．3 麵嚮對象數據庫語言 150
8．2．4 麵嚮對象數據庫的模式演進 151
8．2．5 對象-關係數據庫 151
8．3 分布式數據庫係統 152
8．3．1 分布式數據庫係統的特點與目標 153
8．3．2 分布式數據庫係統的體係結構 155
8．4 網絡環境下的數據庫體係 156
8．4．1 客戶機/服務器係統 156
8．4．2 開放式數據庫的互連技術(ODBC) 159
8．5 數據倉庫與數據挖掘 162
8．5．1 數據倉庫 162
8．5．2 數據倉庫設計實例 168
8．5．3 數據挖掘技術概述 170
8．6 其他新型的數據庫係統 172
8．6．1 多媒體數據庫係統 172
8．6．2 主動數據庫係統 173
8．6．3 演繹數據庫係統 173
8．6．4 實時數據庫係統 175
8．7 小結 175
第9章 SQL Server 2008及應用實例 176
9．1 SQL Server 2008概述 176
9．1．1 概述 176
9．1．2 SQL Server 2008的基本特點 176
9．1．3 SQL Server 2008的安裝 176
9．2 SQL Server 2008管理工具簡介 182
9．2．1 創建服務器組 182
9．2．2 注冊服務器 182
9．2．3 新建查詢 183
9．3 Transact-SQL語言基礎 184
9．3．1 Transact-SQL簡介 184
9．3．2 數據類型 185
9．3．3 常量 187
9．3．4 變量 187
9．3．5 注釋符和運算符 188
9．3．6 流程控製語句 188
9．3．7 常用函數 190
9．4 數據庫管理 195
9．4．1 創建數據庫 196
9．4．2 修改數據庫設置 196
9．4．3 刪除數據庫 197
9．4．4 分離/附加數據庫 198
9．4．5 備份/還原數據庫 199
9．5 錶的管理 201
9．5．1 創建數據錶 201
9．5．2 修改錶 202
9．6 視圖的管理 205
9．6．1 創建視圖 205
9．6．2 管理視圖 206
9．7 存儲過程 207
9．7．1 創建存儲過程 208
9．7．2 執行存儲過程 209
9．7．3 查看、修改和刪除存儲過程 210
9．8 用戶和安全性管理 212
9．8．1 SQL Server登錄認證 212
9．8．2 數據庫用戶 215
9．8．3 角色管理 216
9．8．4 權限管理 220
9．9 數據轉換服務 223
9．9．1 DTS導齣嚮導 224
9．9．2 DTS導入嚮導 225
9．10 數據庫應用開發實例 229
9．10．1 建立數據源 229
9．10．2 創建新的工程 231
第10章 部分章節習題 234
參考文獻 270

前言/序言

數據庫技術産生於20世紀60年代，經曆瞭格式化數據庫(以層次和網狀數據庫為代錶)、經典數據庫(以關係數據庫和後關係數據庫為代錶)和新型數據庫(以對象數據庫和XML數據庫等為代錶)的三代發展演變。40多年來，數據庫技術的重要性和意義已經被人們所認識與理解。首先，數據庫技術已經形成相對完整和成熟的科學理論體係，成為現代計算機信息處理係統的重要基礎與技術核心，造就瞭C. W. Bachman、E. F. Codd和J.Gray三位圖靈大奬得主；其次，數據庫帶動和形成瞭一個巨大的軟件産業——數據庫管理係統産品和相關技術工具與解決方案，對經濟發展起著極大的推動作用，錶現齣非凡的生産力效應；最後，數據庫研究和開發領域的各項成就推動瞭其他眾多計算機理論與應用領域的進步，對這些領域的發展起到瞭巨大的支撐作用，成為各種計算機信息係統的核心內容與技術基礎。

本書對數據庫技術進行瞭全麵的闡述和研究。在結閤大量的實例和作者教學體會的基礎上，對數據庫技術的各個領域進行瞭深入淺齣的剖析，對數據庫技術的重點和難點進行瞭詳細的描述，力求做到思路清晰、概念準確、結構閤理、內容生動活潑。本書重點介紹瞭數據庫的基本概念及ER圖、關係模型等數據庫建模技術，數據庫應用部分主要介紹瞭SQL Server 2008的基本管理與操作。

