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本书以医药案例贯穿其中，强化理论与应用开发的结合，重视知识的实用，面向数据库原理与实际应用。本书共11章，组织结构分两部分。第一部分为原理篇，从第1～6章，以药学数据库为案例，采用SQL Server 2008讲解数据库原理，从基本操作到数据库的系统设计；第二部分为应用篇，从第7～11章，采用Oracle 11g介绍数据库的安全性、事务管理与恢复、数据库系统应用，以及数据库系统新技术，并介绍一个社区医疗的应用案例。本书适合作为高等医药院校本科相关专业数据库课程的教学用书，也可作为从事计算机专业的科研人员、工程人员的技术参考书。

目    录

原 理 篇
第1章  数据库系统概论	
1.1  数据库技术的发展	
1.2  数据库系统概述	
1.2.1  数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统	
1.2.2  数据管理技术的三个阶段	
1.3  数据模型	
1.3.1  概念数据模型	
1.3.2  逻辑数据模型	
1.4  数据库系统结构	
1.5  医学数据库发展的一些研究热点	
本章小结	
问题讨论	
第2章  关系数据库	
2.1  关系模型和关系数据结构	
2.1.1  关系模型的三个组成部分	
2.1.2  关系数据结构的形式化定义	
2.1.3  码	
2.2  关系的三类完整性约束	
2.2.1  实体完整性约束	
2.2.2  参照完整性约束	
2.2.3  用户定义完整性约束	
2.3  关系代数	
2.3.1  集合运算	
2.3.2  关系运算	
2.3.3  关系代数应用举例	
本章小结	
问题讨论	
第3章  关系数据库标准语言	
3.1  SQL语言的基本概念和特点	
3.1.1  SQL语言的发展	
3.1.2  SQL语言的特点	
3.1.3  SQL语言的基本概念	
3.2  SQL数据定义	
3.2.1  数据库的定义	
3.2.2  基本表的定义	
3.2.3  索引的定义	
3.2.4  实例数据库与表的SQL完整定义	
3.3  SQL数据查询	
3.3.1  单表查询	
3.3.2  连接查询	
3.3.3  嵌套查询	
3.3.4  集合查询	
3.4  SQL数据更新	
3.4.1  插入数据	
3.4.2  更新数据	
3.4.3  删除数据	
3.5  视图	
3.5.1  视图的定义	
3.5.2  视图的查询	
3.5.3  视图的更新	
3.5.4  视图的作用	
本章小结	
问题讨论	
第4章  数据库编程	
4.1  T-SQL语法要素	
4.1.1  Transact-SQL语言与SQL语言	
4.1.2  Transact-SQL语言类型	
4.2  T-SQL运算符	
4.3  T-SQL表达式	
4.3.1  数据类型	
4.3.2  常量	
4.3.3  变量	
4.3.4  函数	
4.4  T-SQL流程控制语句	
4.4.1  批处理与脚本	
4.4.2  IF…ELSE语句	
4.4.3  CASE表达式	
4.4.4  WHILE语句	
4.5  游标	
4.5.1  游标的概述	
4.5.2  游标的操作（声明、打开、读取和释放）	
4.6  存储过程	
4.6.1  存储过程综述	
4.6.2  存储过程的创建、修改、删除和执行（包括有参和无参）	
思考题：利用触发器实现完整性约束	
4.7  触发器	
4.7.1  触发器概述	
4.7.2  创建触发器	
4.7.3  修改触发器	
4.7.4  删除触发器	
4.7.5  禁用/启用触发器	
本章小结	
问题讨论	
第5章  关系数据库设计理论	
5.1  基本概念	
5.1.1  函数依赖	
5.1.2  范式	
5.2  规范化	
5.2.1  第一范式	
5.2.2  第二范式	
5.2.3  第三范式	
5.2.4  BCNF范式	
5.3  *多值依赖与第四范式（选讲）	
5.4  *数据依赖的公理系统（选讲）	
案例4：分析和优化药库管理系统中的关系模式	
本章小结	
问题讨论	
第6章  数据库系统设计	
6.1  数据库设计概述	
6.1.1  数据库设计的任务、内容和特点	
6.1.2  数据库设计方法	
6.1.3  数据库设计的步骤	
6.2  需求分析	
6.2.1  需求分析的任务	
6.2.2  需求分析的过程	
6.2.3  需求分析的方法	
6.2.4  数据流图	
6.2.5  数据字典	
6.3  概念模型设计	
6.3.1  概念模型设计的必要性	
6.3.2  概念模型设计的方法	
6.3.3  概念模型设计的基本任务与步骤	
6.3.4  用PowerDesigner设计概念模型	
6.4  逻辑结构设计	
6.4.1  E-R模型向关系模型的转换	
6.4.2  采用PowerDesigner转换逻辑模型	
6.5  数据库物理设计	
6.5.1  索引存取方法	
6.5.2  采用PowerDesigner生成物理模型	
