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第1章 数据库技术的发展1

1.1 概述1

1.1.1 数据库发展阶段的讨论1

1.1.2 第一代数据库1

1.1.3 第二代数据库——关系数据库系统3

1.1.4 新一代数据库技术的研究和发展7

1.2 数据库新技术12

1.2.1 数据模型的发展12

1.2.2 数据技术与其它相关技术相结合17

1.2.3 面向应用领域的数据库新技术20

1.3 关系数据库系统的发展23

参考文献26

第2章 面向对象数据库28

2.1 概述28

2.1.1 面向对象方法28

2.1.2 面向对象数据库29

2.2 面向对象数据库的基本概念30

2.2.1 对象、界面、封装30

2.2.2 对象类、方法、多态31

2.2.3 继承、操作重载、滞后联编32

2.2.4 持久性、对象标识33

2.2.5 并发控制、一致性、事务33

2.2.6 OODB语言、持久性语言、阻抗失配35

2.3 面向对象程序设计语言35

2.3.1 Smalltalk36

2.3.2 C＋＋42

2.4 对象的存储和管理46

2.4.1 实例的存储结构46

2.4.3 数据库模式的结构48

2.4.2 类对象的结构48

2.4.4 聚集49

2.4.5 实例存取方法50

2.5 面向对象数据库系统的并发控制53

2.5.1 面向对象特征的影响53

2.5.2 多粒度加锁54

2.5.3 长事务管理57

2.6 面向对象数据库系统的模式进化59

2.6.1 单模式修改的分类60

2.6.2 单模式修改的约束语义与实现61

2.6.3 方法的有效性63

2.7 现有的面向对象数据库系统及其比较64

2.6.4 模式版本化64

2.7.1 IRIS65

2.7.2 O265

2.7.3 ORION66

2.8 未来的研究发展方向66

参考文献68

第3章 分布式数据库69

3.1 概 述69

3.2.1 数据分片72

3.2 分布式数据库数据分片、重复和分配技术72

3.2.2 数据重复和分配74

3.3 分布式数据库分类及发展75

3.4 分布式查询处理概要76

3.4.1 分布式查询处理的传输代价76

3.4.2 分布式查询用半联接处理78

3.4.3 查询和更新的分解78

3.5 分布式并发控制及恢复概要80

3.5.1 基于数据项特定副本的分布式并发控制81

3.5.2 基于投票的分布式并发控制82

3.5.3 分布式恢复82

3.6.1 异构数据库系统的背景83

3.6 异构型分布式数据库83

3.6.2 异构型分布式数据库体系结构84

3.6.3 异构型分布式数据库的集成技术86

3.6.4 联邦数据库概述87

3.6.5 联邦数据库基本功能87

3.6.6 联邦数据库数据共享88

3.6.7 小结101

参考文献102

第4章 并行关系数据库技术104

4.1 概述104

4.2 支持并行数据库的并行结构104

4.3 关系数据库系统的固有并行性105

4.4 实现关系查询并行化的数据流方法106

4.5 并行数据库的物理组织109

4.5.1 一维数据划分109

4.5.2 多维数据划分111

4.5.3 传统物理存储结构的并行化114

4.6 新的并行数据操作算法115

4.6.1 基于嵌套循环的并行JOIN算法115

4.6.2 基于SORT-MERGE的并行JOIN算法115

4.6.3 基于HASH的并行JOIN算法116

4.6.4 数据分布的均匀性与并行JOIN算法117

4.6.5 数据的初始划分与并行JOIN算法118

4.7.1 基于左线性树的查询优化算法119

4.7 查询优化技术119

4.7.2 基于右线性树的查询优化算法121

4.7.3 基于片段式右线性树的查询优化方法122

4.7.4 基于浓密树的查询优化算法123

4.7.5 基于操作森林的查询优化算法124

4.7.6 有关查询优化的其它研究成果125

4.8 需要进一步研究的问题126

参考文献127

5.1.2 数据库的智能化和智能化数据库132

5.1.1 数据库与人工智能132

5.1 概述132

第5章 知识库系统132

5.1.3 知识库系统及其发展134

5.1.4 知识与知识表示136

5.1.5 知识库、知识库管理系统与知识库系统137

5.1.6 知识库语言139

5.2 知识库系统原理140

5.2.1 知识库系统的一阶谓词逻辑表示141

5.2.2 数据库、演绎数据库及知识库144

5.2.3 基于证明论的知识库系统147

5.2.4 基于模型论的知识库系统148

5.3.1 NAIL！系统151

5.3 几个典型的实验知识库系统151

5.3.2 LDL系统154

5.4 知识库系统的应用157

5.4.1 知识库在CAD 中的应用157

5.4.2 知识库在智能决策支持系统中的应用165

5.4.3 专家数据库系统169

5.5 知识库系统的发展趋势170

5.5.1 扩大知识的表示与知识处理（推理）的范围171

5.5.2 非经典逻辑、非精确推理、模糊逻辑的知识库系统172

5.5.3 知识库语言的改进与扩充173

5.5.4 知识库演绎算法、优化算法和知识库校验算法研究175

5.5.6 知识获取与知识学习177

5.5.5 智能用户接口与泛关系用户接口177

5.5.7 知识库系统结构的发展趋势179

参考文献181

第6章 主动数据库183

6.1 概述183