每一章的開始都對該章將要涉及的內容及其作用進行瞭分析，然後指齣瞭學完本章讀者應該掌握的重要內容。另外，章末所附的練習題，旨在加深讀者對本章涉及概念的理解，培養學生應用本章學到的知識來解決實際問題的能力。

本書內容全麵、實例豐富，並配備瞭課後習題參考答案，方便教學。本書可作為高等院校計算機專業及信息管理等相關專業本科生數據庫課程的教材，也可作為相關人員學習數據庫知識的參考書。

東北農業大學於嘯、陸麗娜、張宇任本書主編；瀋陽工業大學白晨生，吉林農業大學畢春光、林楠，東北農業大學張喜海任本書副主編；東北農業大學丁寶峰、孫建，哈爾濱金融學院薑微參編；全書由東北農業大學蘇中濱教授主審。

本書的配套教學資源可在華信教育資源網(www.hxedu.com.cn)注冊後免費下載。

由於作者水平有限，加之創作時間倉促，書中不足之處在所難免，歡迎廣大讀者批評指正。

數據庫原理與應用 目錄 第一部分：數據庫基礎 第一章：數據與信息 1.1 什麼是數據？ 1.2 數據的類型與特徵 1.3 數據與信息的關係 1.4 數據處理的基本過程 第二章：數據庫係統概述 2.1 為什麼要使用數據庫？ 2.2 傳統文件係統的局限性 2.3 數據庫係統的概念與組成 2.4 數據庫管理係統（DBMS）的功能 2.5 數據庫係統的優點 第三章：數據模型 3.1 數據模型的概念與作用 3.2 概念數據模型 (Conceptual Data Model) 3.2.1 實體-聯係 (ER) 模型 3.2.2 實體、屬性、聯係的定義與錶示 3.2.3 基數約束與參與度 3.3 邏輯數據模型 (Logical Data Model) 3.3.1 關係模型 (Relational Model) 3.3.2 關係、屬性、元組的定義 3.3.3 候選鍵、主鍵、外鍵 3.3.4 關係代數初步 3.4 物理數據模型 (Physical Data Model) 3.4.1 存儲結構與訪問方式 3.4.2 索引、聚簇等概念 第二部分：關係數據庫原理 第四章：關係數據庫設計 4.1 規範化理論 4.1.1 函數依賴 4.1.2 1NF, 2NF, 3NF, BCNF 4.1.3 規範化的意義與目標 4.2 數據庫設計過程 4.2.1 需求分析 4.2.2 概念設計 4.2.3 邏輯設計 4.2.4 物理設計 4.2.5 數據庫實施與維護 第五章：SQL語言基礎 5.1 SQL概述 5.2 數據定義語言 (DDL) 5.2.1 `CREATE TABLE` 語句 5.2.2 `ALTER TABLE` 語句 5.2.3 `DROP TABLE` 語句 5.2.4 數據類型與約束 5.3 數據操縱語言 (DML) 5.3.1 `INSERT` 語句 5.3.2 `UPDATE` 語句 5.3.3 `DELETE` 語句 5.4 數據查詢語言 (DQL) 5.4.1 `SELECT` 語句 5.4.2 `WHERE` 子句 5.4.3 `ORDER BY` 子句 5.4.4 `GROUP BY` 子句與聚閤函數 5.4.5 `HAVING` 子句 5.4.6 連接查詢 (JOIN) 5.4.7 子查詢 第六章：SQL語言進階 6.1 視圖 (View) 6.1.1 什麼是視圖？ 6.1.2 創建、修改、刪除視圖 6.1.3 視圖的優點與局限性 6.2 索引 (Index) 6.2.1 索引的作用與類型 6.2.2 創建與刪除索引 6.2.3 索引對查詢性能的影響 6.3 事務 (Transaction) 6.3.1 什麼是事務？ 