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第1章 数据库技术的发展历程 1

1.1 数据库系统概述 1

1.1.1 数据库 1

1.1.2 数据库管理系统 2

1.1.3 数据库系统 2

1.1.4 数据库系统的应用 2

1.1.5 数据库系统的发展 2

1.2 数据库技术三个发展阶段 3

1.2.1 层次和网状数据库系统 3

1.2.2 关系数据库系统 5

1.2.3 新一代数据库系统 6

1.3 关系数据库 8

1.3.1 关系数据结构 8

1.3.2 关系操作 8

1.3.3 关系完整性约束性 9

1.3.4 关系数据库的发展 9

1.4 SQL 10

1.4.1 数据定义语言 11

1.4.2 数据操纵语言 12

1.4.3 数据查询语言 12

1.4.4 数据控制语言 13

1.4.5 嵌入式SQL 13

1.5 数据库管理系统 16

1.5.1 DBMS的目标 16

1.5.2 数据库管理系统的主要功能 17

1.5.3 数据库管理系统的层次结构 18

1.5.4 DBMS的用户接口层 19

1.5.5 DBMS的语言处理层 20

1.5.6 DBMS的数据存取层 20

1.5.7 DBMS的数据存储层 22

1.5.8 DBMS的并发控制 22

1.5.9 DBMS的恢复技术 26

1.5.10 DBMS的索引和查询优化 30

1.6 数据模型的发展 31

1.6.1 对传统的关系模型进行扩充 31

1.6.2 语义数据模型 32

1.6.3 面向对象数据模型 32

1.6.4 对象关系数据模型 32

1.6.5 XML数据模型 33

1.6.6 半结构化数据模型 33

1.7 数据库技术和相关技术的结合 34

1.7.1 分布式数据库 34

1.7.2 多媒体数据库 34

1.7.3 主动数据库 35

1.7.4 对象关系数据库 35

1.7.5 工程数据库 36

1.7.6 统计数据库 36

1.7.7 空间数据库 37

1.7.8 数据仓库 37

1.8 数据库技术发展趋势 37

1.8.1 数据来源和特性的变化 38

1.8.2 面向应用领域的数据库技术 38

1.8.3 Web数据库 39

1.8.4 实时系统的要求 40

1.8.5 计算机及其相关技术的发展 40

1.8.6 当前研究的热点 41

习题 42

第2章 面向对象数据库 44

2.1 面向对象数据库 44

2.1.1 面向对象的概述 45

2.1.2 面向对象数据库的特点 46

2.1.3 面向对象的数据模型 47

2.2 面向对象数据库管理系统 48

2.2.1 面向对象数据库管理系统的基本功能 49

2.2.2 类管理 49

2.2.3 对象管理 54

2.3 面向对象数据库的事务处理 57

2.3.1 长事务 57

2.3.2 并发控制粒度 57

2.3.3 类封锁与关系表封锁 57

2.3.4 类层次的封锁 58

2.3.5 恢复 59

2.4 面向对象数据库管理系统的安全性与完整性 59

2.4.1 面向对象数据库的安全性 59

2.4.2 面向对象数据库的完整性 59

2.5 对象关系数据库 60

2.5.1 对象关系数据模型 60

2.5.2 对象关系数据库语言——SQL3 61

2.5.3 对象关系数据库系统 63

习题 63

第3章 XML 64

3.1 引言 64

3.2 XML简介 65

3.3 XML数据 66

3.3.1 半结构化数据 67

3.3.2 XML数据的特点 68

3.4 XML数据库 69

3.5 XML数据库系统 70

3.5.1 体系结构 71

3.5.2 体系功能模块 72

3.6 XML数据模型 73

3.6.1 XML DTD 73

3.6.2 XML Schema 74

3.7 XML数据库系统 75

3.7.1 XML数据库存储管理技术 75

3.7.2 XML查询处理与优化技术 76

3.7.3 Xqurey查询语言 77

3.7.4 XML数据更新 81

3.7.5 访问控制 82

3.8 DB2数据库中的SQL/XML操作及实例 82

3.8.1 SQL/XML基本操作 82

3.8.2 DB2数据库访问实例 83

3.9 两种数据库的交互——XML数据库的访问 86

3.9.1 JDBC应用程序中的XML数据 86

3.9.2 JDBC应用程序中的XML列更新 86

3.9.3 在JDBC应用程序中检索XML数据 87

习题 90

第4章 分布式数据库 91

4.1 数据库系统体系结构概述 91

4.1.1 传统数据库体系结构 91

4.1.2 并行数据库系统 93

4.1.3 分布式数据库系统 95

4.1.4 网络类型 97

4.2 分布式数据库的体系结构 98

4.2.1 分布式数据库体系的重要概念 98

4.2.2 分布式数据库的模式结构 100

4.2.3 分布式数据库的功能模块 102

4.3 分布式数据存储 103

4.3.1 数据冗余的可控性 103

4.3.2 分布式数据存储 103

4.4 分布式网络数据特性 104

4.4.1 数据分布透明性 104

4.4.2 数据分布一致性 106

4.5 分布式查询处理 108

4.5.1 查询处理机制 108

4.5.2 分布式查询处理的一般过程 109

4.5.3 分布式查询优化的目标 109

4.6 分布式事务管理 110

4.6.1 分布式事务概述 110

