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| 編輯推薦： |
聚焦原理，降低学习门槛。重点介绍数据库基本原理，避免读者因底层原理晦涩、工具复杂而受阻。本书深入剖析了关系模型、SQL语言、数据建模等经典理论，帮助读者理解数据库运行的核心逻辑。同时，通过原理与产品特性分离的方式，让读者真正掌握适用于各类数据库的基础知识，为使用和管理数据库奠定基础。
多元兼容，强化实践应用。秉持独立于DBMS产品的教学理念，以Access和MySQL为例，既介绍了广泛使用的个人数据库Access，也融入企业级数据库的知识。每
章配备对应产品使用信息，将原理与实际操作紧密结合起来。同时，每章设有复习题、练习、案例问题和贯穿全书的项目，通过丰富的练习帮助读者将原理应用于实际，提升知识运用能力，实现从理论到实践的转化。
紧跟前沿，内容丰富全面。本书内容紧跟时代发展，强调移动环境下的数据库应用，结合互联网和移动应用讨论数据库。除传统数据库知识外，还涵盖大数据、分布式数据库、云计算等前沿内容。
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| 內容簡介： |
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本书以引导学生创建和管理小型数据库为目标，重点介绍数据库的概念，而不是某个特定产品的特性和功能，适合作为数据库的入门教材。书中有三个贯穿全书的示例数据库，因此学生可以练习使用完整的数据库。还设置了三个项目帮助学习者将概念和技术应用到实际的商业环境中。
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| 關於作者： |
戴维·M.克伦克(David M.Kroenke) 曾在美国科罗拉多州立大学和西雅图大学任教，目前为华盛顿大学教授。曾为美国空军与波音公司计算机服务部工作，并为lBM、微软等公司提供咨询服务。他领导着数十个由信息系统与技术领域的教授组成的研究机构。
戴维.克伦克在科罗拉多州立大学、西雅图大学和华盛顿大学有着多年的教学经验。他在信息系统技术的教育领域曾组织过几十次的研讨会，并于1991年被国际信息系统联合会授予年度计算机教育者称号；2009年被信息技术专业教育协会的特别兴趣组（AITP-EDSIG）授予年度教育者称号。
戴维曾为美国空军波音计算机服务组织工作。他曾作为主要负责人成立过三家公司，并担任过微软公司的产品市场与研发的副总经理，壁数据有限责任公司（Wall Data，Inc）的数据库技术的首席执行官。他被誉为语义对象数据模型之父。戴维的咨询客户包括了IBM、微软和计算机科学公司等这类企业，也同样包括无数的小企业。近几年，戴维一直致力于将信息系统应用于教学协作与团队合作中。
1977年，他的《数据库处理》(Database Processing)一书第一次被出版发行，如今已经第十二次再版。他本人已著及合著过多部教材，包括《数据库概念（第六版，2013）》(Database Concept，6th ed. (2013))，《管理信息系统经验（第四版，2014）》(MIS Essentials， 3rd ed. (2014))，《SharePoint学生用书（2012）》(SharePoint for Students)，《商务Office365（2012）》(Office 365 in Business (2012))，和《流程、系统和信息：管理信息系统介绍（2014）》(Processes， Systems， and Information: An Introduction to MIS (2014))。戴维生活在西雅图并且已经结婚，他现在拥有两个孩子和三个孙子。他的妻子说他非常喜欢木工，也非常享受园艺。
刘奇志，南京大学计算机科学与技术系教授，博士生导师。在教学方面，具有近二十年的程序设计基础课程讲授与实践指导经历，多次荣获教学奖励及“南京大学·我最喜爱的老师”称号。在科研方面，主要从事数据管理技术领域的研究工作，多次承担国家级和省部级科技项目的研发任务，所主持的企事业单位委托研发项目深受用户好评。
