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本书全面介绍数据库的原理及应用，内容涵盖数据库应用开发的相关技术，既注重数据库基本概念、基本理论的讲解，又注重基本技术的讲解和相关应用。全书共分12章：第1～3章是数据库原理部分，主要介绍数据库的基本概念和基本理论，包括数据库系统的组成、数据库系统的三级模式结构和两级映像、数据模型、关系代数、数据库设计步骤等；第4～7章是数据库应用基础部分，主要介绍SQL Server数据库的基本应用，包括数据库和表对象的基本操作、表中数据的操作、TSQL基本语法等；第8～11章是数据库应用高级部分，主要包括视图、索引、游标、存储过程、触发器、数据库备份与还原、数据导入与导出、事务处理、数据库安全管理等；第12章是数据库应用案例部分，通过两个综合案例介绍基于Java的数据库应用系统开发过程。

本书实例丰富，图文并茂，既重视理论知识的讲解，又重视实际的操作应用，“实践”和“案例”理念贯穿始终。书中提供了大量应用实例，每章后面都附有习题；同时为了突出实践应用性，书中*后给出了两个综合应用案例。

本书适合作为高等院校计算机、信息管理、软件工程等相关专业数据库类课程的教材，也适合作为从事数据库系统研究、数据库管理和数据库系统开发者的参考用书。

目录Contents第1章数据库系统概述1

1.1数据库管理技术发展史1

1.1.1数据处理技术1

1.1.2数据管理技术的发展2

1.2数据库系统的介绍5

1.2.1数据库系统的组成5

1.2.2数据库系统的三级模式结构7

1.2.3数据库系统的两级映像8

1.3数据模型9

1.3.1信息的三种世界9

1.3.2概念模型10

1.3.3常见的数据模型15

1.4本章小结22

习题122

第2章关系数据库25

2.1关系的概念25

2.1.1笛卡儿积25

2.1.2关系的数学定义27

2.1.3关系模式27

2.1.4关系的性质28

2.2关系的完整性28

2.2.1实体完整性28

2.2.2参照完整性29

2.2.3用户自定义完整性30

2.3关系代数30

2.3.1传统的集合运算30 数据库原理及应用——SQL

Server 2014目录2.3.2

专门的关系运算32

2.4关系的规范化36

2.4.1函数依赖理论36

2.4.2范式及关系规范化38

2.5本章小结41

习题242

第3章数据库设计46

3.1数据库设计概述46

3.2需求分析46

3.3概念结构设计47

3.4逻辑结构设计47

3.5物理结构设计49

3.6数据库实施、运行和维护50

3.7数据库设计实例50

3.8本章小结54

习题354

第4章SQL Server 2014概述55

4.1SQL Server 2014简介55

4.1.1SQL Server发展史55

4.1.2SQL Server 2014版本56

4.1.3SQL Server 2014新增性能57

4.2SQL Server 2014安装61

4.2.1SQL Server 2014运行环境61

4.2.2SQL Server 2014安装过程62

4.3SQL Server 2014管理工具介绍72

4.3.1SQL Server Management Studio72

4.3.2SQL Server配置管理器74

4.4本章小结76

习题476

第5章数据库和表77

5.1数据库概述77

5.1.1系统数据库77

5.1.2数据文件和文件组78

5.2数据库的操作79

5.3表的操作86

5.3.1表操作87

5.3.2约束91

5.3.3表中数据操作99

5.3.4数据库文件的复制103

5.4本章小结105

习题5105

第6章数据库查询110

6.1SELECT语法格式110

6.2单表查询111

6.2.1投影查询111

6.2.2选择查询117

6.2.3聚合函数122

6.2.4对查询结果排序123

6.2.5对查询结果分组125

6.3连接查询127

6.3.1内连接查询127

6.3.2自连接查询130

6.3.3外连接查询131

6.3.4交叉连接查询133

6.4子查询134

6.4.1无关子查询134

6.4.2相关子查询141

6.5集合运算查询144

6.5.1集合的并144

6.5.2集合的交145

6.5.3集合的差146

6.6数据操作中使用查询语句147

6.6.1在INSERT语句中使用查询语句147

6.6.2在UPDATE语句中使用查询语句148

6.6.3在DELETE语句中使用查询语句148

6.7本章小结149

习题6150

第7章TSQL编程154

7.1TSQL编程基础154

7.1.1标识符154

7.1.2数据类型155

7.1.3注释160

7.1.4常量和变量160

7.1.5运算符和表达式164

7.1.6批处理165

7.2TSQL控制流语句166

7.2.1BEGIN…END和PRINT166

7.2.2IF…ELSE167

7.2.3CASE168

7.2.4WHILE、BREAK和CONTINUE170

7.2.5GOTO、RETURN和WAITFOR171

7.3函数173

7.3.1系统内置函数173

7.3.2用户定义函数177

7.4本章小结181

习题7182

第8章视图、索引和游标185

8.1视图185

8.1.1视图概述185

8.1.2创建视图186

8.1.3修改视图192

8.1.4使用视图193

8.1.5删除视图197

8.2索引197

8.2.1索引的类型198

8.2.2创建索引199

8.2.3删除索引204

8.3游标205

8.3.1游标的类型206

8.3.2游标的操作207

8.4本章小结213

习题8214

第9章存储过程和触发器217

9.1存储过程217

9.1.1使用存储过程的优点217

9.1.2存储过程的类型218

9.1.3创建和执行存储过程220

9.1.4修改和删除存储过程233

9.1.5存储过程的其他操作235

9.2触发器240

9.2.1触发器的类型241

9.2.2创建触发器243

9.2.3触发器的其他操作255

