本书围绕以“数据管理”为中心的课程内容体系和以“面向产出”为理念的实验平台及案例设计两个核心内容进行编写。全书的内容由三部分共计13章和附录组成，每部分的最后一章将前面章节介绍的理论知识迁移至MySQL平台，指导读者在此平台环境下进行实践训练。 第一部分为数据库基础知识，包括第1～4章，主要介绍数据库系统基本概念，包括数据模型、数据库体系结构、数据库系统的发展、关系模型和关系数据库标准语言SQL。 第二部分为数据库安全管理与保护技术，包括第5～9章，主要介绍数据库安全性和完整性的概念及控制技术，讨论数据库管理系统的事务、并发控制机制及故障恢复的方法及策略。 第三部分为数据库设计与应用系统开发，包括第10～13章，主要介绍数据库应用系统的设计方法，包括需求分析、概念设计、逻辑设计与物理设计等若干步骤； 最后用一个实际的应用系统开发实例，通过设计、构建和开发步骤的展示，帮助读者完成实践能力的提升。 最后为附录部分，以MySQL为实验平台，提供参考实验，以实验示例的形式详细介绍了MySQL的使用方法，巩固读者对数据库技术理论的掌握，提升实际应用的能力。 本书用作教材讲授时可根据专业、课时等情况对内容适当取舍。 为了便于教学，本书配有教学大纲、教学课件、教学视频、试题库、案例程序源码和实验指导等教学资源，供读者查阅。

前言 数据库技术代表数据管理技术的最高发展水平，数据库课程不仅是高校计算机各专业的必修核心课程，也是其他相关专业的必修课程。随着信息技术的不断发展，市场对数据库信息管理系统、应用系统需求量不断增加，各类人员对数据库理论与技术的需求也更加迫切； 与此同时人才培养和专业发展的需要，对课程建设目标和教材内容都提出了新的要求。因此从适应技术、专业发展和人才培养的角度出发，编写具有系统性、实用性和推广价值的数据库教材，进行新形势下的教材建设很有必要。 本书围绕以“数据管理”为中心的课程内容体系和以“面向产出”为理念的实验平台及案例设计两个核心内容进行编写。 “数据管理”是指对数据的分类、组织、存储、查询和维护等活动，是数据处理的中心环节。在软硬件发展和市场需求共同推动下，历经半个多世纪的演变，从早期的人工管理，到文件管理，再到数据库管理，直至当前的大数据管理，逐渐形成了当今的技术形态。在这个发展历程当中，关系数据库技术始终处于主导地位。 因此，本书的编写以“关系数据库”为重点，理解数据管理技术的理论和方法，使学习者首先掌握数据库系统的基本原理知识； 其次理解并掌握理论中所描述的方法，能够根据实际应用场景，分析问题，设计解决方案； 最后要能够在具体的数据库管理系统上实现涉及方案中的具体操作，完成理论到实践的转化。 另一方面，在人才培养和专业发展的推动下，本书在编写过程中注重课程内容与毕业要求的支撑关系，并通过实验和案例强化学生解决复杂工程问题的能力，体现“面向产出”的工程教育理念。 本书具有如下特点。 （1） 体系以“数据管理”为中心，保留经典数据库理论，增加数据库技术发展的新知识。既注重系统全面地介绍数据库的基本原理和方法，又注重新技术及新知识的融入。 （2） 本书可用作教材，理论内容、实验及案例设计以“面向产出”为中心，建立内容与毕业要求及课程目标的对应关系，如表0.1所示（表中的毕业要求序号与《工程教育认证通用标准（2020版）》对应）。 （3） 突出数据库理论与实践紧密结合的特点，结合应用案例及软件环境，强化能力训练。本书选择MySQL数据库管理系统，MySQL是轻型、开源的数据库管理系统，所占市场份额逐年递增。它体积小、系统功能完善，同时具有支持分布式数据存储的功能，是很多中小型网站及软件开发公司采用的后台数据库系统。本书各章节介绍的理论内容都融合了MySQL平台的具体应用，在改善纯理论学习的同时，为学生自主实验的顺利开展提供良好的平台支撑，强化解决实际问题的能力训练。 表0.1内容与毕业要求及课程目标的对应关系 毕业要求 教学内容 课程目标 毕业要求2问题分析 22能够运用软件体系结构、数据库原理等专业知识，综合工程科学原理和数学模型，正确表达软件工程问题 （1） 数据库系统基本概念、数据模型、数据库体系结构、数据库系统的发展； （2） 关系模型、关系操作、关系代数、关系演算及关系的完整性； （3） 关系数据库标准语言SQL，包括结构化查询语言（SQL）概述、数据定义、数据维护、数据查询及视图； （4） 数据库安全性与完整性； （5） 关系规范化与数据库设计方法 目标1： 学习掌握数据库系统基础知识，并能正确表达数据库领域的问题。