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| 目錄：
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目 录
译者序
前言
作者简介
第一部分 数据库基本原理
第1章 入门2
1.1 数据库在互联网和移动应用中的
重要性2
1.2 为什么使用数据库6
1.3 使用列表有什么问题6
1.4 使用关系数据库的表8
1.5 如何使用SQL处理关系表13
1.6 数据库系统15
1.7 个人与企业级数据库系统的比较19
1.8 Web数据库应用程序23
1.9 数据仓库和商业智能系统24
1.10 大数据25
1.11 云计算26
1.12 使用Microsoft Access（第1节：
入门）26
第2章 关系模型57
2.1 关系57
2.2 键的类型60
2.3 空值问题67
2.4 是否作为键—关键问题所在69
2.5 函数依赖和规范化69
2.6 使用Microsoft Access（第2节：
使用多表）83
第3章 结构化查询语言109
3.1 韦奇伍德太平洋公司110
3.2 数据定义SQL（DDL）—创建
表和关系115
3.3 数据操作SQL（DML）—插入
数据126
3.4 数据操作SQL（DML）—单表
查询131
3.5 向DBMS提交SQL语句133
3.6 单表查询的SQL增强133
3.7 执行计算的SQL查询146
3.8 使用SQL选择语句对行进行分组149
3.9 数据操作SQL（DML）—多表
查询151
3.10 数据操作SQL（DML）—数
据修改和删除164
3.11 数据定义SQL（DDL）—表
和约束的修改和删除167
3.12 SQL视图168
3.13 使用Microsoft Access（第3节：
使用查询）168
第二部分 数据库设计
第4章 数据建模及实体-关系模型222
4.1 系统开发和分析222
4.2 需求分析227
4.3 实体-关系数据模型228
4.4 实体-关系图232
4.5 开发一个示例E-R图240
4.6 使用Microsoft Access（第4节：
建模和原型设计）249
第5章 数据库设计284
5.1 数据库设计的目的284
5.2 将数据模型转换为数据库设计285
5.3 用关系模型表示实体285
5.4 表示关系292
5.5 Heather Sweeney Designs中的
数据库设计303
5.6 使用Microsoft Access（第5节：
数据库设计）309
第三部分 数据库管理
第6章 数据库运维管理324
6.1 Heather Sweeney Designs数据库325
6.2 控制、安全和可靠性需求325
6.3 并发控制326
6.4 SQL事务控制语言和声明锁特性332
6.5 游标类型335
6.6 数据库安全337
6.7 数据库备份和恢复343
6.8 物理数据库设计和优化346
6.9 DBA的其他职责347
6.10 使用Microsoft Access（第6节：
数据库运维管理）348
第7章 数据仓库、商业智能系统
和大数据373
7.1 商业智能系统374
7.2 运营系统和BI系统之间的关系374
7.3 报表系统和数据挖掘应用程序375
7.4 数据仓库和数据集市376
7.5 联机分析处理385
7.6 分布式数据库处理388
7.7 对象关系数据库391
7.8 虚拟化392
7.9 云计算394
7.10 大数据和Not only SQL运动395
7.11 使用Microsoft Access（第7节：商业智能系统）401
词汇表421
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| 內容試閱：
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译者序
数据是信息时代的宝贵资源。数据的存储与修改、访问与共享、隐私与安全保护，以及分析与展示，往往都需要依靠数据库系统来完成，因而数据库系统相关原理的重要性不言而喻。数据库系统相关技术已然成为各类人才的常备工具。