6.1  数据库的实施和维护	
6.6.1  数据库的实施	
6.6.2  数据库的维护	
6.7  数据库系统的实现案例	
6.7.1  系统需求	
6.7.2  系统概念模型设计	
6.7.3  系统逻辑设计	
6.7.4  数据库物理设计	
本章小结	
问题讨论	
第7章  Oracle基础	
7.1  Oracle概述	
7.1.1  Oracle 11g网格模型	
7.1.2  Oracle数据库结构	
7.1.3  Oracle的网络结构	
7.2  Oracle的常用工具	
7.2.1  企业管理器	
7.2.2  SQL Plus	
7.2.3  SQL Developer	
7.3  Oracle数据库的创建和管理	
7.3.1  数据库的创建	
7.3.2  数据库的启动	
7.3.3  数据库的关闭	
7.3.4  数据库的删除	
7.3.5  启动和关闭数据库服务	
7.4  Oracle数据库结构的管理	
7.4.1  表空间	
7.4.2  数据文件	
7.4.3  控制文件	
7.4.4  重做日志文件	
7.4.5  数据字典	
7.5  Oracle数据库对象的创建与管理	
7.5.1  模式	
7.5.2  表	
7.5.3  索引	
7.5.4  视图	
7.5.5  序列	
7.5.6  同义词	
7.6  PL/SQL	
7.6.1  PL/SQL的特点	
7.6.2  PL/SQL的块结构和组成元素	
7.6.3  PL/SQL的流程控制	
7.6.4  游标	
7.6.5  存储过程与函数	
7.6.6  PL/SQL的子程序和包	
7.6.7  触发器	
7.7  Oracle与高级语言	
7.7.1  ADO.NET简介	
7.7.2  用C#写一个连接数据库程序示例	
本章小结	
问题讨论	
第8章  数据库的安全性	
8.1  数据库的安全性概述	
8.2  Oracle数据库的安全控制	
8.2.1  Oracle身份认证方法	
8.2.2  Oracle数据库的安全策略	
8.3  数据库的安全控制	
8.3.1  用户管理	
8.3.2  权限管理	
8.3.3  角色管理	
8.4  药库管理系统的安全控制实例	
8.4.1  药库管理系统的安全控制背景介绍	
8.4.2  药库管理系统的安全控制实现过程	
本章小结	
问题讨论	
第9章  事务管理与恢复	
9.1  数据库的事务管理	
9.1.1  事务的概念	
9.1.2  事务处理控制语句	
9.1.3  事务的ACID特性	
9.2  Oracle数据库的事务管理	
9.3  Oracle数据库的恢复	
9.3.1  故障分类及恢复策略	
9.3.2  备份与介质故障恢复	
9.3.3  基于日志的故障恢复	
9.3.4  检查点	
9.4  封锁	
9.4.1  锁	
9.4.2  基于封锁的协议	
9.4.3  两段封锁协议	
9.5  Oracle数据库的并发控制	
本章小结	
问题讨论	
第10章  社区卫生信息系统开发	
10.1  社区卫生信息系统概述	
10.2  系统需求分析	
10.2.1  各类用户需求	
10.2.2  社区卫生信息系统的功能设计	
10.2.3  数据流分析	
10.3  概念模型设计	
10.4  逻辑结构设计	
10.4.1  E-R模型向关系模型的转换	
10.4.2  社区系统主要表格	
10.5  数据库物理设计	
10.5.1  表空间存储结构分离	
10.5.2  合理规划索引	
10.6  数据库系统的实现	
10.6.1  居民健康档案	
10.6.2  家庭健康档案	
10.6.3  OracleHelper	
本章小结	
问题讨论	
第11章  数据库技术在医学中的新发展	
11.1  Web数据库	
11.2  分布式数据库	
11.2.1  分布式数据库的基本概念	
11.2.2  分布式数据库管理系统的体系结构	
11.2.3  分布式数据库系统的目标	
11.3  面向对象数据库技术	
11.3.1  面向对象数据库的特点	
11.3.2  面向对象技术在数据库中的实现	
11.4  XML数据库技术	
11.4.1  关系数据库与XML之间的映射	
11.4.2  XML数据库存取技术	
11.5  数据仓库与数据挖掘	
11.5.1  数据仓库的特点	
11.5.2  数据仓库的组成	
11.5.3  数据挖掘概述	
11.5.4  数据挖掘常用的方法	
11.5.5  数据挖掘的功能	
11.5.6  数据挖掘的流程	
11.5.7  数据挖掘和数据仓库	
11.5.8  数据挖掘和在线分析处理	
11.5.9  数据挖掘、机器学习和统计	
11.5.10  数据挖掘技术在医学领域中的应用特点及现状	
11.6  大数据管理与云计算技术	
11.6.1  大数据的基本概念与应用	
11.6.2  云计算	
11.6.3  医疗行业大数据挖掘的应用	
本章小结	
问题讨论	
附录A  SQL Server2008实验	
附录B  Oracle 11g R2实验	
参考文献	
索引