4.6.2 分布式事务的特征和目标 111

4.6.3 分布式事务的管理 112

4.7 分布式提交和恢复协议 115

4.7.1 数据分布带来的难题 116

4.7.2 恢复机制和技术 116

4.7.3 恢复协议 116

4.8 分布式并发控制技术 119

4.8.1 分布式并发控制技术概述 119

4.8.2 分布式并发控制性能分析 120

4.8.3 基于时间戳的并发控制算法 121

4.9 分布式数据库管理系统的功能及组成 122

4.10 分布式数据库实例 124

4.10.1 概要 124

4.10.2 Oracle 10g：网格基础架构 127

习题 130

第5章 数据仓库与数据挖掘 132

5.1 数据集成 132

5.1.1 数据集成概述 132

5.1.2 数据集成方法 133

5.2 数据仓库 135

5.2.1 数据仓库概述 135

5.2.2 数据仓库原理 138

5.2.3 数据仓库设计 141

5.2.4 数据仓库的典型功能 146

5.3 数据挖掘 148

5.3.1 数据挖掘概述 148

5.3.2 关联规则挖掘 159

5.3.3 分类 166

5.3.4 聚类 170

习题 173

第6章 特种数据库 174

6.1 引言 174

6.2 空间数据库 174

6.2.1 空间数据模型 175

6.2.2 空间对象关系 175

6.2.3 空间数据操作 176

6.2.4 空间数据结构 178

6.2.5 空间关系代数 179

6.2.6 空间数据查询语言 180

6.2.7 空间索引 180

6.3 多媒体数据库 183

6.3.1 多媒体数据 183

6.3.2 多媒体数据库 184

6.3.3 多媒体元数据 185

6.3.4 多媒体数据库查询 186

6.3.5 多媒体数据库管理系统 188

6.4 移动对象数据库 189

6.4.1 移动对象数据库领域的背景 189

6.4.2 移动对象数据库的关键技术 191

6.5 时态数据库 198

6.5.1 时间参数 198

6.5.2 数据模型扩展 198

6.5.3 查询语言扩展——TSQL2 199

6.6 主动数据库 200

6.6.1 主动数据库概述 200

6.6.2 主动数据库的模型 200

6.6.3 SQL3中规则的表示和执行 201

6.6.4 主动数据库管理系统 202

6.7 工程数据库 204

6.7.1 工程数据库系统基本概念 204

6.7.2 工程数据库的数据模型 205

6.7.3 构建工程数据库的工具及产品 206

6.8 实时数据库 207

6.8.1 实时数据库基本概念 208

6.8.2 实时数据库的特点 208

6.8.3 实时数据库设计内容 208

6.8.4 实时数据库技术的实现 210

6.8.5 实时事务 211

6.8.6 实时数据库应用 213

6.9 内存数据库 215

6.9.1 内存数据库与磁盘数据库的比较 216

6.9.2 几款内存数据库产品 216

6.9.3 内存数据库应用实例 217

习题 218

第7章 数据库安全 219

7.1 数据库安全问题 219

7.2 数据库的访问控制 221

7.2.1 访问控制策略概述 221

7.2.2 自主访问控制 222

7.2.3 强制访问控制 223

7.2.4 RBAC96模型 224

7.3 数据库的安全策略 228

7.3.1 安全策略的定义 228

7.3.2 安全策略语言 229

7.3.3 安全策略模型 230

7.3.4 安全策略模型特性分析 232

7.3.5 安全策略的执行 232

7.3.6 关系数据库的授权机制 233

7.4 多级安全数据库基础 234

7.4.1 多级安全数据库关键问题 234

7.4.2 多级关系数据模型 235

7.4.3 多实例 238

7.4.4 安全数据视图模型 238

7.4.5 贾让第-沙胡模型 242

7.4.6 隐蔽通道分析 244

7.5 数据库加密技术 245

7.5.1 数据库加密系统的组成 245

7.5.2 数据库加密技术的功能和特性 246

7.5.3 数据库数据加密的实现 246

7.6 数据库安全评估标准 246

7.6.1 安全数据库标准 247

7.6.2 我国信息安全评估标准 248

习题 248

第8章 数据库管理系统实例 249

8.1 Oracle 249

8.1.1 Oracle 10g数据库系统管理 250

8.1.2 Oracle数据库总体结构 251

8.1.3 数据库启动与关闭 256

8.1.4 Oracle 10g存储管理 256

8.1.5 创建Oracle 10g数据库 259

8.1.6 Oracle 10g表空间管理 262

8.1.7 Oracle 10g管理文件 267

8.1.8 Oracle 10g用户管理 270

8.1.9 Oracle 10g权限与角色管理 272

8.1.10 Oracle 10g数据库备份与恢复 276

8.1.11 Oracle 10g数据库审计 280

8.1.12 Oracle 10g数据加载 282

8.1.13 Oracle 10g数据库性能优化与调整 291

8.2 PostgreSQL 294

8.3 MySQL 295

8.4 SQL Server 297

8.5 IBM DB2 299

8.6 Sybase 300

8.7 各种数据库适用性的选择 301

习题 302

参考文献 304