数据库原理与应用实战教程

基础篇

第1章 数据库系统概述

1.1 基本概念

1.2 数据模型

1.3 数据库的发展

1.4 关系型数据库语言

1.5 本章小结

1.6 知识拓展

1.7 章节练习

第2章 数据库设计

2.1 数据库设计基础

2.2 概念模型设计

2.3 关系模型设计

2.4 关系模型规范化

2.5 利用PowerDesigner设计数据库

2.6 项目一案例分析——学生选课系统

2.7 项目二案例分析——企业新闻发布系统

2.8 项目三案例分析——网上商城系统

2.9 本章小结

2.10 知识拓展

2.11 章节练习

第3章 操作数据库与数据表

3.1 MySQL的安装与配置

3.2 管理数据库

3.3 管理数据表

3.4 管理数据表中的数据

3.5 项目一案例分析——学生选课系统

3.6 项目二案例分析——企业新闻发布系统

3.7 项目三案例分析——网上商城系统

3.8 本章小结

3.9 知识拓展

3.10 章节练习

第4章 数据查询

4.1 创建单表基本查询

4.2 创建多表连接查询

4.3 创建子查询

4.4 项目一案例分析——学生选课系统

4.5 项目二案例分析——企业新闻发布系统

4.6 项目三案例分析——网上商城系统

4.7 本章小结

4.8 知识拓展

4.9 章节练习

提高篇

第5章 查询优化

5.1 创建和使用视图

5.2 项目一案例分析——企业新闻发布系统

5.3 创建与使用索引

5.4 项目二案例分析——网上商城系统

5.5 本章小结

5.6 知识拓展

5.7 章节练习

第6章 数据库编程访问

6.1 创建与使用存储过程

6.2 MySQL编程基础

6.3 项目一案例分析——企业新闻发布系统

6.4 项目二案例分析——网上商城系统

6.5 本章小结

6.6 知识拓展

6.7 章节练习

第7章 权限与安全

7.1 用户和权限概述

7.2 用户管理

7.3 权限管理

7.4 事务

7.5 项目一案例分析——企业新闻发布系统

7.6 项目二案例分析——网上商城系统

7.7 本章小结

7.8 知识拓展

7.9 章节练习

应用篇

第8章 数据库应用开发（Java）

8.1 JDBC基础

8.2 JDBC核心API

8.3 通过JDBC操作数据库

8.4 项目一案例分析——企业新闻发布系统

8.5 项目二案例分析——网上商城系统

8.6 本章小结

8.7 知识拓展

8.8 章节练习

拓展篇

第9章 GaussDB数据库管理系统

9.1 华为云数据库

9.2 GaussDB（for openGauss）

9.3 GaussDB（for MySQL）

9.4 项目案例分析——图书馆管理系统

9.5 本章小结

9.6 知识拓展

9.7 章节练习

第1章数据库系统概述

大数据时代下，数据的价值越来越高。数据库技术是管理数据的重要方法。目前,从事数据库管理的专业人员，不仅要懂得数据采集和存储管理,而且要能够正确使用数据。本章主要介绍数据库的相关知识内容,包括基本概念、数据模型、数据库的发展、关系型数据库语言等。

1.1基本概念

1.1.1数据

数据是描述现实世界的事物的符号,有多种表现形式,可以是数字,也可以是文字、图形、图像、声音、语言等。在数据库中数据是描述事物的符号记录,例如在学生选课管理数据库中,学生信息的记录包括学号、姓名、性别、年龄、籍贯和联系电话等,这些信息就是数据。

数据可以按性质和表现形式进行分类。按性质来分，包括:定位的数据,如各种坐标数据;定性的数据,如表示事物属性的数据，如是居民区、河流、道路等;定量的数据,即反映事物数量特征的数据,如长度、面积、体积质量、速度等;定时的数据,即反映事物时间特性的数据，如年、月日、时、分、秒等。按表现形式来分，包括:数字数据，如各种统计或量测数据;模拟数据,由连续函数组成,是指在某个区间连续变化的物理量,又可以分为图形数据(如点、线、面)、符号数据、文字数据和图像数据等,如温度的变化等。

1.1.2数据库

数据库(Database)指长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。通俗地讲，数据库就是存储数据的地方,就像冰箱是存储食物的地方一样。在生活中，我们每个人都在使用数据库,当我们在电话簿里查找联系人时，就是在使用数据库;在浏览器上进行搜索时，也是在使用数据库;在登录相关网络系统时也需要依靠数据库验证自己的用户名和密码

数据库实际上就是一个文件集合,是一个存储数据的仓库,本质上就是一个文件系统。数据库按照特定的格式把数据存储起来,用户可以对存储的数据进行增、删、改、查操作。数据库的特点主要有以下几个。

(1)实现数据共享，

数据共享指所有用户可同时存取数据库中的数据。用户也可以用各种方式通过接口使用数据库,并提供数据共享。

(2)降低数据的冗余度

同文件系统相比，数据库实现了数据共享，从而避免了用户各自建立应用文件。这样一来便减少了大量重复数据,降低了数据冗余度,维护了数据的一致性。

(3)实现数据的独立，

数据的独立性包括逻辑独立性(在数据库中其逻辑结构和应用程序相互独立)和物理独立性(数据的物理结构的变化不影响数据的逻辑结构)。

(4)对数据进行集中控制。

在文件系统中,数据处于一种分散的状态,不同的用户或同一用户在不同处理任务中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理,并通过数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。

(5)实现数据的一致性和可维护性,以确保数据的安全性和可靠性。

这一特点主要表现为:安全性控制，防止数据丢失、错误更新和越权使用;完整性控制，保证数据的正确性、有效性和相容性;并发控制，在同一时间周期内允许对数据进行多路存取,还能防止用户之间的不正常交五作用。

(6)故障恢复。

故障恢复是由数据库管理系统提供的一套方法,可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。数据库管理系统能尽快恢复运行时出现的故障,包括物理上或是逻辑上的错误,比如对系统的误操作造成的数据错误等。

本书采用“任务驱动、案例教学”的编写模式，以关系型数据库MySQL和华为云数据库GaussDB为平台，本教材分为基础篇、提高篇、应用篇、拓展篇四个篇幅，细分为九个章节再通过三个案例贯穿全书。知识点由浅入深，由易到难，随着任务的推进，逐步掌握数据库应用与开发技能的目的。同时，在内容中融入了丰富的思政元素，培养学生在今后的工作中具备精益求精的态度和一流的职业素养。