随着社会信息化进程的推进,尤其是大数据时代的到来,数据库管理技术已经成为现代计算环境中数据管理的基础技术。数据库理论的研究一直未曾间断,而这其中绝大多数的研究仍以关系数据模型为基础。因此,本书中数据库原理的内容仍以关系数据模型为基础,以关系数据库理论、关系数据库管理系统核心技术、关系数据库设计与编程为主来组织,共11章内容,可分为如下5个部分。
第1部分包括2章(第1~2章)。介绍数据库管理技术的发展历史,突出数据库技术相对于人工管理和文件系统这两种数据管理方式所具有的优点,优势在于采用数据模型表示数据,数据模型的发展是数据管理技术发展的一条主线。随着信息社会海量数据的产生,以及数据呈现多态性等,数据模型必将得到相应的发展。阐明数据库系统的三级模式结构以及二级映像机制的作用,帮助学生了解虽然目前实际的数据库管理系统产品种类很多,但它们通常遵循ANSI/SPARC体系结构,该体系结构提供了数据独立性,减轻了用户使用系统的负担,使DBMS产品得以广泛使用。
第2部分包括3章(第3~5章)。从数据模型的三个组成要素的角度,介绍关系数据模型所采用的数据结构、关系操作能力的表达方法、关系模型对于存储在数据库中的数据具有的约束能力。帮助学生认识关系模型之所以被广泛的应用和发展,在于其可用单一的数据结构(关系)来表达实体以及实体间的联系,能比较真实地模拟现实世界,容易被人所理解且便于在计算机上实现。介绍SQL语言对关系模型的支持,以及数据库管理系统软件对SQL语言标准的支持。介绍不良的关系模式设计可能带来的数据冗余和更新异常问题,以及解决此类问题的关系规范化理论的相关概念和方法。
第3部分包括3章(第6~8章)。介绍关系数据库管理系统的实现技术,包括DBMS如何在存储器上组织数据字典、用户数据、数据之间的联系,以及实现数据快速存取所采用的存储结构和存取方式。此外,RDBMS还必须对SQL查询进行优化,来提高查询效率和系统性能。而DBMS要得到广泛的应用必须保证数据一致性,保证系统中一切事务的原子性、一致性、隔离性和持久性,因此DBMS必须对各类故障进行恢复,对并发事务操作进行控制。
第4部分包括2章(第9~10章)。介绍数据库应用系统中数据库设计以及在应用编程中访问和管理数据库中数据的方法。其中,数据库设计是基于应用系统需求分析中对数据的需求,解决数据的抽象、数据的表达和数据的存储等问题,其目标是设计出一个满足应用要求,简洁、高效、规范合理的数据库。第9章基于ER模型的规范设计方法,介绍数据库设计各个阶段所做的工作。第10章基于一个简单的图书管理系统实例,介绍目前在应用系统中采用编程方式来访问和管理数据库中数据的主要方法。
第5部分包括1章(第11章)。简要分析数据库系统的研究与发展趋势,介绍数据库应用领域发展相对成熟的、应用较广泛的一些技术,包括分布式数据库、数据仓库及数据挖掘等。
本版的内容结构与第1版大体一致,修订的主要工作是把第1版教材在使用过程中产生的问题和对教材内容的新认识加以体现,包括如下几个主要方面:
(1) 对第3章中一些关系操作的内涵进行了更有助于教学的阐述。对第4章在细节上有较大的修订,更换了一些例题,更注重介绍SQL对关系模型的支持,同时也侧重描述DBMS对SQL标准的支持程度及相关实现策略。
(2) 本书在介绍关系数据库管理系统的实现技术时,是基于当今的商用或试验用的DBMS中所采用的概念和策略,为了更好地理解相关内容,基于特定的DBMS产品实例进行了补充介绍。
(3) 对数据库设计及数据库编程部分进行了较大的修订,更改扩充了3个章节的内容,并对5个章节的文字内容重新进行阐述。
教材的修订工作由宋金玉主持完成,陈萍和陈刚参与了部分章节的修订,所在大学和学院的有关方面给予了大力的支持和保障,在此表示感谢!也向使用第1版教材和提供宝贵意见的师生表示感谢!
望学术同仁不吝赐教,教师和学生继续给予支持,并在使用过程中多提宝贵意见,我们将不胜感激。另外,为了方便教学,本书配套出版了习题解答和实验指导;配备了电子课件,教材示例数据库等,如需要可与作者联系或者到清华大学出版社网站(www.tup.com.cn)下载。
作者2014年6月于南京解放军理工大学
