当今社会已进入信息时代，数据库技术越来越多地应用到人们生活的方方面面。为了让读者对数据库技术有一个全面深入的了解，本书详尽介绍了数据库相关的基本技术，包括数据库系统概述、关系数据模型、结构化查询语言（SQL）、关系数据库的规范化、数据库设计、数据库的完整性、数据库的安全性、数据库恢复技术以及数据库的高级发展。



        本书内容鲜活，文字浅显易懂，实例丰富，适合作为高等院校非计算机专业学生学习数据库技术的入门教材，也可以作为全国计算机等级考试三级数据库技术的辅导教材。

        随着信息时代的到来，数据库技术的应用已经成为现代化高级人才不可或缺的计算机应用能力。数据库技术自20世纪60年代末兴起，已发展成为计算机软件领域的一个重要分支。本书详尽介绍了数据库系统的相关概念、常用操作、成熟的集成开发环境以及数据库技术的最新发展，从而为非计算机专业的读者提供一个了解数据库基本技术的有效途径。



        本书内容来源于编者多年教学实践的积累以及数据库领域的经典论文，内容权威，可信度高。本书共12章，各章主要内容安排如下：

        第1章为数据库系统概述，包括数据库系统的概念、数据库系统的发展、数据库系统的模式结构、数据库系统的体系结构、数据模型的概念、数据库设计与应用。

        第2章为关系数据模型，包括关系的数学定义及性质、关系的键、关系模型的完整性约束、关系代数。

        第3章为结构化查询语言（SQL），包括SQL概述及特点、SQL的数据类型、SQL数据查询功能、SQL数据定义功能、SQL数据操纵功能和SQL数据控制功能。

        第4章为关系数据库的规范化，主要讲解数据依赖、函数依赖、关系键的形式化定义以及关系数据库规范化的基本原则和不同等级。

        第5章为数据库设计，介绍了数据库设计的具体流程，包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、数据库物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护。

        第6章为数据库的完整性，包括实体完整性、参照完整性和用户定义完整性，还介绍了约束的设置和修改以及触发器的基本概念。

        第7章为数据库的安全性，主要从用户标识和鉴别、存取控制、权限与角色、视图机制、审计追踪几个方面进行了讲解。在本章的最后，向读者介绍了统计数据库的安全性保护措施和数据加密的方法。

        第8章为数据库恢复技术，从数据库事务的基本概念入手，分析数据库故障的种类，讲解数据库恢复的方法和策略。最后通过一个实例——SQL Server的备份与恢复技术简介，使读者能够将理论和实践进行结合。

        第9章为一个数据库技术应用实例，结合Access系统和Outlook系统，设计与实现作业自动批改系统。

        第10章为ASP连接SQL Server数据库开发案例，讲授ASP技术的相关知识并实现了一个基于ASP技术的学生成果管理系统。

        第11章介绍网络数据库开发的轻量级模式PHP与MySQL数据库，介绍PHP与MySQL数据库连接技术，以及基于PHP与MySQL的数据库课程资源库的需求分析、结构设计及实现。

        第10章和第11章可以根据需要有选择地进行讲解。

        第12章为数据库的高级发展，包括数据仓库技术和数据挖掘技术，介绍了相关概念和基本算法的应用，讲解了三款数据挖掘软件——WEKA、Alpha Miner、SQL Server Analysis Services的使用。最后给出了两个数据软件在教育领域的应用实例：网瘾相关因素分析和学生数据分析平台。



        为了方便读者学习，我们在每章设计了术语回顾模块和小结模块，便于读者及时巩固所学知识。在每章最后附有一定量的习题和实验题目，便于学生检测自己的学习状况，还可作为教师教学过程中的作业题。附录中介绍了SQL复杂查询操作和ASP.NET数据库编程工具，包括两款优秀的数据库集成开发工具：SharpDevelop和Visual Studio 2008。书中提到的所有系统源程序及可执行文件，以及数据挖掘软件AlphaMinner的使用演示视频文件，习题解答可在http://www.edusources.net上下载。



        本书内容鲜活，文字浅显易懂，实例丰富，适合作为高等院校非计算机专业学生学习数据库技术的入门教程，也可以作为全国计算机等级考试三级数据库技术的辅导教材。学习本课程需要读者具备一些计算机方面的基础知识，前导课程包括：高等数学、计算机文化基础、数理逻辑等。建议本书讲授32课时，学生上机实验32课时。



