Книга написана хорошо известными учеными Станфордского университета Джеффри Ульманом и Дженнифер Уидом. Авторы предлагают ориентированный на пользователя подход к системам БД, при котором основное внимание уделяется проектированию и реализации практических приложений.Материал книги будет полезен всем, кто изучает БД. Здесь приводится описание БД с точки зрения проектировщика, пользователя и программиста. Авторы рассматривают новейшие стандарты БД: SQL2, SQL3, ODMG ODL/OQL, а также традиционный метод проектирования БД, основанный на модели сущности-связи (E/R-модели).

Четко изложенный материал сопровождается интересными практическими примерами.

Анализируется множество аспектов программирования на языке SQL.

Сравниваются результаты применения методов E/R-моделей и языка определения объектов ODMG в проектировании БД.

Рассматривается объектно-ориентированное и объектно-реляционное программирование БД, в том числе действующий стандарт ODMG для OODB и объектно-ориентированные свойства SQL3.

Объясняются такие сложные вопросы, имеющие важное значение для проектировщиков БД и пользователей, как пользовательские представления, ограничения целостности, триггеры, транзакции, информационная защита и рекурсия в SQL3.

Эта книга написана на основе лекций, прочитанных в Станфордском университете для курса "Введение в базы данных" CS145 — первого из пяти.Впервые этот курс читал Артур Келлер. Он делал акцент на аспектах систем БД, которые чаще всего используются при изучении информатики: на проектировании БД и программировании. В курс включены также крупные действующие проекты, в рамках которых студенты могут проектировать и реализовывать приложения БД на практике. Задания, связанные с этими проектами, домашние задания, экзаменационные вопросы и другие материалы курса можно найти на домашней странице данной книги; см. раздел "Поддержка на World Wide Web".

Данная книга рассчитана на учебный курс в один семестр. Мы вынуждены пропустить или сократить часть материала, в том числе по Datalog и сложным аспектам программирования SQL, а также SQL3. Если в рамках курса у вас есть действующий проект, важно ознакомиться с SQL до того, как он появится в этой книге. Отложить можно материал, касающийся Datalog, разделы глав 5 и 6, посвященные SQL3, и частично теорию, изложенную в главе 3 (впрочем, если вы хотите создать хороший реляционный проект, изучите вопросы нормализации и многозначные зависимости прежде, чем приступите к программированию на SQL).

Мы использовали материал этой книги в процессе обучения студентов старших курсов и аспирантов. Формально для освоения этого курса требуется предварительная подготовка по структурам данных, алгоритмам и дискретной математике, а также по системам ПО, разработке ПО и языкам программирования. Важно, чтобы студенты имели хотя бы минимальные знания об алгебраических выражениях и законах, логике, базовых структурах данных типа деревьев поиска, понятиях объектно-ориентированного программирования и о средах программирования.

Практически в каждый раздел этой книги включены упражнения. Трудные упражнения или части упражнений отмечены восклицательным знаком, а самые сложные — двумя восклицательными знаками. Некоторые упражнения выделяются звездочкой — для них мы предлагаем решения, доступные на Web-странице данной книги. Их следует использовать для самопроверки. Заметим, что в некоторых случаях упражнение В требует модификации или адаптации вашего решения для упражнения А. Если определенные части А имеют решения, можно считать, что соответствующие части В тоже имеют решения.

Содержание

Глава 1    Миры систем баз данных
1.1     Эволюция систем БД
1.2    Архитектура СУБД
1.3    Будущее систем БД
1.4    Краткий обзор книги
1.5    Итоги
1.6    Литература к главе 1

Глава 2    Моделирование базы данных
2.1    Введение в ODL
2.2    Диаграммы сущности-связи
2.3    Принципы проектирования
2.4    Подклассы
2.5    Моделирование ограничений
2.6    Слабые множества сущностей
2.7    Модели, представляющие исторический интерес
2.8    Итоги
2.9    Литература к главе 2

Глава 3    Реляционные модели данных
3.1    Основы реляционной модели
3.2    Переход от проектов ODL к реляционным проектам
3.3    Переход от E/R-диаграмм к реляционным проектам
3.4    Преобразование структур подклассовв отношения
3.5    Функциональные зависимости
3.6    Правила функциональной зависимости
3.7    Разработка схем реляционных БД
3.8    Многозначные зависимости
3.9    Пример схемы БД
3.10    Итоги
3.11    Литература к главе 3

Глава 4    Операции в реляционной модели
4.1    Алгебра реляционных операций
4.2    Логика отношений
4.3    Переход от реляционной алгебры к Datalog
4.4    Рекурсивное программирование в Datalog
4.5    Ограничения на отношения
4.6    Реляционные операции на мультимножествах
4.7    Другие расширения реляционной модели
4.8    Итоги
4.9    Литература к главе 4

Глава 5    Язык баз данных SQL
5.1    Простые запросы в SQL
5.2    Запросы, содержащие более одного отношения
5.3    Подзапросы
5.4    Дубликаты
5.5    Агрегация
5.6    Изменения базы данных
5.7    Определение схемы отношения в SQL
5.8    Определения пользовательских представлений
5.9    Пустые значения и внешние соединения
5.10    Рекурсия в SQL
5.11    Итоги
5.12    Литература к главе 5

Глава 6    Ограничения и триггеры в SQL
6.1    Ключи в SQL
6.2    Ссылочная целостность и внешние ключи
6.3    Ограничения на значения атрибутов
6.4    Глобальные ограничения
6.5    Изменение ограничений 
6.6    Триггеры в SQL3
6.7    Итоги
6.8    Литература к главе 6

Глава 7    Системные аспекты SQL
7.1    SQL в среде программирования
7.2    Транзакции в SQL
7.3    Среда SQL
7.4    Защита и авторизация пользователя в SQL2
7.5    Итоги
7.6    Литература к главе 7

Глава 8    Объектно-ориентированные языки запросов
8.1    Свойства ODL, связанные с запросами
8.2    Введение в OQL
8.3    Дополнительные формы выражений OQL
8.4    Создание и назначение объектов в OQL
8.5    Объекты кортежей в SQL3
8.6    Абстрактные типы данных в SQL3
8.7    Сравнение подходов ODL/OQL и SQL3
8.8    Итоги
8.9    Литература к главе 8