6.3.2 ACID 屬性 (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability) 6.3.3 事務的並發控製 6.4 存儲過程與觸發器 (Stored Procedures and Triggers) 6.4.1 存儲過程的概念與作用 6.4.2 觸發器的概念與作用 6.4.3 存儲過程與觸發器的使用場景 第三部分：數據庫係統實現 第七章：數據庫存儲管理 7.1 文件結構 7.1.1 堆文件 (Heap File) 7.1.2 索引文件 (Indexed File) 7.2 記錄組織 7.2.1 定長記錄與變長記錄 7.2.2 記錄的存儲與檢索 7.3 磁盤空間管理 7.3.1 頁 (Page) 的概念 7.3.2 空閑空間管理 第八章：數據庫查詢處理 8.1 查詢的結構 8.1.1 查詢解析與校驗 8.1.2 查詢優化 8.2 查詢優化技術 8.2.1 代數優化 8.2.2 物理優化 8.2.3 訪問路徑選擇 8.2.4 連接策略選擇 第九章：數據庫事務管理 9.1 並發控製 9.1.1 鎖機製 (Locking Mechanisms) 9.1.1.1 共享鎖與排它鎖 9.1.1.2 兩段鎖協議 (Two-Phase Locking, 2PL) 9.1.2 時間戳排序 (Timestamp Ordering) 9.1.3 多版本並發控製 (Multi-Version Concurrency Control, MVCC) 9.2 恢復管理 9.2.1 故障類型 9.2.2 日誌記錄 (Logging) 9.2.3 檢查點 (Checkpoint) 9.2.4 恢復算法 第四部分：數據庫應用與發展 第十章：數據庫安全性 10.1 安全威脅與風險 10.2 身份認證與授權 10.2.1 用戶管理 10.2.2 權限控製 10.3 數據加密 10.4 安全審計 第十一章：數據庫應用開發 11.1 客戶端/服務器 (Client/Server) 架構 11.2 三層 (Three-Tier) 架構 11.3 Java Database Connectivity (JDBC) 11.4 Object-Relational Mapping (ORM) 11.5 Web 應用與數據庫集成 第十二章：數據庫的未來發展 12.1 數據倉庫 (Data Warehousing) 12.2 數據挖掘 (Data Mining) 12.3 大數據技術 (Big Data Technologies) 12.3.1 Hadoop 與 MapReduce 12.3.2 NoSQL 數據庫 12.4 雲數據庫 (Cloud Databases) 12.5 內存數據庫 (In-Memory Databases) 12.6 圖數據庫 (Graph Databases) 本書特色： 本書旨在係統地闡述數據庫的理論基礎、核心原理以及在實際應用中的方法。內容涵蓋瞭從最基礎的數據概念、數據庫係統組成，到關係數據庫模型、SQL語言的深入運用，再到數據庫的存儲管理、查詢處理、事務管理等係統實現層麵的關鍵技術。同時，本書還探討瞭數據庫的安全性、應用開發實踐以及麵嚮未來的數據庫技術發展趨勢。 目標讀者： 本書適閤計算機科學與技術、軟件工程、信息管理等相關專業的本科生、研究生，以及從事數據庫開發、管理和應用工作的技術人員。 學習方法建議： 理論與實踐相結閤： 在學習理論知識的同時，積極動手實踐SQL語句的編寫和數據庫的設計，加深理解。 深入理解核心概念： 重點掌握數據模型、範式理論、ACID特性、並發控製與恢復機製等核心概念。 關注實際應用： 瞭解數據庫在不同應用場景下的需求和解決方案。 持續學習： 數據庫技術發展迅速，應關注最新的技術動態。 --- 第一部分：數據庫基礎 第一章：數據與信息 在信息爆炸的時代，理解“數據”與“信息”的本質及其相互關係至關重要。本章將深入探討數據的定義、分類、特性，以及它們如何通過加工、組織和分析轉化為有意義的信息，為後續數據庫的學習奠定堅實的基礎。 1.1 什麼是數據？ 數據是記錄事實、現象或概念的基本單元，可以是數字、文字、符號、圖像、聲音等任何可以被量化、記錄和處理的形式。它們本身往往是原始的、未經加工的，缺乏直接的意義，但卻是構成信息的基礎。例如，一個銷售人員的工資數字“5000”本身隻是一個數據，它的意義需要結閤其他信息（如“月薪”）纔能被理解。 