本书介绍了数据库的基本原理及其使用方法，以及商业智能（BI）系统、云计算、大数据和NoSQL数据库的最新发展。本书内容详尽细致、概念准确、条理清晰，语言轻松活泼，富含实用且有趣的示例，易于入门。
计算机科学相关专业的学生或从业人员通常需要学习数据库的原理，掌握数据库系统的底层逻辑；其他专业的学生或从业人员一般需要了解数据库操作层面的技巧和语法。本书兼顾了以上两方面的需求。工作中需要使用或了解数据库的工程技术人员和管理者特别适合阅读本书。
本书附有实际系统（Microsoft Access、MySQL）的操作指南，读者可以安装相应的系统，在实际操作中学习相关原理。
本书由南京大学计算机科学与技术系三位老师共同翻译，其中，第一部分（第1～3章）由张剡负责，第二部分（第4、5章）由胡伟负责，第三部分（第6、7章）、词汇表、前言、目录等由刘奇志负责。翻译中融入了几位老师从事数据库概论课程教学、数据科学研究及软件开发的实践体会。胡圣佑、罗鑫地、李多和王嘉闻同学，以及机械工业出版社的编辑们对本书的翻译工作给予了大力支持，在此一并致谢！
ChatGPT的横空出世对于翻译工作是个不小的挑战。不过很快我们就发现，ChatGPT有助于提升翻译质量，但它并不能代替我们的工作。我们的翻译工作意义未减，不仅是因为尚无完善的富文本文件翻译智能体可用，更因为一些专业术语和技术表达存在歧义、模糊、多样等特征，需要我们结合具体问题和场景，面向初学人员选择恰当的中文描述。愿读者能因为我们的工作专心学习本书中的数据库原理和技术，不会频频被语言障碍所打断。由于水平和精力有限，译文难免存在一些理解上的错误或表达上的欠缺，敬请广大读者批评指正。我们将虚心接受并择机改正。
张剡 胡伟 刘奇志
2025年5月于南京
前 言
科林·约翰逊是西雅图一家小型制造商的生产主管。几年前，科林想建一个数据库来跟踪产品包中的元件。当时他用的是电子表格，但无法从电子表格获得他需要的报表。科林听说过Microsoft Access，他尝试过用它来解决问题。沮丧了几天后，他买了几本很受欢迎的关于Microsoft Access的书籍，并试图从中学习。最终，他放弃了，然后聘请一位顾问构建了一个或多或少符合自己需求的应用程序。随着时间的推移，科林想改变他的应用，但他不敢尝试。
科林是一位成功的商人，他对实现自己的目标充满热情。作为一名经验丰富的Windows用户，他能够自学如何使用Microsoft Excel、Microsoft PowerPoint和一些面向生产的应用程序包。他对自己无法使用Microsoft Access解决问题感到困惑。这个故事特别值得注意的是，在过去的十年里，它在许多人身上已经发生了成千上万次。
Microsoft、Oracle、IBM和其他数据库管理系统（DBMS）供应商意识到了这些场景，并投入了数百万美元来创建更好的图形界面、数百个多面板向导和许多示例应用程序。不幸的是，这样的努力只是治标不治本。事实上，大多数用户并不清楚向导在替他们做什么。一旦这些用户需要更改数据库的结构或表单、查询等组件，他们就会陷入自己无法面对的复杂局面中，而他们对此毫无准备。对潜在基本原理知之甚少，导致这些用户想抓住任何看似能引领他们实现目标的稻草。其后果是设计糟糕的数据库和应用程序无法满足用户的需求。
为什么像科林这样的人能学会使用文字处理器或电子表格产品，却在尝试学习使用DBMS产品时失败呢？首先，底层数据库原理对大多数人来说都是晦涩难懂的。虽然每个人都知道什么是段落和页边空白，但没有人知道什么是关系（也称为表）。其次，似乎使用DBMS产品应该是件很简单的事情，实际并非如此。人们会问：“我想做的就是跟踪一些事情。为什么这么难？”在不了解关系模型的情况下，把销售发票分成五个单独的表来存储让业务用户感到困惑。
本书旨在帮助像科林这样的人，无论他们是在书店发现这本书的读者，还是在课堂上用这本书作为教材的学生，都可以借助本书在DBMS产品中理解、创建和使用数据库。
本版新增内容
本书的学生和其他读者将从本版的新增内容和特色中受益。这些新增内容包括：
本书的结构经过了重组，现在更加强调数据库的基本原理及其使用，以及商业智能（BI）系统、云计算、大数据和NoSQL数据库的最新发展。