包括数据、数据库、数据库管理系统及数据库系统等基本概念，数据管理技术的发展，数据模型，数据库系统结构，关系数据库及标准SQL，关系规范化理论、数据库设计方法及数据库安全管理与保护机制 毕业要求3设计/开发解决方案 33能够使用程序开发、数据库等专业知识有效进行软件系统设计与实现，在设计中体现创新思路 （1） 数据库安全性控制、审计跟踪和数据加密、数据库完整性定义和检查、完整性约束命名子句、触发器、MySQL中的完整性约束与触发器实践； （2） 事务与并发控制、封锁和封锁协议、MySQL中的事务与锁机制； (3) 数据库故障恢复概述、数据库恢复技术、数据库恢复策略、检查点和镜像技术； (4) 基于MySQL的数据库应用系统开发案例 目标2： 能够对具体的实际问题进行分析； 掌握数据库应用系统的分析及设计方法。包括需求分析、数据库结构设计及优化、数据库行为设计及数据库的运行和维护 毕业要求4研究 44能够对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论 (1) 数据抽象与建模； (2) 关系数据理论、函数依赖、关系规范化、模式分解； (3) 数据库设计包括需求分析设计、数据库结构设计、数据库行为设计、数据库运行和维护； (4) 基于MySQL的数据库应用系统开发案例 目标3： 能够根据数据库设计原理及方法分析及评价数据库设计过程； 掌握评价数据库系统的有效性及合理性的科学方法 毕业要求5使用现代工具 51能够理解本专业常用的测试工具、仿真软件、编程语言及操作系统的使用原理和方法 (1) MySQL数据库编程基础； (2) MySQL数据库管理与保护机制； (3) 基于MySQL的数据库应用系统开发案例 目标4： 学习数据库的发展历程和数据管理技术的新发展，理解数据库产业与计算机产业发展的关系 （4） 选择实际数据库应用系统开发的案例，按照数据库开发流程，以需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计为重点，侧重对设计工具的理解与使用、对设计方案的分析与评价两方面的能力训练。 （5） 本书不仅面向在校计算机及相关专业的学生，还面向致力从事计算机开发的学习者，因此本书还融入了全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试的相关内容，为考取证书打下基础。 本书的内容由三部分共计13章和附录组成，每一部分的最后一章将前面各章介绍的理论知识迁移至MySQL平台，使读者在此平台环境下完成理论到实践的转化，提升解决实际问题的能力，增强学习成就感。 第一部分数据库基础知识，包括第1～4章，主要介绍数据库系统基本概念包括数据模型、数据库体系结构、数据库系统的发展、关系模型和关系数据库标准语言SQL。 第二部分数据库安全管理与保护技术，包括第5～9章，主要介绍数据库安全性和完整性的概念及控制技术，讨论数据库管理系统的事务、并发控制机制及故障恢复的方法及策略。 第三部分数据库应用系统设计与开发，包括第10～13章，主要介绍数据库应用系统的设计方法，包括需求分析、概念设计、逻辑设计与物理设计等； 最后用一个实际的应用系统开发实例，通过设计、构建和开发实现，帮助读者完成实践能力的提升。 最后为附录部分，以MySQL为实验平台，提供参考实验，以实验示例的形式详细介绍了MySQL的使用方法，巩固读者对数据库技术理论的掌握，提升实际应用的能力。 本书用作教材讲授时可根据专业、课时等情况对内容适当取舍。 本书内容共14章，西安科技大学秦昳完成第4~14章内容的编写，西安科技大学罗晓霞完成第1~3章内容及配套题库的编写，军事科学院重点实验室刘颖参与实验内容及案例的编写及校对工作，西安科技大学于振华教授主审本书。 为了便于教学，本书配有教学大纲、教学课件、教学视频、试题库、案例程序源码和实验指导等教学资源，供读者查阅。 本书在编写过程中参考了多部数据库方面的优秀教材及相关文献资料，尤其是王珊、萨师煊编著的《数据库系统概论》（高等教育出版社出版），何玉洁编著的《数据库原理与应用》（机械工业出版社出版），李月军、付良廷编著的《数据库原理及应用》（MySQL版）（清华大学出版社出版），教育部考试中心组织编写的全国计算机等级考试二级、三级、四级教程（2020年版）（高等教育出版社出版），信俊昌等于2019年在软件学报上发表的论文《数据模型及发展历程》，2020年中国软件和信息服务业发展报告及一些网络资料和内容。参考阅读过程中受益匪浅，在此特别表示最诚挚的感谢。 鉴于作者水平有限，书中难免会存在疏漏和不足，敬请读者及各位专家指教。 编者 2021年9月

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