正版新书]数据库系统的智能应用马楠9787113290962

第 1 篇 数据库系统基础篇第 1 章 数据库系统概述 ........................................................................ 21.1 数据和数据管理..................................................................................................... 21.1.1 数据和信息................................................................................................. 21.1.2 数据处理和数据管理.................................................................................. 31.2 数据模型................................................................................................................ 51.2.1 数据模型的概念.......................................................................................... 51.2.2 数据模型的组成要素.................................................................................. 51.2.3 数据模型的分类.......................................................................................... 61.3 数据库系统............................................................................................................ 81.3.1 数据库系统的概念...................................................................................... 81.3.2 数据库系统的组成...................................................................................... 91.4 数据库体系结构..................................................................................................... 91.4.1 数据库系统的三级模式结构........................................................................ 91.4.2 数据库系统的两级映射功能和数据独立性................................................ 101.4.3 数据库外部的体系结构............................................................................. 101.5 数据库前沿技术发展............................................................................................ 131.5.1 数据库技术的发展.................................................................................... 131.5.2 数据仓库与数据挖掘................................................................................ 141.5.3 大数据技术及应用.................................................................................... 171.5.4 搜索引擎技术发展.................................................................................... 18小 结.......................................................................................................................... 21习 题.......................................................................................................................... 22本章参考文献............................................................................................................... 22第 2 章 关系数据库............................................................................. 242.1 关系模型.............................................................................................................. 242.1.1 关系模型数据结构与形式化定义.............................................................. 242.1.2 关系模式、关系子模式和存储模式........................................................... 262.2 关系模型完整性................................................................................................... 262.3 关系代数运算...................................................................................................... 272.3.1 关系代数概述........................................................................................... 272.3.2 传统的集合运算........................................................................................ 282.3.3 专门的关系运算........................................................................................ 282.4 关系数据库设计方法及步骤................................................................................. 302.4.1 数据库设计概述........................................................................................ 312.4.2 数据库需求设计........................................................................................ 332.4.3 数据库结构设计........................................................................................ 352.4.4 数据库实施............................................................................................... 412.4.5 数据库的运行和维护................................................................................ 422.5 关系数据库特点................................................................................................... 43小 结.......................................................................................................................... 43习 题.......................................................................................................................... 44本章参考文献............................................................................................................... 44第 3 章 关系数据库理论 ...................................................................... 453.1 规范化问题的提出............................................................................................... 453.2 函数依赖.............................................................................................................. 463.2.1 函数依赖的定义........................................................................................ 463.2.2 函数依赖的推理规则................................................................................ 463.2.3 平凡函数依赖和非平凡函数依赖.............................................................. 473.2.4 接近函数依赖与部分函数依赖.................................................................. 473.2.5 传递函数依赖........................................................................................... 473.3 关系模式的码...................................................................................................... 473.4 关系模式的范式................................................................................................... 483.4.1 第一范式.................................................................................................. 483.4.2 第二范式.................................................................................................. 483.4.3 第三范式.................................................................................................. 483.4.4 BCNF 范式............................................................................................... 493.4.5 多值依赖与第四范式................................................................................ 503.5 关系模式的规范化............................................................................................... 503.5.1 关系模式规范化的目的和原则.................................................................. 503.5.2 关系模式规范化的步骤............................................................................. 513.5.3 关系模式规范化的要求............................................................................. 