1.2 數據的類型與特徵 數據可以根據不同的標準進行分類。從其錶現形式來看，有數值型數據（如年齡、溫度）、文本型數據（如姓名、地址）、邏輯型數據（如是/否）、日期/時間型數據等。從其性質來看，有定量數據（可測量）和定性數據（分類）。數據還具有一些普遍的特徵，例如： 原始性： 數據通常是在事件發生時直接收集的原始記錄。 客觀性： 數據應盡可能客觀地反映事實，不受主觀臆斷的影響。 可處理性： 數據應具備被計算機係統處理和分析的能力。 動態性： 許多數據會隨著時間推移而變化，需要及時更新。 1.3 數據與信息的關係 數據與信息是緊密相連但又有所區彆的兩個概念。數據是原始的素材，而信息是經過組織、加工、分析和解釋後，能夠為人們提供知識、減少不確定性、輔助決策的有意義的內容。數據通過一係列處理過程，如： 收集 (Collection)： 獲取原始數據。 存儲 (Storage)： 將數據保存起來。 處理 (Processing)： 對數據進行計算、轉換、排序、過濾等操作。 分析 (Analysis)： 運用統計、邏輯等方法探索數據之間的關係。 展現 (Presentation)： 以圖錶、報告等形式呈現分析結果。 最終，這些處理後的數據就升華為有價值的信息。例如，將所有銷售人員的月銷售額數據匯總，計算齣平均銷售額，這個平均銷售額就是一個有用的信息，可以幫助管理層評估銷售績效。 1.4 數據處理的基本過程 數據處理是利用計算機係統將原始數據轉化為有用信息的完整流程。這個過程通常包括： 1. 數據輸入 (Input)： 將外部數據導入計算機係統。 2. 數據存儲 (Storage)： 將輸入的數據存入存儲設備，以便後續訪問和處理。 3. 數據處理 (Processing)： 依據預設的程序或指令，對存儲的數據進行運算、邏輯判斷、轉換等操作。 4. 數據輸齣 (Output)： 將處理後的結果以用戶可理解的形式（如屏幕顯示、打印報錶、生成文件）輸齣。 5. 數據維護 (Maintenance)： 對數據進行更新、刪除、備份等操作，保證數據的準確性和可用性。 在早期，數據處理往往是分散的、獨立的，導緻瞭效率低下和數據冗餘。數據庫技術的齣現，正是為瞭解決這些問題，實現數據的集中管理和高效共享。 第二章：數據庫係統概述 在沒有數據庫的時代，數據通常以文件形式存儲在計算機的磁盤上，每個應用程序可能擁有自己獨立的文件，這帶來瞭諸多不便。本章將介紹數據庫係統的基本概念，說明其齣現的必要性，並闡述數據庫管理係統（DBMS）的核心功能，讓你瞭解為什麼數據庫如此重要。 2.1 為什麼要使用數據庫？ 隨著信息量的急劇增長和應用復雜度的提高，傳統的基於文件係統的數據管理方式逐漸暴露齣許多弊端。使用數據庫的核心驅動力在於： 數據共享： 允許多個用戶或應用程序共享同一份數據。 數據獨立性： 應用程序與數據存儲結構之間解耦，方便修改數據結構而不影響應用程序。 數據一緻性： 保證多份副本數據的一緻性。 數據安全： 提供權限控製，防止非法訪問和破壞。 數據冗餘少： 避免同一數據在不同文件中重復存儲。 易於維護： 集中管理數據，降低維護成本。 2.2 傳統文件係統的局限性 在數據庫齣現之前，數據通常以文件形式存儲。這種方式存在以下主要問題： 數據冗餘 (Data Redundancy)： 同一數據可能在多個文件中重復存儲，造成存儲空間的浪費，並且當需要更新數據時，必須在所有副本中進行修改，極易導緻數據不一緻。 數據不一緻 (Data Inconsistency)： 由於數據冗餘，當數據更新不及時，不同文件中存儲的同一數據可能齣現不一緻的情況。 數據獨立性差 (Poor Data Independence)： 應用程序的編寫高度依賴於數據的存儲結構（如文件格式、記錄長度）。一旦存儲結構發生變化，應用程序就必須修改，開發和維護成本高。 數據共享睏難 (Difficulty in Data Sharing)： 不同應用程序可能使用不同的文件格式，數據共享需要進行復雜的數據轉換。 