Microsoft Office 2019，尤其是Microsoft Access 2019，现在是本书使用的最基础的软件，展示的是在Microsoft Windows 10上运行的结果。一
每章中称为“使用Microsoft Access”的小节集成了使用Microsoft Visio 2019进行数据建模和数据库设计的信息。
数据库管理系统软件新增了MySQL Community Server 8.0和MySQL Workbench 8.0。MySQL现在是全书使用的DBMS示例（而不是Microsoft SQL Server），本书所有SQL输出都是MySQL工作台的显示结果。
继续支持Oracle和Microsoft SQL Server。
第6章添加了物理数据库设计和相关注意事项的简介，并附有通过利用角色来使用MySQL数据库安全性的例子。
第7章对NoSQL的介绍增加了CAP定理和文档数据库的更详细的描述，使用了来自ArangoDB NoSQL数据库管理系统的例子。
有关云计算、使用容器的虚拟化以及新的Hadoop处理模型的新增材料现在放在第7章。
詹姆斯河珠宝项目问题已重新整合到书中，以便更容易使用这个素材来布置项目作业。
对基本概念的要求
使用当今的技术，如果不先学习基本概念，就不可能成功利用DBMS。基于多年与业务用户一起开发数据库的经历，我们认为以下数据库概念是必不可少的：
关系模型的基础知识
结构化查询语言（SQL）
数据建模
数据库设计
数据库运维管理
由于互联网的使用越来越多，万维网、常用的分析工具和NoSQL运动的出现，以下四个更重要的概念也是必不可少的：
数据仓库结构
商业智能系统
云计算和虚拟化
非关系结构化数据存储（大数据和NoSQL系统）
像科林这样的用户，以及将从事类似工作的学生，不需要像未来的信息系统专业人员那样深入地学习这些主题。因此，本书只介绍了基本原理，即对于像科林这样想要创建和使用小型数据库的用户来说必不可少的概念。本书中的许多讨论都是相关主题的重写和简化解释，你将在David M. Kroenke、David J. Auer、Scott L. Vandenberg和Robert C. Yoder合著的《数据库处理：基础、设计与实现》中找到充分的讨论。然而，在编著本书时，我们努力确保所讨论内容的准确性，不会误导读者。如果学生后续学习更高级的数据库课程，本书中的内容也不需要重新学习。
独立于DBMS产品的教学理念
本书没有假设学生会使用任何特定的DBMS产品。书中确实是基于Microsoft Access和MySQL Community Server来说明数据库原理的，以便学生可以将这些产品用作工具并实际尝试书中的内容，但所有原理均以与 DBMS 无关的方式呈现。学生学习这些内容后，就能理解基础知识适用于任何数据库，从最小的Microsoft Access数据库到最大的MySQL、Microsoft SQL Server或Oracle数据库。此外，这种方法避免了一个常见的陷阱。当同时教授原理和产品时，学生经常混淆原理与产品特征和功能。以参照完整性约束为例，当从原理的角度进行教学时，学生会了解到，有时一个表中某列的值必须始终作为另一个表中某列的值出现。学生还将了解这种约束是如何在关系定义的上下文中产生的，以及DBMS或应用程序必须如何强制执行这种约束。如果在DBMS的背景下学习，比如在Microsoft Access的背景下，学生只会学到在某些情况下勾选复选框，而在其他情况下则不会。风险在于潜在的原理将在产品功能中被忽视。
所有这些并不是说不应该在课程中使用DBMS。相反，学生可以通过使用商业DBMS产品来应用这些原理，从而最大限度地掌握这些原理。本书这一版的编写目的是包含足够多的关于Microsoft Access和MySQL的基本信息，这样你就可以在课程中使用这些产品，而不需要参考其他材料。由于Microsoft Access作为个人数据库很受欢迎，并且包含在Microsoft Office Professional应用程序套件中，因此本书对其进行了深入的介绍。但是，如果你想深入了解某个特定的DBMS或使用本书中未讨论的DBMS产品，则需要参考其他补充资料。
使用Microsoft Access