序
当今世界社会与经济发展已经开始全方位进入信息化、数字化时代，伴随着物联网、大数据、云计算概念的出现，对医药行业信息技术应用也提出了更广泛的需求和更高层次的要求。《2013年中国医卫行业信息化建设与IT应用趋势研究报告》的研究结果显示，2012年中国医卫行业IT投入达185.6亿元，较2011年同比增长22.6%；2013年医卫行业信息化建设投入继续保持理性状态，呈现平稳增长趋势，其IT投资规模约为225.5亿元人民币，较2012年同比增长21.5%。大量资金投入的背景下，医药信息整合与有效利用的态势越来越明显。比如，医疗机构间的协同和信息交换、医院内部科室间的信息交换、医院和病人之间信息交换的需求越来越迫切；整合来自不同厂商HIS、LIS、RIS、CIS、ERP等的数据，以实现信息共享、流程协同变得越来越重要；医药企业产品的全过程质量控制、管理与质量信息可追溯要求和商业智能化应用，也给业界提出了医药信息技术应用水平提升的新的要求。
为了适应当前国内外信息技术飞速发展的形势，以满足业界对这些新理论、新技术、新方法的应用需求，同时也为了更好地贯彻落实教育部、财政部《关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》和教育部2012年3月颁布的“教育信息化十年发展规划（2011-2020年）”的精神和要求，在电子工业出版社的积极支持下，2013年年初，全国19所医学院校的51位老师会聚南京，共同商讨编写一套“全国高等医药院校医药信息技术应用学科规划教材”，以加强全国高等医药院校医药信息技术应用学科的教材建设来满足新条件下对人才培养的需求。
“全国高等医药院校医药信息技术应用学科规划教材”共6本教材，包括广东药学院周怡教授和新疆医科大学赵小龙教授共同主编的《医药信息分析与决策》，南京中医药大学施诚教授主编的《医院信息系统分析与设计》，南京中医药大学周金海教授主编的《医药物联网概论》，江西中医药大学章新友教授主编的《医药信息资源管理》，沈阳药科大学陈玉文教授主编的《医药企业资源计划》，广东医学院冯天亮教授主编的《数据库原理及其医学应用》。在电子工业出版社及各参编单位领导的支持下，全体参编人员通过一年的努力， “全国高等医药院校医药信息技术应用学科规划教材”终于出版面市了。
“全国高等医药院校医药信息技术应用学科规划教材”既可以作为高等医药院校医药信息技术应用学科本、专科学生和研究生相关课程的教材，也可以作为广大在职医务和护理人员信息技术继续教育的教材，同时也可以作为从事各类医学信息技术开发工作技术人员的参考书。
我们期望这套教材的出版及使用，能够给中国医药行业信息化人才培养带来新的贡献，对高等医药院校医药信息技术应用学科教学水平的提高有所帮助。但是，医药行业信息技术发展速度之快，要求所有教材编写实时跟进变化，是不太容易做到的。加之编写时间及编写水平有限，使得新教材在内容编写上难免存在不足，甚至错误，在此，我们衷心希望在该套教材出版后，能够得到业内相关专家和读者的反馈意见，恳请使用本系列教材的教师及学生能够不吝赐教，帮助作者继续努力提高教材编写质量，共同为高等医药院校医药信息技术应用学科教育的发展做出更大贡献。