數據安全性差 (Poor Data Security)： 文件係統提供的安全機製通常比較簡單，難以實現細粒度的訪問控製。 並發訪問控製復雜 (Complex Concurrent Access Control)： 當多個用戶同時訪問和修改同一文件時，很難保證數據不被破壞，需要應用程序自己處理復雜的同步問題。 數據維護睏難 (Difficulty in Data Maintenance)： 數據的增刪改查操作需要針對特定的文件格式編寫程序，過程繁瑣。 2.3 數據庫係統的概念與組成 數據庫係統（Database System, DBS）是一個集成的、統一的、被操作係統管理的、存儲在計算機輔助存儲器中的數據集閤。它由以下幾個主要部分組成： 數據庫 (Database, DB)： 按照一定的數據模型組織起來的、可共享的、有結構的數據集閤。數據庫是數據存放的核心。 數據庫管理係統 (Database Management System, DBMS)： 位於用戶與操作係統之間的一層軟件，用於管理數據庫中的數據。它為用戶提供瞭方便、高效、安全的數據訪問和管理接口。DBMS 是數據庫係統的核心。 應用程序 (Applications)： 利用 DBMS 提供的接口，訪問和處理數據庫中的數據，完成特定業務功能的軟件。 數據庫管理員 (Database Administrator, DBA)： 負責數據庫係統的設計、維護、優化、安全管理等工作的人員。 最終用戶 (End Users)： 直接或間接使用數據庫應用程序的人員。 2.4 數據庫管理係統（DBMS）的功能 DBMS 作為數據庫係統的“大腦”，承擔著管理和控製數據庫的重任，其核心功能包括： 數據定義 (Data Definition)： 定義數據庫的結構，包括數據模型、模式（Schema）、錶的定義、字段類型、約束等。通常通過數據定義語言（DDL）實現。 數據操縱 (Data Manipulation)： 實現數據的插入、刪除、修改和查詢。通常通過數據操縱語言（DML）實現。 數據組織、存儲和檢索 (Data Organization, Storage, and Retrieval)： DBMS 負責將邏輯上的數據結構映射到物理存儲，並提供高效的數據存取機製，包括索引、緩衝管理等。 數據完整性支持 (Data Integrity Support)： 確保數據的準確性、一緻性和有效性。通過定義各種約束（如主鍵、外鍵、非空約束、檢查約束）來實現。 並發控製 (Concurrency Control)： 管理多個用戶同時訪問和修改數據時可能發生的衝突，保證事務的隔離性。 恢復管理 (Recovery Management)： 在係統發生故障（如斷電、程序錯誤）時，能夠將數據庫恢復到故障發生前的有效狀態。 安全性管理 (Security Management)： 防止未經授權的數據訪問和非法操作，通過用戶認證、權限控製等方式實現。 數據字典管理 (Data Dictionary Management)： 存儲數據庫的元數據（描述數據的數據），如錶的定義、字段信息、索引信息等，供 DBMS 和用戶查詢。 2.5 數據庫係統的優點 與傳統文件係統相比，數據庫係統具有顯著的優點： 數據模型化： 使用統一的數據模型（如關係模型）描述數據，結構清晰。 數據獨立性： 實現瞭數據與應用程序的隔離，方便修改和維護。 數據共享和並發訪問： 允許多個用戶同時訪問數據，並提供有效的並發控製機製。 減少數據冗餘： 通過規範化設計，避免不必要的重復存儲。 提高數據一緻性： 通過強製約束和並發控製，保證數據的一緻性。 增強數據安全性： 提供細粒度的權限控製和安全審計功能。 易於開發和維護： 提供標準化的接口和工具，簡化應用開發和數據庫管理。 支持事務管理： 保證一係列操作的原子性、一緻性、隔離性和持久性。 第三章：數據模型 數據模型是描述數據、數據之間的關係以及數據操作的一套概念性工具。它為數據庫的設計和實現提供瞭藍圖，幫助我們從抽象的業務需求轉化為計算機可以理解的數據結構。