新版仍将Microsoft Access作为入门DBMS。由于Microsoft Access广泛用于入门数据库课程中，因此我们认为包含有关使用Microsoft Access的特定信息非常重要。每一章都包含“使用Microsoft Access”一节，用于说明本章使用的Microsoft Access的原理和技术。这些小节并非旨在全面介绍Microsoft Access，而是涵盖所有必要的Microsoft Access基本主题，以便学生能够学习如何有效地构建和使用Microsoft Access数据库。
使用MySQL
本书增加了对MySQL Community Server 8.0的支持，这使我们能够将企业级DBMS完全集成到本书中。由于MySQL是一种企业级DBMS，在入门数据库课程中广泛使用，我们认为包含有关使用MySQL的特定信息很重要。
复习题、练习、案例和项目
由于学生对所学原理的应用很重要，因此每章都以复习题、练习（包括与“使用Microsoft Access”相关的练习）、案例问题，以及贯穿全书的三个项目作为结尾。如果学生阅读并理解了章节内容，就能够轻松完成复习题。每个练习都要求学生将章节原理应用到一个小问题或任务中。
第一个项目花园荣耀（Garden Glory）涉及开发和使用一个数据库，用于为个人和组织提供园艺和庭院维护服务的合作伙伴关系。第二个项目詹姆斯河珠宝（James River Jewelry）解决了对数据库的需求，以支持零售店的常客计划。第三个项目Anne女王古玩店（The Queen Anne Curiosity Shop）涉及零售企业的销售和库存需求。这三个项目贯穿在本书的所有章节中。在每一个例子中，学生都被要求应用本章中的项目原理。
书中使用的软件
正如我们以DBMS不可知的方式处理所有讨论一样，只要可能，我们都会选择尽可能独立于操作系统的软件。令人惊讶的是，网上有这么多优秀的软件。许多主要的DBMS供应商都提供其主要产品的免费版本，例如，Microsoft的SQL Server Developer edition和Express edition、Oracle公司的Oracle Database Express edition（Oracle Database XE）和MySQL Community Server。在本书中，我们将使用Microsoft Access 2019、Microsoft Excel 2019和MySQL社区版8.0。
与第8版相比的变化
本版对数据库概念进行了重组，以重新强调当今移动环境中数据库系统和数据库开发的基本原理。我们简化了内容和演示，使教师更容易了解数据库系统的基本内容。我们在当今基于互联网和移动应用程序的网络环境和经济中构建数据库主题的讨论。如今，数据库不再是在隐藏的服务器机房中才能找到的孤立实体，而是网站、平板计算机和智能手机应用程序中无处不在的部分。我们的生活实际上依赖于数据库，无论是交换电子邮件、在网上发帖还是在线购物。
本书概述
本书共7章，第1章解释了为什么使用数据库，数据库的组成部分是什么，以及它们是如何开发的。在这一章学生将学习数据库及其应用程序的用途，以及数据库是如何不同于并优于电子表格中的列表的。第2章介绍了关系模型，定义了基本的关系术语。第2章还介绍了规范化的基本思想，并描述了规范化过程。
第3章介绍了基本的SQL语句。描述了用于数据定义的简单SQL语句，以及SQL 选择语句和数据修改语句。该章没有尝试呈现高级SQL语句，仅描述了必要的语句。
接下来的两章关注的是数据库设计。第4章讲解了如何使用实体-关系（E-R）模型进行数据建模。这一章不仅描述了数据建模的必要性，介绍了基本的E-R术语和概念，还给出了一个简短的E-R建模应用案例（Heather Sweeney Designs）。第5章描述了数据库设计，并将规范化作为数据库设计的一个步骤。第4章案例中的数据模型在第5章转换为一个关系设计。
在这一版，我们继续使用规定性过程，通过一个四步流程的使用来实现关系规范化。这种方法不仅使规范化任务更容易，而且使规范化原则更容易理解。第2章为想要了解更多关于规范化形式的详细信息的教师提供了大多数规范化形式的简短定义。