51小 结.......................................................................................................................... 51习 题.......................................................................................................................... 52本章参考文献............................................................................................................... 52第 2 篇 数据库系统使用篇第 4 章 Microsoft SQL Server 概述 ...................................................... 544.1 SQL Server 的发展过程...................................................................................... 554.2 SQL Server 产品介绍.......................................................................................... 554.2.1 SQL Server 的特征与新增功能................................................................ 554.2.2 SQL Server 不同版本介绍........................................................................ 574.3 安装 SQL Server................................................................................................. 584.3.1 安装 SQL Server 的硬件配置需求............................................................ 584.3.2 对 Windows 操作系统版本的要求............................................................ 594.3.3 安装 SQL Server 的软件要求................................................................... 594.3.4 SQL Server 2019 的安装......................................................................... 59小 结.......................................................................................................................... 63习 题.......................................................................................................................... 63实验 1：安装 Microsoft SQL Server............................................................................ 63本章参考文献............................................................................................................... 63第 5 章 数据库使用与管理 .................................................................... 655.1 SQL Server 数据库结构...................................................................................... 655.1.1 文件和文件组........................................................................................... 655.1.2 页和盘区.................................................................................................. 685.1.3 事务日志.................................................................................................. 695.2 创建与管理 SQL Server 数据库........................................................................... 705.2.1 创建数据库............................................................................................... 705.2.2 查看数据库信息........................................................................................ 755.2.3 数据库收缩............................................................................................... 775.2.4 数据库重命名........................................................................................... 785.2.5 删除数据库 .............................................................................................. 795.2.6 优化数据库............................................................................................... 795.3 设置数据库选项................................................................................................... 795.3.1 使用 Transact-SQL 语言设置数据库选项................................................ 795.3.2 使用 SQL Server Management Studio 设置数据库选项........................... 80小 结.......................................................................................................................... 81习 题.......................................................................................................................... 81实验 2：创建和管理 SQL Server 数据库...................................................................... 82本章参考文献............................................................................................................... 84第 6 章 数据表使用与管理 ................................................................... 856.1 字段数据类型...................................................................................................... 856.1.1 字符型数据类型........................................................................................ 856.1.2 数字型数据类型........................................................................................ 866.1.3 二进制型数据类型.................................................................................... 866.1.4 时间 日期型数据类型.............................................................................. 876.1.5 货币型数据类型........................................................................................ 886.1.6 Unicode 数据类型.................................................................................... 886.1.7 特殊数据类型（时间戳、大值、系统视图 systypes 和 types）............... 886.1.8 自定义数据类型........................................................................................ 896.2 数据表操作.......................................................................................................... 916.2.1 创建表...................................................................................................... 916.2.2 修改表结构............................................................................................... 976.2.3 表的重命名............................................................................................... 996.2.4 删除表 ................................................................................................... 1006.2.5 查看表属性............................................................................................. 1016.3 添加、修改和删除表记录.................................................................................. 1026.3.1 使用 Transact-SQL 语言添加、修改、删除表记录................................ 1026.3.2 使用 SQL Server Management Studio 添加、修改、删除表记录.......... 1046.4 索引的创建与管理............................................................................................. 1046.4.1 SQL Server 索引概述............................................................................. 1046.4.2 索引分类................................................................................................ 1066.4.3 创建索引................................................................................................ 1086.5 实现数据完整性约束.......................................................................................... 1126.5.1 实现数据完整性约束的对象.................................................................... 1126.5.2 数据完整性约束的类型........................................................................... 1136.5.3 使用约束实现数据完整性....................................................................... 