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數(shù)據(jù)庫是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最基本的組成部分之一。它們被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等不同的領(lǐng)域。因此?.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中不可或缺的重要課程之一。

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在本文中,我們將探討數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理的核心領(lǐng)域:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢。我們將了解數(shù)據(jù)庫的基本概念,如何設(shè)計(jì)和組織數(shù)據(jù),并且學(xué)習(xí)如何使用查詢語言和索引來管理和查詢數(shù)據(jù)。
一、什么是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)?
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一種組織和管理數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)。它可以用來存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù),并根據(jù)需要檢索、更新和刪除數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還提供了一個(gè)安全的方式來處理數(shù)據(jù),并允許多個(gè)用戶同時(shí)訪問數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括兩個(gè)核心組成部分:一個(gè)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)和一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫。DBMS用來管理和組織數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),而數(shù)據(jù)庫是包含存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的文件集。
二、數(shù)據(jù)的組織和設(shè)計(jì)原則
一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)可以提高數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)效率和查詢效率。下面是一些常用的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則:
1. 數(shù)據(jù)的規(guī)范化
規(guī)范化是一個(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的過程,通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分割和組織,可以減少數(shù)據(jù)冗余并增加數(shù)據(jù)的一致性。規(guī)范化的過程中,將數(shù)據(jù)拆分成若干個(gè)關(guān)系表,每個(gè)表都提供單獨(dú)的數(shù)據(jù)集。
2. 數(shù)據(jù)的完整性
保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性可以保證數(shù)據(jù)在被存儲(chǔ)和使用時(shí)不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。可以通過使用約束條件和觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性。例如,可以在一個(gè)表中定義一個(gè)唯一的鍵值,以確保每個(gè)記錄都具有唯一的標(biāo)識(shí)符。
3. 數(shù)據(jù)的安全性
保持?jǐn)?shù)據(jù)的安全性可以防止未經(jīng)授權(quán)的用戶訪問數(shù)據(jù)??梢酝ㄟ^實(shí)現(xiàn)訪問控制機(jī)制來限制用戶訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。例如,可以設(shè)置密碼、角色、權(quán)限等來限制用戶訪問。
4. 數(shù)據(jù)庫的性能
數(shù)據(jù)庫性能是指數(shù)據(jù)庫在執(zhí)行查詢、插入、更新等基本操作方面的速度和效率。可以通過使用索引、分區(qū)、存儲(chǔ)過程等技術(shù)來提高數(shù)據(jù)庫性能。例如,可以根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建索引,以便在查詢時(shí)快速定位數(shù)據(jù)。
三、查詢語言和數(shù)據(jù)查詢
查詢語言是用于訪問數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的語言。最常見的查詢語言是結(jié)構(gòu)化查詢語言(SQL)。SQL是一種標(biāo)準(zhǔn)的語言,幾乎所有的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都支持SQL。SQL允許用戶快速查詢和檢索數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。
使用SQL查詢可以實(shí)現(xiàn)以下功能:
1. 數(shù)據(jù)的檢索、更新、刪除
SELECT語句可以用來檢索數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。使用UPDATE語句可以更新數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。使用DELETE語句可以刪除數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。
2. 多表連接
使用JOIN語句可以連接多個(gè)表,并允許用戶查詢多個(gè)表中的相關(guān)數(shù)據(jù)。
3. 子查詢
子查詢允許用戶嵌套一個(gè)查詢語句在另一個(gè)查詢語句中。這允許用戶使用計(jì)算等高級(jí)功能。
四、索引和查詢性能
索引是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),用于在數(shù)據(jù)庫中快速檢索和查找數(shù)據(jù)。索引可以大大提高數(shù)據(jù)庫的性能和查詢速度。索引是建立在表之上的,它們允許數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)快速查找特定數(shù)據(jù)。
在數(shù)據(jù)庫中,可以按照不同的條件設(shè)置不同的索引。例如,可以設(shè)置單列索引、復(fù)合索引等。復(fù)合索引可以提高查詢的性能,因?yàn)樗梢愿鶕?jù)多個(gè)列進(jìn)行查詢。
本文涵蓋了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理的核心領(lǐng)域:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢。我們了解了數(shù)據(jù)庫的基本概念,學(xué)習(xí)了如何設(shè)計(jì)和組織數(shù)據(jù),并且學(xué)習(xí)了如何使用查詢語言和索引來管理和查詢數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)和使用數(shù)據(jù)庫時(shí),需要考慮數(shù)據(jù)的規(guī)范化、完整性、安全性和性能等方面。我們了解了如何使用索引來提高查詢的性能。
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數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理
補(bǔ)充下樓上的:
1.元組頃悉清
15.數(shù)據(jù)的完整陸行性約束條件
可能用的教材版本雀前不一樣,反正我的教材是這樣的
1、一個(gè)實(shí)例
2、外鍵稿升
3、.ldf
4、密碼
5、參照完整性
6、關(guān)系模型
7、數(shù)據(jù)庫引擎
8、文件管理絕段
9、數(shù)據(jù)冗余
10、數(shù)據(jù)系統(tǒng)認(rèn)證
11、DB2
12、ER
13、迪卡爾鍵宏老積
14、邏輯
15、數(shù)據(jù)完整性
全國計(jì)算機(jī)三級(jí)數(shù)據(jù)庫考點(diǎn)分析之?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本原理[5]
考點(diǎn)46物理設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)