9.3本章小结260

习题9261

第10章数据库管理263

10.1数据库的备份与还原263

10.1.1数据库的备份263

10.1.2数据库的还原265

10.2数据的导入与导出268

10.2.1数据的导出269

10.2.2数据的导入273

10.3事务处理275

10.3.1事务275

10.3.2锁机制276

10.4本章小结278

习题10278

第11章数据库的安全管理281

11.1SQL Server身份验证模式281

11.1.1身份验证模式概述281

11.1.2身份验证模式设置283

11.2登录账号和用户账号285

11.2.1服务器登录账号285

11.2.2数据库用户账号288

11.3角色290

11.3.1服务器角色290

11.3.2数据库角色291

11.3.3应用程序角色295

11.4用户权限管理297

11.4.1权限的类型297

11.4.2用户权限操作299

11.5本章小结306

习题11307

第12章基于Java的数据库应用系统开发309

12.1JDBC相关知识介绍309

12.1.1JDBC概述309

12.1.2JDBC常用类和接口309

12.1.3JDBC数据库访问步骤312

12.2基于Java的图书管理系统开发313

12.2.1系统需求分析313

12.2.2系统功能模块设计314

12.2.3系统数据库设计314

12.2.4系统实现315

12.3基于Java的学生成绩管理系统开发320

12.3.1系统需求分析320

12.3.2系统功能模块设计320

12.3.3系统数据库设计321

12.3.4系统实现321

12.4本章小结328

习题12328

参考文献329

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第3章chapter3

数据库设计接正文接标题本章学习目标 熟悉数据库设计各个阶段的任务。 掌握数据库设计的具体方法和步骤。本章首先向读者介绍数据库设计的各个阶段，包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护；然后以教学管理系统为例，介绍数据库设计的具体方法和步骤。3.1数据库设计概述数据库设计是一个复杂的系统工程。数据库应用系统的开发既是一项软件工程，遵循软件工程开发的一般原则和方法，又有其自身特点。仿照软件生存周期的阶段划分原则和设计方法，把数据库应用系统从开始规划、设计、实现、维护到后被新的系统取代而停止使用的整个时期，称为数据库应用系统的生存周期。数据库设计通常分为五个阶段： 需求分析，概念结构设计，逻辑结构设计，物理结构设计，数据库实施、运行和维护。3.2需 求 分 析需求分析就是分析用户对数据库的具体需求，主要包括功能需求和应用需求两个方面，这是整个数据库设计的起点和基础。需求分析的结果是否准确反映用户的实际需求，将直接影响以后各个阶段的设计，甚至直接影响到整个数据库系统设计的成败。在进行需求分析时，首先要调查用户的实际要求，与用户达成共识，然后再进行实际调查。调查用户的组织机构、人员情况，分析用户的业务活动，收集用户对数据的处理要求和数据安全性与完整性要求，了解系统的软硬件环境配置，以此确定系统的详细任务。可以用数据流图来描述用户的业务流程和处理逻辑，进一步明确系统的边界。数据流图有四种基本元素： 数据源点或终点、数据处理、数据存储、数据流。◆数据库原理及应用——SQL Server 2014第◆3章数据库设计还可以用数据字典对数据流图中的元素进行更详细的描述。数据字典是对数据流图的有力补充，它主要包含数据项、数据流、数据表和数据处理等。需求分析阶段的后可以形成一份完整的文档资料——需求分析说明书，作为数据库后续设计阶段的重要依据。3.3概念结构设计概念结构是一种能反映用户观点并更接近于现实世界的数据模型，也称概念模型。概念结构设计阶段的主要任务是根据用户需求分析阶段形成的系统需求分析说明书，把用户的信息需求抽象为独立于具体机器、独立于具体DBMS的信息结构。概念模型应该能真正充分地反映现实世界，包括事务和事务之间的联系，能满足用户对数据的处理要求，同时还要易于理解，易于修改，易于向关系等各种数据模型转换。目前，常用来描述概念模型的是ER图。进行概念结构设计有多种方法，如自顶向下、自底向上、逐步扩张、混合策略等。其中，自底向上的概念结构设计方法主要分为三步： 步，设计局部ER图。第二步，把各局部ER图合并成总体ER图。第三步，对总体ER图进行优化。局部ER图的设计就是从不同用户的数据观点出发，将数据库应用系统划分成多个不同的局部应用，设计出符合不同用户需求的局部概念结构。其主要包括确定局部ER图描述的范围，确定局部ER图中的实体，定义实体的属性和定义实体间的联系。总体ER图的设计是指将设计好的各个局部ER图进行集成，终形成一个完整的能支持各个局部概念结构的数据库概念结构的过程。集成过程中可能需要消除各局部ER图之间存在的不一致和矛盾之处，如消除命名冲突、消除属性特征冲突、消除结构冲突等。各局部ER图合并成总体ER图时，可能还会存在冗余的属性和冗余的联系，这样就会产生冗余数据，所以要对合并后的总体ER图进行优化，以提高数据的完整性。3.4逻辑结构设计概念结构设计得到的是独立于任何一种数据模型、与任何一种DBMS都无关的概念模型。而逻辑结构设计的目的就是要把这种概念模型转换为由具体DBMS支持的数据模型。目前，由于DBMS一般采用关系型，所以数据库逻辑结构设计的任务就是按照一定的规则，将概念结构设计阶段设计好的ER图转换成一组关系模式，并利用关系数据库的规范化理论对其进行分析，经优化处理后，终得出满足数据要求的特定关系模型。关系模型是一组关系模式的集合，一个ER图中有实体、属性、联系等多个要素，实体间的联系又分为一对一、一对多、多对多等几种类型。所以将ER图转化为关系数据模型实际上就是将实体、属性和实体之间的联系转化为关系模式。转换规则如下： （1） 一个实体转换为一个关系模式，实体的属性是关系模式的属性，实体的关键字是该关系模式的关键字。（2） 一个一对一联系（1∶1）可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。例如，将图3.1所示的ER图转换为关系模式。对应的关系模式可以有以下几种转换形式。