113小 结........................................................................................................................ 126习 题........................................................................................................................ 126实验 3：创建和维护 SQL Server 数据表.................................................................... 126实验 4：设计和实现数据完整性................................................................................. 129本章参考文献............................................................................................................. 131第 7 章 Transact-SQL 查询.................................................................1327.1 SELECT 语句概述............................................................................................. 1327.2 WHERE 子句..................................................................................................... 1367.2.1 使用比较运算符...................................................................................... 1367.2.2 使用逻辑运算符组合条件....................................................................... 1377.2.3 使用范围查询条件.................................................................................. 1377.2.4 使用模式匹配查询条件........................................................................... 1397.2.5 使用 IS NULL 条件................................................................................. 1407.3 使用 ORDER BY 进行数据排序......................................................................... 1417.4 使用聚集函数实现汇总结果查询........................................................................ 1417.4.1 常用聚集函数介绍.................................................................................. 1417.4.2 聚集函数查询实例.................................................................................. 1427.5 使用 Transact-SQL 进行高级查询.................................................................... 1427.5.1 GROUP BY 子句实现对查询结果分组................................................... 1427.5.2 使用 UNION 子句合并查询结果............................................................. 1447.5.3 使用联接进行多表查询........................................................................... 1457.5.4 嵌套查询................................................................................................ 1487.5.5 使用 IN 或 NOT IN.................................................................................. 1487.5.6 使用 EXISTS 或 NOT EXISTS 关键字.................................................... 1507.5.7 使用 any 或 all........................................................................................ 150小 结........................................................................................................................ 152习 题........................................................................................................................ 152实验 5：数据表查询................................................................................................... 153本章参考文献............................................................................................................. 154第 8 章 视 图 ..................................................................................1558.1 视图的概念及特点............................................................................................. 1558.2 设计不同类型的视图.......................................................................................... 1578.2.1 创建视图的原则...................................................................................... 1578.2.2 创建视图................................................................................................ 1588.3 查看视图信息.................................................................................................... 1618.4 修改视图定义.................................................................................................... 1648.5 重命名、修改与删除编辑视图........................................................................... 1658.5.1 重命名视图............................................................................................. 1658.5.2 修改视图................................................................................................ 1658.5.3 删除视图................................................................................................ 1668.6 对视图数据操作................................................................................................. 1678.7 使用视图加强数据安全性.................................................................................. 169小 结........................................................................................................................ 169习 题........................................................................................................................ 170实验 6：视图的创建与管理........................................................................................ 170本章参考文献............................................................................................................. 171第 3 篇 数据库系统智能管理篇第 9 章 数据库系统程序设计...............................................................1749.1 存储过程............................................................................................................ 1749.2 自定义函数........................................................................................................ 1789.3 触发器............................................................................................................... 182小 结........................................................................................................................ 184习 题........................................................................................................................ 185实验 7：数据库程序设计............................................................................................ 185本章参考文献............................................................................................................. 188第 10 章 数据库系统安全管理 ..............................................................19010.1 数据库系统安全性智能管理机制...................................................................... 19010.2 SQL Server 的身份验证.................................................................................. 19210.2.1 Windows 与 SQL Server 身份验证模式................................................ 19210.2.2 选择身份验证模式................................................................................ 19210.3 用户登录账户管理........................................................................................... 19410.3.1 用 Windows 组或用户账户登录 SQL Server 数据库管理系统.............. 19410.3.2 用 SQL Server 登录账户登录 SQL Server 数据库管理系统................. 19510.3.3 授权用户登录账户访问数据库.............................................................. 