中国医药信息学会（CMIA）
医学信息学理论与教育专委会主任  
施诚
2014年1月1日


前    言

数据库技术产生于20世纪60年代末，经过40多年的迅猛发展，已经形成了完整的理论与技术体系，并成为计算机科学技术中的一个重要分支。数据库技术是计算机科学技术中发展最快的领域之一，也是应用最广泛的技术之一，它已成为计算机信息管理系统与应用系统的核心技术和重要基础。
随着信息技术的迅猛发展，计算机科学技术在医学领域的应用也越来越广泛，因此很多医药院校开设了医药信息技术应用类本科专业，如医学信息工程学、信息管理与信息系统和计算机科学等，这些专业都把数据库技术列为专业的核心课程，专业在开设初期基本采用理工类教材，没有很好地融入医学特色。随着办学规模的扩大，如何办出具有医学特色的IT人才，除了做好课程体系设置外，教材建设也是很重要的一个环节。为了编好《数据库原理及其医学应用》一书，本书编委会由医药院校具有丰富数据库教学及实践经验的专家组成，他们共同研讨教材编写思路，制定教材大纲，汇聚了集体的智慧。
本书以医药案例贯穿其中，强化理论与应用开发的结合，重视知识的实用，面向数据库原理与实际应用。本书共11章，组织结构分两部分。第一部分为原理篇，从第1～6章，包括数据库基础知识和关系数据库设计，遵从传统的教学模式，采用SQL Server 2008来讲解数据库原理，以药学数据库为案例，从基本操作到数据库系统设计进行介绍，以满足医药院校教学的基本需要。第二部分为应用篇，从第7～11章，包括数据库安全、事务管理与恢复、数据库系统应用，以及数据库系统新技术，采用Oracle 11g介绍数据库的安全性、事务管理与恢复，充分体现Oracle在这方面的优越性能，并使用一个社区医疗的应用案例，以便学生掌握企业广泛采用的Oracle数据库系统，以提升学生适应社会的能力。因此，本书设计了两个案例数据库，一个是针对SQL server 2008数据库理论的药品信息处理数据库，一个是采用Oracle 11g构建的为社区卫生信息系统所设计的数据库，这些案例便于医药类学生加深医药学知识与数据库相关知识的融合，使其既能掌握SQL server 2008数据库技术，又能熟悉企业应用广泛的Oracle 11g数据库技术，解决了目前大多数数据库教材使用单一数据库来讲述的弊端。本书以附录的形式分别提供了SQL server 2008和Oracle 11g的实验内容。
本书由广东医学院冯天亮担任主编。第1章由赵越、崔笑宇编写，第2章由孙静编写，第3章由李志敏编写，第4章由孙艳秋、燕燕编写，第5章由苏传琦编写，第6章由郑先容编写，第7章由赵云、吴应江编写，第8章由彭柳芬编写，第9章由张锦编写，第10章由向函、冯天亮编写，第11章由赵越、王之琼编写，附录A由林加论编写，附录B由丘文峰编写。
本书编写过程中查阅了国内外大量数据库研发成果和文献，力求把数据库领域的新理论、新技术和新方法纳入本书，使之既包括数据库系统的基本理论、概念和技术，也能够反映数据库应用领域的最新进展，但是由于学识有限，时间紧迫，不足之处在所难免，真心希望使用本书的老师和同学不吝指教。

 编  者

数据库

冯天亮，广东医学院信息工程学院教授。广东省医院信息化专业委员会，常委委员。广东省教育科研计算机网络专家组成员。广东省东莞市计算机学会副理事长。

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