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注重理论与实践相结合，通过典型实例帮助学生更好的将原理与应用结合起来，提高知识运用能力和工程实践能力。? 根据多年的一线教学经验，教材内容注重完整性，知识结构注重逻辑性、层次性，精确把握课程的重点、难点，形成利于教师教学和学生自学的结构体系。? 根据教材内容，每章都设计了典型的例题和丰富的习题、实验操作题，将知识的学习渗透于每个“小项目”中，帮助学生加深对知识点的理解和掌握，培养学生的科学思维能力。? 教学资源丰富，提供教学课件、习题答案以及实例源代码。

书摘插图

前言

前言Foreword数据库技术已成为计算机科学技术发展快的领域之一，它的

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本书编者长期从事本科数据库类课程教学工作，不仅具有丰富的教学经验，

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本书全面介绍数据库的原理及应用，内容涵盖数据库应用开发的相关技术，

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第1章为数据库系统概述，主要介绍数据管理技术的发展史、数据库系统的组

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第2章为关系数据库，主要介绍关系的概念、关系的完整性、关系代数和关系

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第3章为数据库设计，主要介绍数据库设计各个阶段的任务、方法和步骤，通

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第4章为SQL Server 2014概述，主要介绍SQL Server的发展史、SQL Server

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第5章为数据库和表，主要介绍数据库和表的概念，数据库的基本操作和表的

基本操作，包括数据库的创建、修改和删除等操作，表的约束的创建和删除

，以及表中数据的基本操作，包括表中数据的增加、删除和修改，后通过

实例介绍数据库文件的分离和附加方法。

第6章为数据库查询，主要介绍数据库查询语句的基本语法，通过大量例题详

细介绍SELECT查询语句的用法，包括单表查询、连接查询、子查询和集合运

算查询，以及在数据操作中使用查询。

第7章为TSQL编程，主要介绍TSQL语言基本语法，主要内容包括标识符

、数据类型、注释、常量和变量、运算符和表达式、批处理、流程控制语句

和函数等。第8章为视图、索引和游标，主要介绍视图、索引和游标的基本概

念，以及相应的创建、使用方法。

第9章为存储过程和触发器，主要介绍存储过程和触发器的基本概念、使用它

们的优点以及创建和使用方法。

第10章为数据库管理，通过实例介绍数据库的备份与还原、数据库中数据的

导入与导出，后介绍事务以及事务处理的概念。

第11章为数据库的安全管理，主要介绍数据库身份验证模式、登录账号和用

户账号的作用和使用、角色的概念和使用、用户权限管理等。

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者的参考用书。

本书在编写过程中，得到很多老师的帮助，除本书列出的参考文献外，还参

考了一些博客、论坛等，在此一并表示感谢。

本书由夏保芹、刘春林、徐小平编著。其中，第1、4、6、8、9、11章由夏保

芹编写，第2、5、7、10章由刘春林编写，第3、12章由徐小平编写。全书由

夏保芹统稿。

由于作者水平有限，书中难免有遗漏之处，恳请业界同仁及读者朋友提出宝

贵意见，编者将不胜感激，并在修订时进一步完善。

编者

2017年10月 数据库原理及应用——SQL Server

2014