6.1.1 应用需求183

6.1.2 主动数据库的发展和现状184

6.2 主动数据库模型186

6.2.1 事件驱动概念186

6.2.2 主动数据库的一般模型187

6.3.1 基本事件188

6.3 事件表达式188

6.3.2 事件运算和事件表达式190

6.4 主动数据库语言192

6.4.1 数据库语言和程序设计语言的关系192

6.4.2 主动数据库程序设计语言193

6.5 主动数据库管理系统195

6.5.1 主动数据库管理系统的功能195

6.5.2 主动数据库管理系统的结构195

6.6 主动数据库的实现196

6.6.1 主动数据库的实现途径196

6.6.3 事件监视器的执行模式197

6.6.2 事件监视器的实现机制197

6.7 面向主动对象的数据库系统199

6.7.1 面向对象数据库的不足199

6.7.2 面向主动对象的数据库模型199

参考文献204

第7章 模糊数据库206

7.1 概述206

7.2 模糊数据库的特性207

7.2.1 数据的模糊性207

7.2.2 数据间联系的模糊性208

7.2.3 约束条件的模糊性208

7.2.5 查询语言的模糊性209

7.2.4 数据上操作的模糊性209

7.2.6 子模式和用户视图的模糊性210

7.2.7 模糊数据的冗余性210

7.2.8 数据间依赖关系的模糊性211

7.3 模糊数据模型212

7.3.1 模糊关系数据模型212

7.3.2 模糊网络数据模型221

7.3.3 模糊层次数据模型225

7.3.4 模糊实体-联系数据模型226

7.3.5 面向对象的模糊数据模型228

7.3.6 模糊逻辑数据模型232

7.3.7 模糊演绎数据库模型237

7.3.8 模糊知识库模型237

7.3.9 组合数据模型238

参考文献238

第8章　多媒体与多媒体数据管理241

8.1　概述241

8.1.1　多媒体与多媒体技术241

8.1.2　多媒体计算机系统244

8.1.3　多媒体数据处理246

8.1.4　多媒体数据管理249

8.1.5　多媒体的关键技术250

8.2　多媒体数据管理技术252

8.2.1　多媒体数据的特征252

8.2.2　数据管理准备252

8.3　多媒体数据库技术254

8.3.1　多媒体数据库的特征254

8.3.2　媒体独立性概念256

8.3.3　数据建模256

8.3.4　多媒体数据库管理系统（MDBMS）259

8.4　超文本／超媒体技术（hypertext/hypermedia）264

8.4.1　超媒体概念与本质264

8.4.2　超媒体组成265

8.4.3　超媒体系统的体系结构267

8.4.4 超媒体的特征及与其它信息管理技术区别268

8.4.5　典型超媒体系统269

8.5　当前多媒体数据管理系统概况270

8.6　多媒体技术的应用271

参考文献271

第9章　工程数据库272

9.1　概述272

9.2　工程数据建模——IDEF方法273

9.2.1 IDEFO方法273

9.2.2 IDEFI方法275

9.3　工程数据的交换与共享——STEP标准279

9.3.1 STEP标准概述279

9.3.2 EXPRESS语言280

9.3.3 标准数据访问接口SDAI289

9.4 工程数据库管理系统296

9.4.1 语言联编映射297

9.4.2 SDAI向支撑系统的映射298

9.4.3 亚超类实例的联接299

9.4.4 长事务299

9.4.5 版本管理301

参考文献304

第10章 客户／服务器结构的数据库系统305

10.1 概述305

10.1.1 客户／服务器体系结构305

10.1.2 数据库系统的体系结构305

10.2 客户／服务器结构数据库系统308

10.2.1 对客户／服务器结构数据库系统的需求308

10.2.2 客户／服务器结构的DBMS的功能划分309

10.2.3 单服务器系统和多服务器的系统311

10.3 客户／服务器结构的数据库系统实现技术313

10.3.1 开放的数据库访问接口313

10.3.2 存储过程（storrd procedure）316

10.3.3 分布数据管理317

10.4 客户／服务器结构数据库系统的优点318

参考文献320

第11章 新一代数据库应用快速开发工具321

11.1 概述321

11.1.1 数据库应用开发工具的发展321

11.1.2 应用生成器与第四代语言的基本特征323

11.1.3 新一代客户／服务器前端工具的基本特征326

11.2.1 什么是PowerBuilder328

11.2 新一代快速开发工具的典型代表PowerBuilder328

11.2.2 PowerBuilder集成开发环境332

11.2.3 PowerBuilder的面向对象机制340

11.2.4 PowerBuilder开发实例344

11.3 联结SYBASE的FoxPro快速开发工具353

1 1.3.1 SYBASE-FoxPro＊AG的体系结构354

11.3.2 SYBASE-FoxPro＊AG的技术特点355

11.3.3 SYBASE-FoxPro＊AG的技术原理355

11.3.4 SYBASE-FoxPro＊AG的关键技术358

参考文献360

12.1.2 通用的数据库技术标准361

12.1.1 数据库标准化工作回顾361

12.1 概述361

第12章 数据库标准化技术361

12.1.3 正在制定中的OODB标准363

