數(shù)據(jù)庫管理已經(jīng)從一種專門的計算機應(yīng)用發(fā)展為幾乎所有企業(yè)中的一個核心成分，因此， 有關(guān)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的知識已成為計算機科學(xué)教育中必不可少的部分。
本書改編自《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念》第7版，適合作為本科生三年級或四年級數(shù)據(jù)庫入門課程的教科書。在本書中，講述數(shù)據(jù)庫管理的基本概念，包括數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)庫語言、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)等多個方面。除了這些作為入門課程的基本內(nèi)容外，本書還包括了可作為課程補充材料或作為高級課程介紹性材料的高級內(nèi)容。
我們僅要求讀者熟悉基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機組成和一種高級程序設(shè)計語言，例如Java、C、C 或Python。概念都以直觀的方式加以描述，其中的許多概念基于我們大學(xué)運行的例子加以闡釋。本書中包括重要的理論結(jié)果，但省略了形式化證明，取而代之的是用圖表和例子來說明為什么結(jié)論是正確的。對于形式化描述和研究結(jié)果的證明，讀者可以參見參考文獻中列出的研究論文和高級教材。
本書中包括的基本概念和算法通�；�于當(dāng)今商用或試驗性的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中采用的概念和算法。我們的目標(biāo)是在通用環(huán)境下描述這些概念和算法，沒有與某個特定的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)綁定。
在這個《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念》第7版的改編版本中，我們保留了原書的基本內(nèi)容，壓縮或刪除了一些高級內(nèi)容，目的是使得本改編版本更適合本科生的數(shù)據(jù)庫入門課程使用。下面我們簡單描述本書的內(nèi)容。
本書的組織
除第1章外，本書組織成四個部分：
引言（第1章）。第1章對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性質(zhì)和目標(biāo)進行一般性綜述。我們解釋了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念是如何發(fā)展的，各數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的共同特性是什么，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能為用戶做什么，以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)如何與操作系統(tǒng)交互。我們還引入了一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的例子：一個包括多個系、教師、學(xué)生和課程的大學(xué)。這個應(yīng)用作為貫穿全書的運行實例。這一章本質(zhì)上是激勵性、歷史性和解釋性的。
部分：關(guān)系語言（第2～6章）。第 2 章介紹數(shù)據(jù)的關(guān)系模型，包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫模式、碼、模式圖、關(guān)系查詢語言、關(guān)系運算等基本概念。第 3～5章主要介紹影響力的面向用戶的關(guān)系語言：SQL。第6章介紹形式化關(guān)系查詢語言，包括關(guān)系代數(shù)、元組關(guān)系演算、域關(guān)系演算和關(guān)系查詢語言的表達能力。
對于一個設(shè)計完成的模式，這部分描述了查詢、修改、插入和刪除等數(shù)據(jù)操作。雖然這里詳細講述了數(shù)據(jù)定義的語法，但關(guān)于模式設(shè)計的問題將推遲到第二部分講述。
第二部分：數(shù)據(jù)庫設(shè)計與應(yīng)用程序開發(fā)（第7～9章）。第7章概要介紹數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程并詳細描述實體-聯(lián)系數(shù)據(jù)模型。實體-聯(lián)系模型為數(shù)據(jù)庫設(shè)計問題以及在數(shù)據(jù)模型的約束下捕獲現(xiàn)實應(yīng)用的語義時所遇到的問題提供了一個高層視圖。UML類圖表示也在這一章中講述。第8章介紹關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計。這一章講述了函數(shù)依賴和規(guī)范化的理論，重點強調(diào)了提出各種范式的動機，以及它們的直觀含義。這一章以關(guān)系設(shè)計的概覽開始，依賴于對函數(shù)依賴的邏輯蘊涵的直觀理解。這使得規(guī)范化的概念可以在全面討論函數(shù)依賴理論之前先做介紹，而函數(shù)依賴理論將在本章稍后部分討論。授課教師可以只選用這些直觀描述的內(nèi)容，而不會丟失連貫性。不過，完整地講授這一章將有利于學(xué)生對規(guī)范化概念形成較好的理解，從而引導(dǎo)他們?nèi)�學(xué)習(xí)函數(shù)依賴理論中一些較艱深的概念。這一章的后一節(jié)講述時態(tài)數(shù)據(jù)建模。
第9章討論用于構(gòu)建交互式的基于Web的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用和移動數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的工具與技術(shù)。這一章對服務(wù)器端和客戶端都進行了詳細介紹，所包括的主題有：Java服務(wù)器端程序（servlet）、JSP、Django、Java描述語言（JavaScript）和Web服務(wù)。同時，還對以下主題進行了討論：應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)、對象-關(guān)系映射系統(tǒng)（包括 Hibernate和Django）、性能（包括使用 memcached和Redis的緩存）和確保Web應(yīng)用安全的獨特挑戰(zhàn)。
第三部分：數(shù)據(jù)管理實現(xiàn)技術(shù)（第10～14章）。第10章首先介紹存儲設(shè)備以及這些設(shè)備的特性如何影響數(shù)據(jù)庫的物理組織和性能，然后討論數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，包括文件組織、數(shù)據(jù)字典存儲和數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)管理。第11章講解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使用的幾種類型的索引。第12章描述如何處理查詢，給出用于實現(xiàn)單獨操作的算法，并描述查詢優(yōu)化過程。第13章著重介紹事務(wù)處理系統(tǒng)的基本概念，包括事務(wù)的原子性、一致性、隔離性和持久性，還概述了用于保證這些特性的方法，包括基于日志的恢復(fù)和使用鎖的并發(fā)控制、基于時間戳的技術(shù)以及快照隔離。第14章首先重點講述并發(fā)控制，并介紹幾種保證可串行化的技術(shù)，包括封鎖、時間戳和有效性檢查技術(shù)，還討論了多版本并發(fā)控制技術(shù)，接下來討論在系統(tǒng)崩潰和存儲器故障的情況下保證事務(wù)正確執(zhí)行的主要技術(shù)，包括日志、檢查點和數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲。
第四部分：高級話題（第15～17章）。第15章首先概述大規(guī)模數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，重點講述與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用相比，這些應(yīng)用如何對數(shù)據(jù)管理提出不尋常的要求，然后討論了這些要求是如何得到滿足的，接下來介紹半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，后介紹數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘的概念與主要方法。第16章從數(shù)據(jù)庫的角度審視區(qū)塊鏈技術(shù)，描述了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及使用加密散列函數(shù)和公鑰加密來保證匿名性、無可辯駁性