最后两章讨论了数据库管理和数据库在应用程序中的使用。第6章是对数据库运维管理的概述。其中的案例数据库是作为一个功能数据库构建的，是讨论数据库运维管理需求的示例。这一章综述了并发控制、安全性以及备份和恢复技术。数据库运维管理是一个重要的主题，因为它适用于所有数据库，甚至是个人、单用户数据库。事实上，在某些方面，这个主题对于那些较小的数据库来说更重要，因为没有专业的数据库运维管理员来确保关键任务的执行。
第7章讨论了大数据和NoSQL运动的新兴世界，包括在这一保护伞下的商业智能系统和支持它们的数据仓库体系结构，这些体系结构通常涉及大数据和NoSQL概念。第7章还讨论了分布式数据库、对象关系数据库、虚拟化和云计算，因为它们与NoSQL系统和大数据的持续发展有关。更具体地说，第7章讨论了作为数据仓库体系结构示例的维度数据库，先介绍怎样为Heather Sweeney Designs构建维度数据库，然后使用它生成一个PivotTable（数据透视表）联机分析处理（OLAP）报告，以作为BI报告的一个例子。该章还简要介绍了一般的NoSQL数据库，特别是使用ArangoDB NoSQL DBMS的文档数据库。
在瞬息万变的世界中紧跟前沿
我们根据需要在本书的网站上发布更新。网站上也有教师资源和学生资料，所以一定要不时查看网站www.pearsonhighered.com/kroenke。
致谢
我们要感谢以下审稿人富有洞察力和有用的意见：
Arthur Lee，费尔法克斯社区学院
Behrooz Saghafi博士，芝加哥州立大学
Betsy Page Sigman，乔治城大学
Bijoy Bordoloi，南伊利诺伊大学爱德华兹维尔分校
Carolyn Carvalho，肯特州立大学阿什塔比拉分校
David Chou，东密歇根大学
David L. Olson，内布拉斯加大学
Fen Wang，中央华盛顿大学
Gabriel Peterson，北卡罗来纳中央大学
Jeffrey Burton，代托纳州立学院
Jim Pierson，福赛思技术社区学院
Jing Wang，新罕布什尔大学
Jose Nieves，费尔法克斯社区学院
Joshua S. White博士，纽约州立大学理工学院
Julie Lewis，贝克学院
June Lane，巴克斯县社区学院
Kui Du，马萨诸塞大学波士顿分校
Manuel Rossetti，阿肯色大学
Matt Hightower，塞罗科索社区学院
Maya Tolappa，沃邦西社区学院
Meg Murray，肯尼索州立大学
Norman Hahn，托马斯·纳尔逊社区学院
Patrick Appiah-Kubi，印第安纳州立大学
Paul Pennington，休斯顿大学
Paul Tallon，洛约拉大学马里兰分校
Richard Grant，佛罗里达塞米诺尔州立学院
Richard T. Evans，南郊区学院
Robert Demers，马萨诸塞大学洛厄尔分校
Stephen Larson，滑石大学
我们要感谢Donna Auer允许我们用她的一幅冷蜡画作为这本书的封面插图。这件艺术品也是书中设计元素的基础。
我们要感谢编辑Samantha Lewis，内容制作人Faraz Sharique Ali和项目经理Gowthaman Sadhanandham，感谢他们在本书出版过程中的专业精神、洞察力、支持和协助。我们还要感谢William Morris对文案的评论，以及Harold Wise在补充材料方面所做的工作。最后，David Kroenke要感谢他的妻子Lynda，David Auer要感谢他的妻子Donna，Scott Vandenberg要感谢他的妻子Kristin，Robert Yoder要感谢Diane、Rachael和Harrison Yoder在本书完成期间给予的爱、鼓励和耐心。
David M. Kroenke，华盛顿州兰里
David J. Auer，华盛顿州克林顿
Scott L. Vandenberg，纽约州劳顿维尔
Robert C. Yoder，纽约州劳顿维尔
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