        与同类书相比，本书精选了数据库原理的核心内容，而应用更加具体，贴近前沿。本书还增加了数据库新技术——数据仓库和数据挖掘的相关内容，尤其是三个数据挖掘工具的介绍，为读者带来了一道新技术应用的大餐。附录B中的ASP.NET数据库编程实践更是当今网络数据库技术的典型代表。



        本书由别荣芳、孙运传、王琛等合作完成，林定移参与本书的前期策划并撰写了部分实验内容和解答，谢彬负责整理了AlphaMiner软件的使用介绍并录制了使用演示视频教程，余晓峰、郭蓉、余斌、徐川、付增梅、吴丹、曹明华、刘骞等参与了后期的内容整理。对各位同仁的鼎立合作，编者表示衷心感谢。



        在本书的编写过程中，得到了多位数据库技术领域同仁的大力支持和帮助，不能一一列出，在此一并致谢。由于编者水平有限，书中难免存在许多不足之处，恳请读者批评指正。
编  者  

2011年8月



 

第1章  数据库系统概述 1

1.1  数据库系统的概念 1

1.2  数据库技术发展的三个阶段 4

1.2.1  人工管理阶段 4

1.2.2  文件系统阶段 4

1.2.3  数据库系统阶段 5

1.3  数据库系统的模式结构 7

1.3.1  模式 7

1.3.2  数据库系统的三级模式结构 7

1.3.3  数据库的二级映像功能 8

1.4  数据库系统体系结构 8

1.5  数据模型 10

1.5.1  数据模型的概念 10

1.5.2  数据模型举例 11

1.6  数据库设计与应用 11

术语回顾 13

小结 13

习题 15

实验1  认识和安装Microsoft SQL Server 15

第2章  关系数据模型 16

2.1  关系的数学定义及性质 16

2.1.1  关系 16

2.1.2  关系数据库 18

2.1.3  关系的性质 18

2.2  关系的键 18

2.3  关系模型的完整性 19

2.3.1  实体完整性 19

2.3.2  参照完整性 20

2.3.3  用户定义的完整性 20

2.4  关系代数 20

2.4.1  关系代数概述 20

2.4.2  传统的集合运算 21

2.4.3  专门的关系运算 22

2.4.4  关系运算举例 25

术语回顾 25

小结 25

习题 27

实验2  创建数据库 28

第3章  结构化查询语言（SQL） 30

3.1  SQL概述及特点 31

3.1.1  SQL概述 31

3.1.2  SQL的标准化 31

3.1.3  SQL的特点 31

3.1.4  SQL基本概念 32

3.2  SQL的数据类型 33

3.3  SQL数据查询功能 34

3.3.1  数据查询概述 34

3.3.2  单表查询 36

3.3.3  连表查询 42

3.3.4  嵌套查询 43

3.3.5  并交差集合查询 46

3.3.6  SQL查询小结 47

3.4  SQL数据定义功能 47

3.4.1  概述 47

3.4.2  定义数据库 48

3.4.3  定义基本表 52

3.4.4  定义视图 54

3.4.5  定义索引 55

3.5  SQL数据操纵功能 55

3.5.1  概述 55

3.5.2  插入数据 56

3.5.3  修改（更新）数据 56

3.5.4  删除数据 57

3.6  SQL数据控制功能 57

3.6.1  概述 57

3.6.2  权限和角色的授予 57

3.6.3  权限和角色的收回 58

术语回顾 59

小结 59

习题 62

实验3  SQL简单查询操作 64

第4章  关系数据库的规范化 66

4.1  函数依赖 67

4.1.1  关系模式中的数据依赖 67

4.1.2  函数依赖的定义 68

4.1.3  关系键的形式化定义 69

4.2  规范化 69

4.2.1  范式与规范化 69

4.2.2  1NF 70

4.2.3  2NF 70

4.2.4  3NF 72

4.2.5  BCNF 73

4.2.6  多值依赖与4NF 74

4.2.7  规范化的基本原则 76

4.3  实例讲解 78

术语回顾 79

小结 79

习题 81

实验4  SQL复杂查询操作 81

第5章  数据库设计 83

5.1  数据库设计概述 84

5.2  需求分析 84

5.3  概念结构设计 86

5.4  逻辑结构设计 87

5.5  数据库物理结构设计 88

5.6  数据库实施 88

5.7  数据库运行和维护 89

术语回顾 90

小结 90

习题 92

实验5  SQL数据定义、更新操作 92

第6章  数据库的完整性 95

6.1  数据库完整性概述 95

6.2  实体完整性 97

6.2.1  实体完整性的定义和设置 97

6.2.2  实体完整性的检查和违约处理 98

6.2.3  用企业管理器设置实体完整性 99

6.3  参照完整性 100

6.3.1  参照完整性的定义和设置 100