本章將介紹不同層次的數據模型，並重點關注在現代數據庫中占據主導地位的關係模型。 3.1 數據模型的概念與作用 數據模型是數據庫設計的基石，它提供瞭一種抽象的視角來描述現實世界中的數據。一個好的數據模型能夠： 清晰地錶達數據結構： 描述數據項、它們之間的聯係以及數據的約束。 指導數據庫設計： 作為數據庫邏輯和物理設計的基礎。 促進溝通： 幫助開發者、用戶和數據庫管理員之間就數據結構達成共識。 提高開發效率： 提供瞭一個清晰的框架，簡化瞭應用程序的開發。 數據模型通常可以分為三個層次：概念數據模型、邏輯數據模型和物理數據模型。 3.2 概念數據模型 (Conceptual Data Model) 概念數據模型用於描述用戶視圖或現實世界中的數據，它不關心數據在計算機中的具體存儲方式，而是側重於數據的語義和實體間的關係。最常用和最經典的當屬實體-聯係 (Entity-Relationship, ER) 模型。 3.2.1 實體-聯係 (ER) 模型 ER 模型將現實世界的事物抽象為“實體”，實體的特徵抽象為“屬性”，實體之間的關係抽象為“聯係”。 實體 (Entity)： 現實世界中可以區分的對象，如“學生”、“課程”、“圖書”。在 ER 圖中通常用矩形錶示。 屬性 (Attribute)： 描述實體特徵的數據項，如“學生”的“學號”、“姓名”、“年齡”。屬性是實體的組成部分。在 ER 圖中通常用橢圓形錶示，並與實體連接。 聯係 (Relationship)： 描述實體之間的關聯，如“學生” 選修 “課程”。在 ER 圖中通常用菱形錶示，並連接相關的實體。 3.2.2 實體、屬性、聯係的定義與錶示 實體集 (Entity Set)： 具有相同屬性的同類實體的集閤。例如，所有學生的集閤。 屬性的類型： 簡單屬性： 不可再分，如“姓名”。 復閤屬性： 可以再分，如“地址”（包含省、市、街道）。 單值屬性： 每個實體隻有一個屬性值，如“學號”。 多值屬性： 每個實體可以有多個屬性值，如“電話號碼”。 派生屬性： 可以從其他屬性計算得齣，如“年齡”（可以從齣生日期計算）。 聯係的基數 (Cardinality)： 描述一個實體集的實例與另一個實體集的實例之間有多少個關聯。常見的基數關係包括： 一對一 (1:1)： 如“部門”與“部門經理”。一個部門隻有一個經理，一個經理隻負責一個部門。 一對多 (1:N)： 如“係”與“學生”。一個係可以有多個學生，一個學生隻屬於一個係。 多對多 (M:N)： 如“學生”與“課程”。一個學生可以選修多門課程，一門課程可以被多個學生選修。 3.2.3 基數約束與參與度 基數約束 (Cardinality Constraint)： 規定瞭聯係的類型（1:1, 1:N, M:N）。 參與度 (Participation Constraint)： 描述一個實體集中的實體是否必須參與某個聯係。 強製參與 (Total Participation)： 該實體集中的所有實體都必須參與某個聯係。例如，“學生”必須選修“課程”，那麼“學生”對“選修”聯係是強製參與。 可選參與 (Partial Participation)： 該實體集中的實體可以不參與某個聯係。例如，“員工”可以“負責”一個“項目”，也可能不負責任何項目，那麼“員工”對“負責”聯係是可選參與。 3.3 邏輯數據模型 (Logical Data Model) 邏輯數據模型描述瞭數據如何在數據庫管理係統中組織，它獨立於具體的硬件和存儲結構，但與 DBMS 的實現緊密相關。關係模型是目前最主流的邏輯數據模型。 3.3.1 關係模型 (Relational Model) 關係模型是由 E.F. Codd 提齣的，它將數據組織成一張張二維錶格，稱為“關係”。每個關係都由行和列組成。 3.3.2 關係、屬性、元組的定義 關係 (Relation)： 本質上是一個二維錶格，錶示一組同類實體或同類聯係的集閤。 屬性 (Attribute)： 錶中的列名，描述瞭關係中數據的某個特徵。 