12.14 制造行业数据管理技术标准365

12.2 数据管理参考模型367

12.2.1 模型概述367

12.2.2 信息系统中的数据管理需求368

12.2.3 数据级对及相关处理的概念370

12.2.4 数据管理参考模型371

12.3 信息资源词典系统（IRDS）框架374

12.3.1 IRDS框架概述374

12.3.2 IRDS的数据内容375

12.3.3 IRDS的设施376

12.3.4 IRDS的接口377

12.4 IRDS服务接口378

12.4.1 IRDS服务接口概述378

12.4.2 IRDS的概念和设施379

12.4.3 抽象数据结构380

12.4.4 服务的概念和设施381

12.4.5 服务的数据结构381

12.4.6 服务的格式及描述382

12.5 数据库语言SQL383

12.5.1 SQL概述383

12.5.2 SQL92增强的特征384

12.5.3 SQL92支持数据库互操作的功能设施385

12.5.4 SQL语句分类389

12.6 SQL调用级接口（SQL/CLI）393

12.6.1 CLI概述393

12.6.2 返回代码394

12.6.3 诊断区394

12.6.4 CLI的例程394

12.7 SQL持久存储模块（SQL/PSM）397

12.7.1 PSM概述397

12.7.3 其它特征398

12.7.2 处理过程398

12.7.4 SQL/PSM的SQL语句399

12.8 远程数据库访问（RDA）400

12.8.1 RDA概述400

12.8.2 RDA模型400

12.8.3 服务402

12.8.4 协议403

12.8.5 应用语境404

12.8.6 SQL专门化405

12.9 对象数据库标准（ODMG-93）405

12.9.1 ODMG-93概述405

12.9.2 对象模型407

12.9.3 对象定义语言ODL408

12.9.4 对象查询语言OQL408

12.9.5 C＋＋联编409

12.10 标准数据访问接口（SDAI）409

12.10.1 SDAI概述409

12.10.2 SDAI程序设计环境410

12.10.3 SDAI操作411

12.10.4 SDAI状态模型413

参考文献413

13.1.1 数据库系统的安全性415

13.1 概述415

第13章 数据库安全415

13.1.2 数据库安全相关的标准416

13.1.3 对数据库的安全的威胁（threat）419

13.2 数据库的安全控制的基本概念421

13.2.1 内部安全和外部安全的关系421

13.2.2 用户管理、标识和签别421

13.2.3 防止和杜绝非授权的数据访问、存取控制问题421

13.2.4 防止通过推论导出数据项、导出数据问题422

13.2.5 保证数据库数据的一致性与相关的技术问题422

13.2.6 事务处理的相关问题422

13.2.7 数据日志文件和恢复系统中的安全机制423

13.2.8 数据操作的并发性424

13.2.9 数据的语义上的完整性424

13.2.10 敏感机要数据的管理424

13.2.11 多级保护体制425

13.2.12 限界（confinement）425

13.3 安全控制426

13.3.1 信息流控制（flow control）426

13.3.2 推论控制（inference control）427

13.3.3 存取控制（access control）428

13.4 安全模型429

13.4.1 哈里森-罗佐-厄尔曼存取矩阵模型430

13.4.2 贝尔-拉帕丢拉（Bell-La Padula）模型433

13.4.3 基于角色的存取控制（RBAC）模型436

参考文献441

第14章 当前流行的关系数据库管理系统442

14.1 Oracle数据库新技术新产品442

14.1.1 概述442

14.1.2 增强了对企业联机事务处理的支持443

14.1.3 增强了对企业分布式处理的支持449

14.1.4 增强了对企业数据仓库技术的支持451

14.1.5 Oracle Intranet方案452

14.2.1 概述462

14.2 IBM DB2数据库新技术新产品462

14.2.2 DB2家族产品（DB2 Family）464

参考文献482

14.3 SYBASE数据库新技术新产品483

14.3.1 概述483

14.3.2 SYBASE的客户／服务器体系结构484

14.3.3 SYBASE的服务器系列产品485

14.3.4 SYBASE开放互连、互操作产品系列492

14.3.5 SYBASE的工具系列495

14.3.6 SYBASE的最新技术成果——SYBASE System 11产品介绍501

14.4.1 概述503

14.4 INFORMIX数据库新技术新产品503

14.4.2 INFORMIX动态可伸缩体系结构DSA506

14.4.3 INFORMIX互连体系结构510

14.4.4 INFORMIX应用开发工具513

14.5 INGRES数据库新技术新产品517

14.5.1 概述517

14.5.2 INGRES可缩放性和可适应性518

14.5.3 INGRES分布处理技术520

14.5.4 INGRES异构环境的开放性互联525

14.5.5 INGRES Server对象管理功能526

14.5.6 INGRES面向对象的可视开发工具OpenROAD527