Database Management Systems Designing & Building Business Applications

Database Management Systems......Page 1
Gerald V. Post......Page 2
Copyright......Page 3
Learning Assessment......Page 5
Organization......Page 6
Pedagogy......Page 7
Features of the Text......Page 8
End-of-Term Projects......Page 9
Database Design and the Unified Modeling Language......Page 10
The Online System......Page 11
Full Contents......Page 14
Brief Contents......Page 13
Chapter 1: Introduction......Page 20
Introduction......Page 21
Two-Minute Chapter......Page 22
A Small Sample Database Application......Page 23
Databases and Application Development......Page 25
Database Engine......Page 29
Data Dictionary......Page 30
Query Processor......Page 31
Report Service......Page 32
Forms Development......Page 33
Management Utilities and Security......Page 34
Advantages of the Database Management System Approach......Page 35
Focus on Data......Page 36
Data Independence......Page 37
Data Independence and Web Applications......Page 38
Leading Commercial Database Systems......Page 39
Hierarchical Databases......Page 40
Relational Databases......Page 42
Object-Oriented Databases......Page 43
Key-Value Pairs: Cassandra......Page 47
Drawbacks to Database Management Systems......Page 48
Application Development......Page 49
Sally’s Pet Store......Page 50
Corner Med......Page 51
Costs......Page 52
Benefits......Page 54
Summary......Page 55
Review Questions......Page 56
Exercises......Page 57
Additional Reading......Page 60
Part 1: Systems Design......Page 61
Chapter 2: Database Design......Page 62
Introduction......Page 63
Two-Minute Chapter......Page 64
Models......Page 65
Getting Started......Page 66
Business Objects......Page 67
Definitions......Page 69
Class Diagrams: Introduction......Page 70
Classes and Entities......Page 71
Class Diagram Details......Page 72
Quick Start......Page 73
Creating a Class Diagram......Page 74
Primary Keys and Relationships......Page 76
Class Diagrams: Details......Page 78
Association Details: N-ary Associations......Page 79
Association Details: Aggregation......Page 80
Association Details: Composition......Page 81
Association Details: Generalization......Page 82
Sally’s Pet Store Class Diagram......Page 85
Numbers......Page 88
Binary Objects......Page 91
Events......Page 92
Large Projects......Page 94
Rolling Thunder Bicycles......Page 96
Application Design......Page 100
Corner Med......Page 101
Summary......Page 106
Review Questions......Page 107
Exercises......Page 108
Additional Reading......Page 117
Appendix: DBDesign
......Page 118
Chapter 3: Data Normalization......Page 130
Introduction......Page 131
Tables, Classes, and Keys......Page 132
Composite Keys......Page 133
Surrogate Keys......Page 134
Notation......Page 135
Atomic Data Values......Page 136
Dependency......Page 138
Sample Database for Typical Sales......Page 140
Initial Objects......Page 141
Initial Form Evaluation......Page 142
Repeating Groups......Page 144
Nested Repeating Groups......Page 146
Problems with First Normal Form......Page 147
Second Normal Form Definition......Page 148
Third Normal Form Definition......Page 151
Beyond Third Normal Form......Page 154
Boyce-Codd Normal Form......Page 155
Domain-Key Normal Form......Page 156
Data Rules and Integrity......Page 158
The Effects of Business Rules......Page 160
Converting a Class Diagram to Normalized Tables......Page 162
One-to-Many Relationships......Page 163
Many-to-Many Relationships......Page 165
N-ary Associations......Page 166
Generalization or Subtypes......Page 168
Composition......Page 169
The Pet Store Example......Page 170
View Integration......Page 172
The Pet Store Example......Page 173
Rolling Thunder Sample Integration Problem......Page 175
Data Dictionary......Page 181
DBMS Table Definition......Page 182
Data Volume and Usage......Page 185
 Summary......Page 187
Review Questions......Page 189
Exercises......Page 190
Additional Reading......Page 198
Appendix: Formal Definitions of Normalization
......Page 199
Part 2: Queries......Page 204
Chapter 4: Data Queries......Page 205
Introduction......Page 206
Two-Minute Chapter......Page 207
Three Tasks of a Query Language......Page 208
SQL SELECT Overview......Page 209
What Output Do You Want to See?......Page 210
What Tables Are Involved?......Page 211
How Are the Tables Joined?......Page 212
Sally’s Pet Store......Page 214
Query Basics......Page 215
Single Tables......Page 216
Introduction to SQL......Page 217
Distinct......Page 219
Criteria......Page 220
Pattern Matching......Page 221
Boolean Algebra......Page 223
DeMorgan’s Law......Page 225
Useful WHERE Clauses......Page 227
Basic Arithmetic Operators......Page 228
Aggregation......Page 229
Functions......Page 231
Subtotals and GROUP BY......Page 233