6.3.2  参照完整性的检查和违约处理 102

6.3.3  用企业管理器设置用户参照完整性 103

6.4  用户定义的完整性 103

6.4.1  属性级约束条件的定义和违约处理 103

6.4.2  元组级约束条件的定义和违约处理 104

6.4.3  用企业管理器设置用户定义完整性 105

6.5  默认值约束 105

6.6  约束的命名与修改 107

6.7  触发器 109

术语回顾 111

小结 111

习题 114

实验6  数据库的完整性操作 114

第7章  数据库的安全性 116

7.1  数据库的安全性概述 116

7.2  用户的标识和鉴别 117

7.3  存取控制 118

7.3.1  自主存取控制 119

7.3.2  强制存取控制 120

7.4  权限与角色 121

7.5  视图机制 122

7.6  审计追踪 123

7.7  数据库安全性保护的其他措施 123

术语回顾 124

小结 125

习题 127

实验7  数据库安全性操作 127

第8章  数据库恢复技术 130

8.1  数据库事务的基本概念 130

8.2  故障的种类 132

8.3  数据库恢复 133

8.4  恢复策略 134

8.5  数据库镜像 135

8.6  SQL Server的备份与恢复技术简介 135

8.6.1  数据库备份 135

8.6.2  数据库恢复模式 136

8.6.3  SQL Server 2005的备份与恢复 137

术语回顾 144

小结 144

习题 145

实验8  数据库的备份和恢复 146

第9章  邮件作业自动批改系统的设计与实现 148

9.1  VBA和Outlook邮件规则介绍 149

9.2  系统功能分析 149

9.3  数据库设计 151

9.4  作业批改流程设计 153

9.4.1  邮件作业批改流程 153

9.4.2  邮件作业批改流程的关键代码 154

9.5  邮件主题分析 155

9.5.1  邮件分类和文件夹设置 155

9.5.2  不规范邮件主题的应对措施 156

9.5.3  分析邮件主题的代码 157

9.5.4  处理中文数字的代码 159

9.6  邮件正文分析 160

9.7  作业的分析统计功能 165

9.7.1  批改结果的查看 165

9.7.2  批改结果的统计 166

9.7.3  作业作答情况分析 167

小结 167

合作项目（可选）：安装部署邮件作业自动批改系统 168

第10章  ASP连接SQL Server数据库开发案例 169

10.1  ASP技术 169

10.2  学生成果管理系统分析 171

10.2.1  系统需求分析 171

10.2.2  功能需求分析 172

10.2.3  数据库设计 175

10.3  学生成果管理系统的实现 176

10.3.1  开发工具 177

10.3.2  发布方法与功能展示 177

术语回顾 183

小结 183

合作项目（可选）：使用ASP和SQL Server开发教学管理系统 184

第11章  PHP连接MySQL数据库开发实践 186

11.1  PHP连接MySQL数据库 186

11.1.1  PHP技术简介 186

11.1.2  MySQL数据库服务器使用简介 189

11.1.3  PHP连接MySQL数据库的应用 190

11.2  数据库课程资源库系统需求分析 192

11.3  数据库课程资源库系统功能设计 194

11.3.1  总体结构设计 194

11.3.2  数据库结构设计 196

11.4  数据库课程资源库系统实现 199

11.4.1  系统安装方法 199

11.4.2  数据库课程资源库系统模块 200

术语回顾 206

小结 206

合作项目（可选）：使用PHP和MySQL开发网上书店 206

第12章  数据库的高级发展 208

12.1  问题提出 208

12.2  问题分析 209

12.3  数据仓库简介 209

12.3.1  数据仓库的概念 209

12.3.2  OLAP技术 210

12.3.3  概念分层 210

12.4  数据挖掘简介 210

12.4.1  数据挖掘的概念 210

12.4.2  数据挖掘的功能 211

12.5  数据挖掘软件及其应用 212

12.5.1  Weka 214

12.5.2  AlphaMiner 219

12.5.3  SQL Server Analysis Services 226

12.6  数据挖掘软件在教育领域的应用举例 229

12.6.1  网瘾相关因素分析 229

12.6.2  学生数据分析平台 230

术语回顾 230

小结 231

习题 232

附录A  SQL复杂查询操作（实验4要求与详解） 233

附录B  ASP.NET数据库编程工具 245

参考文献 272

无