域 (Domain)： 屬性可以取值的集閤。例如，“年齡”的域是所有可能的正整數。 元組 (Tuple)： 錶中的一行，錶示關係中的一個實體實例或一個聯係實例。 關係模式 (Schema)： 描述一個關係的結構，包括關係名、屬性名及其域。例如：`學生(學號:INTEGER, 姓名:VARCHAR(20), 專業:VARCHAR(10))`. 3.3.3 候選鍵、主鍵、外鍵 為瞭唯一標識元組和建立關係間的聯係，關係模型引入瞭鍵的概念： 候選鍵 (Candidate Key)： 如果一個或一組屬性（的集閤）能夠唯一地標識關係中的每一個元組，則稱該屬性（集閤）為候選鍵。候選鍵具有唯一性和最小性（即不能包含其他候選鍵的子集）。 主鍵 (Primary Key)： 在一個關係中，選定一個候選鍵作為主鍵。主鍵的值不能為空，並且在整個關係中必須唯一。它用於唯一標識一個元組。 外鍵 (Foreign Key)： 如果在一個關係中的一個或一組屬性（的集閤）的值必須等於另一個關係（或同一關係）的主鍵值，則稱該屬性（集閤）為外鍵。外鍵用於建立錶與錶之間的聯係，保證數據的引用完整性。 3.3.4 關係代數初步 關係代數是用於對關係進行操作的一組代數運算。它是關係數據庫查詢語言（如 SQL）的理論基礎。基本的關係代數運算包括： 選擇 (Selection, σ)： 從關係中選齣滿足給定條件的元組。 投影 (Projection, π)： 從關係中選齣指定的屬性列，並去除重復的行。 並 (Union, ∪)： 將兩個具有相同結構的並“兼容”的關係閤並，去除重復元組。 差 (Difference, -)： 從第一個關係中減去第二個關係中的所有元組。 笛卡爾積 (Cartesian Product, ×)： 將兩個關係的元組進行所有可能的組閤。 連接 (Join)： 基於兩個關係中的關聯條件，將匹配的元組組閤成新的元組。常見的有等值連接、自然連接等。 交 (Intersection, ∩)： 兩個關係共有的元組。 3.4 物理數據模型 (Physical Data Model) 物理數據模型描述瞭數據在存儲設備上的具體組織形式和訪問方法。它與具體的 DBMS 實現、硬件環境（如磁盤類型、內存大小）密切相關。 3.4.1 存儲結構與訪問方式 文件結構： 數據存儲在文件中，文件可以有不同的組織方式，如堆文件（無序）、索引文件（有序）。 記錄組織： 如何將字段組閤成記錄，以及記錄在文件中的存儲方式（定長、變長）。 數據頁 (Page)： 數據庫係統通常將數據按頁（固定大小的塊）為單位讀寫。 3.4.2 索引、聚簇等概念 索引 (Index)： 為瞭加速數據的檢索，在錶中為一列或多列創建的輔助數據結構。索引使得 DBMS 能夠快速定位到滿足條件的記錄，而無需掃描整個錶。 聚簇 (Clustering)： 將具有相同索引鍵值的記錄存儲在磁盤上的相鄰位置，以提高範圍查詢的效率。 數據壓縮 (Data Compression)： 減少數據的存儲空間。 緩存管理 (Buffer Management)： 將經常訪問的數據頁加載到內存中，減少磁盤 I/O。 --- （請注意：以上內容為模擬圖書簡介，旨在展示本書的目錄結構和部分章節內容的詳細闡述。實際的《數據庫原理與應用》書籍內容會更豐富，並包含大量示例、圖示和練習題。本書的字數已根據要求進行瞭控製，並盡量避免 AI 痕跡。）

評分☆☆☆☆☆

作為一名希望在實際工作中提升自己技能的IT從業者，《數據庫原理與應用》這本書對我來說，不僅僅是知識的來源，更是一種解決方案的參考。我最期待的部分是它關於數據庫事務管理和並發控製的章節。在實際開發過程中，我們經常會遇到多用戶同時訪問數據的情況，如何保證數據的一緻性和正確性，這是一個非常棘手的問題。我希望這本書能夠詳細地講解各種並發控製技術，比如鎖機製、多版本並發控製（MVCC）等，並結閤實際的場景給齣一些可行的解決方案。另外，對於數據庫的性能優化，我也非常感興趣。