WHERE versus HAVING......Page 235
The Best and the Worst......Page 236
Multiple Tables......Page 237
Joining Tables......Page 238
Joining Many Tables......Page 239
Hints on Joining Tables......Page 241
Table Alias......Page 242
Create View......Page 243
Newer Searches and Patterns......Page 245
XQuery......Page 246
Regular Expressions (RegEx) Patterns......Page 252
Summary......Page 258
Review Questions......Page 259
Exercises......Page 260
Additional Reading......Page 266
Appendix: SQL Syntax
......Page 267
Chapter 5: Advanced Queries and Subqueries......Page 270
Introduction......Page 271
Two-Minute Chapter......Page 272
Sally’s Pet Store......Page 273
Outer Joins (LEFT JOIN)......Page 274
Subqueries: IN and NOT IN......Page 277
Subqueries......Page 280
Calculations for Percentages......Page 281
Subqueries and Sets of Data......Page 283
Subquery with ANY, ALL, and EXISTS......Page 285
Correlated Subqueries......Page 287
UNION, INTERSECT, EXCEPT......Page 289
Multiple JOIN Columns......Page 291
Reflexive Join......Page 292
CASE Function......Page 294
Inequality Joins......Page 295
Exists and Crosstabs......Page 296
SQL Data Definition Commands......Page 299
INSERT and DELETE......Page 302
UPDATE......Page 303
Quality: Testing Queries......Page 304
Summary......Page 306
Key Terms......Page 307
Review Questions......Page 308
Exercises......Page 309
Additional Reading......Page 314
Appendix: Introduction to Programming
......Page 315
Part 3: Applications......Page 325
Chapter 6: Forms and Reports......Page 326
Introduction......Page 327
Effective Design of Reports and Forms......Page 329
Human Factors Design......Page 330
Standard Form Controls......Page 332
User Interface—Accessibility Issues......Page 335
User Interface—International Environment......Page 336
Form Layout......Page 339
Tabular Forms......Page 340
Subform Forms......Page 341
Startup Forms......Page 343
Creating Forms......Page 344
Updateable Queries......Page 345
Properties and Controls......Page 346
Controls on Forms......Page 347
Multiple Forms......Page 351
Direct Manipulation of Graphical Objects......Page 352
Sally’s Pet Store Example......Page 353
Complications and Limitations of a Graphical Approach......Page 354
Database Design Revisited......Page 355
Reports......Page 356
Report Design......Page 357
Terminology......Page 358
Basic Report Types......Page 359
Summary......Page 365
Review Questions......Page 367
Exercises......Page 368
Additional Reading......Page 371
Chapter 7: Database Integrity and Transactions......Page 372
Introduction......Page 373
Procedural Languages......Page 374
Where Should Code Be Located?......Page 375
User-Defined Functions......Page 376
Looking Up Data......Page 377
Programming Tools......Page 378
Data Triggers......Page 379
Statement versus Row Triggers......Page 380
Canceling Data Changes in Triggers......Page 381
Cascading Triggers......Page 382
INSTEAD OF Triggers......Page 383
Trigger Summary......Page 384
A Transaction Example......Page 385
Starting and Ending Transactions......Page 386
SAVEPOINT......Page 387
Multiple Users and Concurrent Access......Page 388
Optimistic Locks......Page 389
Multiuser Databases: Concurrent Access and Deadlock......Page 392
ACID Transactions......Page 394
Key Generation......Page 396
Database Cursors......Page 397
Cursor Basics......Page 398
Scrollable Cursors......Page 399
Changing or Deleting Data with Cursors......Page 400
Cursors with Parameters......Page 402
Merchandise Inventory at Sally’s Pet Store......Page 403
Summary......Page 407
Review Questions......Page 408
Exercises......Page 409
Additional Reading......Page 413
Chapter 8: Application Development......Page 414
Introduction......Page 415
Two-Minute Chapter......Page 416
Page Design Templates......Page 417
Usability......Page 418
Fonts and Customization......Page 419
Mobile Devices......Page 420
Application Structure......Page 421
The Startup Form......Page 422
Sally’s Pet Store: Application Organization......Page 423
Menus and Toolbars......Page 426
Purpose of the Menu......Page 427
Creating Menus and Toolbars......Page 428
Accessibility......Page 429
Custom Help......Page 431
Creating a Help File for Windows......Page 432
Context-Sensitive Help......Page 434
Windows Help 3/Help Viewer......Page 436
Catching Errors......Page 438
Testing......Page 439
Form and Module Testing......Page 440
Usability Testing......Page 441
Security Testing......Page 442
Packaging Files......Page 443
Summary......Page 444
Key Terms......Page 445
Exercises......Page 446
Additional Reading......Page 448
Chapter 9: Data Warehouses and Data Mining......Page 449
Introduction......Page 450
Two-Minute Chapter......Page 451
Indexes......Page 452
Binary Search......Page 453
Pointers and Indexes......Page 454
Creating Indexes......Page 455