19710.4 角 色............................................................................................................. 19810.4.1 固定服务器角色.................................................................................... 19910.4.2 固定数据库角色.................................................................................... 20110.4.3 设置用户自定义数据库角色.................................................................. 20310.4.4 设置应用程序角色................................................................................ 20510.5 权 限............................................................................................................. 20610.5.1 权限概述.............................................................................................. 20610.5.2 权限的状态描述.................................................................................... 20710.5.3 使用 Transact-SQL 管理权限 ............................................................. 20810.5.4 使用 SQL Server Management Studio 管理权限 ................................ 209小 结........................................................................................................................ 210习 题........................................................................................................................ 210实验 8：数据库安全性管理........................................................................................ 210本章参考文献............................................................................................................. 214第 11 章 数据库系统备份与恢复 ...........................................................21511.1 数据库备份概念............................................................................................... 21511.1.1 数据库备份的重要性............................................................................ 21611.1.2 数据库备份策略.................................................................................... 21711.2 数据库备份设备............................................................................................... 21811.2.1 磁盘备份设备....................................................................................... 21811.2.2 物理备份设备和逻辑备份设备.............................................................. 21811.2.3 创建较为备份设备................................................................................ 21911.2.4 管理备份设备....................................................................................... 22011.3 执行数据库备份与恢复.................................................................................... 22111.3.1 数据库备份概述.................................................................................... 22111.3.2 数据库备份操作.................................................................................... 22511.3.3 数据库恢复模式概述............................................................................ 23011.3.4 数据库恢复操作.................................................................................... 23111.4 数据库备份和恢复综合规划方案...................................................................... 23511.5 并发控制与封锁............................................................................................... 236小 结........................................................................................................................ 236习 题........................................................................................................................ 237实验 9：数据库的备份和恢复.................................................................................... 237本章参考文献............................................................................................................. 241第 4 篇 数据库系统智能应用篇第 12 章 云端数据库智能应用与管理12.1 云数据库概述.................................................................................................. 24412.2 SQL Server 的云功能...................................................................................... 24712.2.1 创建 SQL Server 实例.......................................................................... 24712.2.2 SQL Server 云功能.............................................................................. 24812.3 基于 MVC 架构的系统概述.............................................................................. 25112.3.1 MVC 架构............................................................................................. 25112.3.2 基于 Django 的 MVC 设计模式系统基础创建....................................... 25112.3.3 基于 Django 的 MVC 设计模式系统之 Model....................................... 25612.3.4 基于 Django 的 MVC 设计模式系统之 View......................................... 25712.3.5 基于 Django 的 MVC 设计模式系统之 Controller................................. 25812.4 基于云管理的无人驾驶园区智能交互系统....................................................... 25912.4.1 基于云管理的无人驾驶园区智能交互系统分析..................................... 25912.4.2 基于云管理的无人驾驶园区智能交互系统数据库概念模型................... 26112.4.3 基于云管理的无人驾驶园区智能交互系统数据库逻辑结构设计........... 26112.4.4 基于云管理的无人驾驶园区智能交互系统数据库表.............................. 26212.4.5 基于云管理的无人驾驶园区智能交互系统实现..................................... 264小 结........................................................................................................................ 272习 题........................................................................................................................ 273实验 10：基于 MVC 架构的无人驾驶车辆管理与约车系统设计................................. 273本章参考文献............................................................................................................. 274附录 基于云管理的无人驾驶园区智能交互系统数据库............................276

马楠，博士，教授，北京市中青年骨干教师，北京工业大学，硕士研究生导师，中国人工智能学会智能交互专委会副秘书长、教育工委会常务委员，中国计算机学会高级会员、《智能系统学报》编委委员，研究方向为知识发现与智能系统、交互认知，主讲《数据库系统》、《软件工程》、《智能交互技术》等课程。先后主持国家自然基金重点项目合作项目、面上项目、青年项目和北京市自然科学基金面上项目；主持并完成市教育课题1项；与北汽集团等企业合作并主持课题“北京水上公园无人驾驶示范运营项目-交互系统软件开发”、“智能汽车及路网可视化仿真交互系统”等4项。担任北京联合大学李德毅院士无人车团队智能交互组负责人，已在国内外重要学术期刊、国际学术会议上发表论文30余篇；被SCI/EI检索20余篇；出版专著一部；是ICMIC2011、NISS2013、ICIIP2013、ICESD2017、CIS2017/2018/2019等国际会议程序委员会委员；编写教材4部，其中《智能交互技术与应用》为产教合作教材，另两部为国家级规划教材副主编；取得职务发明专利6项；软件著作权多项；在中国大学MOOC开课《智能交互技术》；作为骨干参加教学改革项目先后获得北京市教学成果

1、紧密围绕智能时代特点，介绍数据库相关领域的前沿技术发展，如大数据技术、云数据库、搜索引擎技术等。
2、以SQL Server为数据库开发及应用环境，采用Python、Django开发框架进行智能化的应用系统开发。
3、实践部分采用实验实例的方式，循序渐进，层层深入，易操作。
4、结合实际应用，以基于云管理的无人驾驶园区智能交互系统数据库为教学案例贯穿全书，介绍了数据库系统开发、智能管理和应用设计的全过程。

本书以理论讲解和实际应用相结合的编写理念，介绍了数据、信息、知识、智能之间的关系，主要包括数据库系统的基础篇、使用篇、智能管理篇和智能应用篇，较全面地介绍了数据库基本概念和体系结构、数据库前沿技术发展、关系数据库理论、数据库管理系统配置、各种常用数据库对象的创建和管理、存储过程、自定义函数和触发器的程序设计、智能安全管理机制、数据库备份和恢复策略、基于云管理的数据库系统应用开发，并给出了详细的实例讲解及运行结果。本书以基于云管理的无人驾驶园区智能交互系统为例，介绍其数据库系统设计与开发过程，并贯穿全书始终。同时紧密围绕智能时代特点，介绍了数据库相关领域的前沿技术发展，如大数据技术、云数据库、搜索引擎技术等，内容翔实、可操作性强，并配有PPT和学习案例等资源，便于学习者巩固知识。本书适合作为计算机科学与技术、软件工程、智能科学与技术、人工智能等相关专业本科生、研究生的数据库类课程的教材，也可供相关技术人员学习参考。