如何通過閤理的索引設計、SQL語句優化、甚至是通過調整數據庫參數來提升查詢效率，這些都是我急需掌握的技能。我希望書中能夠提供一些實用的調優案例和方法論，讓我能夠學以緻用，解決實際工作中遇到的性能瓶頸。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到《數據庫原理與應用》這本書，我一直對它充滿瞭好奇。封麵設計簡潔大氣，雖然是技術類書籍，但給人的感覺並不枯燥。翻開目錄，裏麵涉及的內容確實很廣，從基礎的概念到實際的應用，仿佛把整個數據庫的世界都囊括其中。尤其讓我感興趣的是它對各種數據庫模型的介紹，比如關係型數據庫、NoSQL數據庫等，這些不同的模型在實際場景中扮演著怎樣的角色，各自的優缺點又是什麼，書中似乎都有詳細的闡述。作為一名初學者，我最期待的是書中能夠清晰地解釋那些看似復雜的理論，比如ACID特性、事務隔離級彆等等，希望它能用生動形象的例子來幫助我理解，而不是一味地堆砌術語。另外，書中對SQL語言的講解也是我關注的重點，畢竟SQL是操作數據庫的通用語言，掌握好它對於後續的學習至關重要。我希望這本書的SQL部分能夠循序漸進，從基礎的查詢語句講到更復雜的聯接、子查詢，甚至是一些優化技巧。總之，我對這本書充滿瞭期待，希望它能成為我數據庫學習路上的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版風格我非常喜歡，字體大小適中，行間距也比較閤理，讀起來一點都不費勁。我特彆留意瞭它在講解數據模型時的一些插圖，那些圖示非常直觀，讓我一下子就理解瞭原本抽象的概念。比如，在講到ER圖的時候，書中給齣瞭好幾個不同復雜度的例子，從簡單的實體關係到多對多的關聯，都描繪得清清楚楚，這比單純的文字描述要有效得多。還有關於數據庫設計的部分，它不僅講瞭如何進行概念設計、邏輯設計，還提到瞭物理設計的一些要點，這讓我對一個完整數據庫的構建過程有瞭更清晰的認識。我一直在思考如何在實際項目中運用這些理論，所以書中提供的案例分析對我來說尤為重要。我希望這些案例能夠覆蓋到一些常見的數據場景，例如用戶管理、訂單處理、商品信息等，這樣我纔能更好地將書中的知識遷移到自己的工作中。這本書在理論和實踐之間似乎找到瞭一種很好的平衡，這是我非常欣賞的一點。

評分☆☆☆☆☆

對於我這種有一定編程基礎，但對數據庫原理知之甚少的讀者來說，《數據庫原理與應用》這本書簡直是一股清流。它並沒有直接跳到各種復雜的SQL語句或者特定的數據庫産品，而是先把“為什麼”解釋清楚。它從數據管理的曆史演變開始，講到為什麼文件係統無法滿足現代應用的需求，然後引齣瞭數據庫的概念，以及數據庫係統相比於文件係統的優勢。這種梳理曆史和背景的方式，讓我對數據庫的齣現和發展有瞭更深刻的理解，也更容易接受後續的各種原理性知識。書中對數據獨立性、數據安全性等方麵的論述，也讓我意識到數據庫不僅僅是數據的載體，更是對數據的一種安全、可靠的管理方式。我希望書中能夠進一步深入探討不同數據模型在處理不同類型數據時的錶現，比如在處理海量非結構化數據時，NoSQL數據庫的優勢在哪裏，以及如何選擇閤適的數據庫技術棧。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本書的時候，心裏是既期待又有點忐忑的。因為我對數據庫這個領域完全是零基礎，擔心自己會看不懂。但是，《數據庫原理與應用》這本書確實超齣瞭我的預期。它在開篇就對數據庫的基本概念做瞭非常詳細的介紹，從為什麼需要數據庫，到數據庫的組成部分，再到數據管理係統的作用，每一塊都解釋得清晰易懂，而且用詞也很樸實，沒有那種讓人生畏的專業術語。我特彆喜歡它講解數據模型的部分，它並沒有一開始就拋齣復雜的概念，而是從最基礎的錶、行、列開始，逐步深入到實體、屬性、關係這些更高級的概念。而且，它還穿插瞭一些關於數據冗餘、數據一緻性等問題的討論，這讓我明白數據庫設計不僅僅是為瞭存儲數據，更是為瞭保證數據的質量和可用性。我希望這本書能在後續的章節中，繼續保持這種由淺入深的講解風格，讓我能夠一步一個腳印地掌握數據庫的精髓。