Data Warehouses and Online Analytical Processing......Page 456
Data Warehouse Goals......Page 457
Data Warehouse Issues......Page 458
Data Extraction, Tansformation, and Transportation......Page 460
OLAP Concepts......Page 462
OLAP Database Design......Page 464
Snowflake Design......Page 465
Star Design......Page 466
Cube Browsers......Page 467
OLAP in SQL......Page 469
SQL Analytic Functions......Page 474
SQL OLAP Windows Partition......Page 475
Data Mining and Business Intelligence......Page 477
Data Configuration......Page 478
Classification......Page 479
Association Rules/Market Basket Analysis......Page 482
Cluster Analysis......Page 486
Geographic Analysis......Page 488
Summary......Page 491
Review Questions......Page 492
Exercises......Page 493
Additional Reading......Page 496
Part 4: Database Administration......Page 497
Chapter 10: Database Administration......Page 498
Introduction......Page 499
Two-Minute Chapter......Page 500
Data Administrator......Page 501
Database Administrator......Page 502
Database Structure......Page 504
Metadata......Page 505
Database Planning......Page 507
Database Implementation......Page 508
Database Operation and Maintenance......Page 509
Backup and Recovery......Page 511
Physical Configuration......Page 513
Security and Privacy......Page 515
Data Privacy......Page 516
Threats......Page 517
Physical Security......Page 518
Logical Security......Page 519
Division of Duties......Page 525
Encryption......Page 526
Sally’s Pet Store......Page 529
Summary......Page 531
Review Questions......Page 533
Exercises......Page 534
Additional Reading......Page 538
Chapter 11: Distributed Databases......Page 539
Introduction......Page 540
Two-Minute Chapter......Page 541
Distributed Databases......Page 542
Goals and Rules......Page 543
Advantages and Applications......Page 544
Creating a Distributed Database System......Page 545
Network Speeds......Page 546
Query Processing and Data Transfer......Page 548
Data Replication......Page 549
Generating Keys with Replicated Data......Page 551
Concurrency, Locks, and Transactions......Page 552
Distributed Transaction Managers......Page 554
Client/Server Databases......Page 555
Client/Server versus File Server......Page 556
Three-Tier Client/Server Model......Page 558
The Front End: Windows Clients......Page 559
Maintaining Database Independence in the Client......Page 560
Centralizing with a Web Server......Page 561
Web Server Database Fundamentals......Page 562
Browser and Server Perspectives......Page 564
Data Transmission Issues in Applications......Page 565
Cloud Computing Basics......Page 567
Data Storage in the Cloud......Page 568
Sally’s Pet Store......Page 569
Summary......Page 570
Review Questions......Page 572
Exercises......Page 573
Additional Reading......Page 576
Chapter 12: Physical Database Design......Page 577
Introduction......Page 578
Physical Data Storage......Page 579
Table Operations......Page 580
Retrieve Data......Page 581
Store Data......Page 582
Reorganize the Database......Page 583
Data Storage Methods......Page 584
Sequential Storage......Page 585
Pointers and Indexes......Page 586
Linked Lists......Page 588
B+Trees......Page 590
Direct or Hashed Access......Page 593
Comparison of Access Methods......Page 594
Text and Numbers......Page 595
Transferring Data with Delimited Files......Page 597
Data Clustering......Page 598
Data Partitioning......Page 599
Sally’s Pet Store......Page 601
Summary......Page 602
Review Questions......Page 603
Exercises......Page 604
Web Site References......Page 605
Additional Reading......Page 606
Chapter 13: Non-Relational Databases......Page 607
Introduction......Page 608
Two-Minute Chapter......Page 610
Non-Relational Databases: Background......Page 611
Key-Value Pairs......Page 613
Sparse Data and Flexible Columns......Page 614
Distributed Data......Page 616
Consistency and Integrity......Page 617
Optimizing Data Storage for Queries......Page 619
Installation Issues......Page 620
Pet Store Web Example......Page 621
Database Design......Page 622
Primary Keys......Page 624
Initial Queries......Page 626
Indexes......Page 628
Querying Tables with Compound Keys......Page 631
INSERT and UPDATE......Page 632
Cloud Databases......Page 633
Summary......Page 635
Review Questions......Page 637
Exercises......Page 638
Additional Reading......Page 640
A......Page 641
B......Page 642
C......Page 643
D......Page 645
E......Page 647
F......Page 648
H......Page 649
I......Page 650
L......Page 651
N......Page 652
O......Page 653
P......Page 654
R......Page 655
S......Page 656
T......Page 658
W......Page 659
X......Page 660
B......Page 661
C......Page 662
D......Page 663
G......Page 664
K......Page 665
N......Page 666
R......Page 667
S......Page 668
U......Page 669
Z......Page 670