數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)過程中需要對(duì)時(shí)間效率、空間效率、維護(hù)代價(jià)和各種用戶要求進(jìn)行權(quán)衡,其結(jié)果可以產(chǎn)生多種方案,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員必須對(duì)這些方案進(jìn)行細(xì)致的評(píng)價(jià),從中選擇一個(gè)較優(yōu)的方案作為數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)。
在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)生存期中,總的開銷包括:規(guī)劃開銷、設(shè)計(jì)開銷、實(shí)施和測試開銷、操作開銷、運(yùn)行維護(hù)開銷。評(píng)價(jià)物理數(shù)據(jù)庫的方法完全依賴于所選用的DBMS。
4.20實(shí)現(xiàn)和維護(hù)
考點(diǎn)47數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)
數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的主要工作有以下幾個(gè)方面:
(1)定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。
(2)編制與調(diào)試應(yīng)用程序。
(3)數(shù)據(jù)裝載。
(4)數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行。
考點(diǎn)48其他設(shè)計(jì)
其他設(shè)計(jì)工作包括加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性控制,以及保證一致性、可恢復(fù)性等,總是以犧牲效率為代價(jià)的。設(shè)計(jì)人員的任務(wù)就是要在實(shí)現(xiàn)代價(jià)和盡可能多的功能之間進(jìn)行合理平衡。其他設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)庫的再組織設(shè)計(jì)、故障恢復(fù)方案設(shè)計(jì)、安全性考慮和事務(wù)控制等。
考點(diǎn)49數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行和維護(hù)
在數(shù)據(jù)庫運(yùn)行階段,對(duì)數(shù)據(jù)庫經(jīng)常性的維護(hù)工作主要是由DBA完成的,它包括以下幾個(gè)方面:
(1)數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)。
(2)數(shù)據(jù)庫的安全性、滑此完整性控制。
(3)數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析和改進(jìn)。
(4)數(shù)據(jù)庫的重組織和重構(gòu)造。
4.21數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)概述
考點(diǎn)50 DBMS的系統(tǒng)目標(biāo)
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)是操作和管理數(shù)據(jù)庫的軟件系統(tǒng),它由一組計(jì)算機(jī)程序構(gòu)成,管理并控制數(shù)據(jù)資源的使用。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心DBMS的目標(biāo)是用戶界面友好、結(jié)構(gòu)清晰和開放性。
考點(diǎn)51 DBMS的基本功能
DBMS主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)共享數(shù)據(jù)有效的組織、管理和存取。因此,DBMS具有如下幾個(gè)方面的基本功能。
(1)數(shù)據(jù)庫定義功能。
(2)數(shù)據(jù)存取功能。
(3)數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理。
(4)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理。
(5)數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)。
(6)通信功能和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能信滾迅等。
考點(diǎn)52 DBMS程序模塊的組成
大致來說,DBMS的程序模塊可按功能劃分為以下5個(gè)模塊:
(1)數(shù)據(jù)定義方面的程序模塊。
(2)數(shù)據(jù)操縱方面的程序模塊
(3)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理方面的程序模塊
(4)數(shù)據(jù)庫組織、存儲(chǔ)和管理方面的程序模塊。
(5)數(shù)據(jù)庫建立、維護(hù)和其他方面的程序模塊。
考點(diǎn)53 DBMS的層次結(jié)構(gòu)
可以將DBMS劃分成若干層次,這樣可以幫助我們更清晰地認(rèn)識(shí)DBMS,更重要的是有助于DBMS的設(shè)計(jì)和維護(hù)。
(1)最上層是應(yīng)用層位于DBMS核心之外。
(2)第二層是語言翻譯處理層它處理的對(duì)象是數(shù)據(jù)庫語言}A SQL,
(3)第三層是數(shù)據(jù)存取層:該層處理的對(duì)象是單個(gè)元組。
(4)第四層是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。該層處理的對(duì)象是數(shù)據(jù)頁和系統(tǒng)緩沖區(qū)。
(5)操作系統(tǒng)是DBMS的基礎(chǔ)。它處理的對(duì)象是數(shù)據(jù)文件的物理塊。
4.22新的應(yīng)用需求對(duì)DBMS的挑戰(zhàn)
考點(diǎn)54新的應(yīng)用需求對(duì)DBMS的挑戰(zhàn)
由于現(xiàn)在以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS )為主流。這些新應(yīng)用需求要求數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)該具有支持分布式操作、聯(lián)機(jī)事務(wù)處理能力、決策支持能力、支持多媒體、大容量、復(fù)雜數(shù)據(jù)應(yīng)用、兼容性和集成能力、異種數(shù)據(jù)庫之間的互訪能力、系統(tǒng)可靠性、安全性、大型系統(tǒng)等方面的管理能力。
在我國,當(dāng)前流行的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)絕大多數(shù)是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),一般可分為如下3類:
(1)以PC機(jī)、微型機(jī)系統(tǒng)為備告運(yùn)行環(huán)境的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
(2)以O(shè)racle為代表的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),這類系統(tǒng)還有IBM DB2,Sybase等,也被稱為主流數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
(3)以Microsoft SQI. Server為代表的介于以上兩類之間的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
4.23 Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
考點(diǎn)55Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡介
Oracle關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是美國Oracle公司的優(yōu)秀軟件產(chǎn)品,它采用SQL語言作為數(shù)據(jù)庫語言。該公司于1979年推出了世界上之一個(gè)商業(yè)化的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
Oracle數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)包括兼容性、可移植性、可連接性及高的生產(chǎn)率。
考點(diǎn)56 Oracle的主要產(chǎn)品及其功能
1Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)霖功能及其特色
Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)器包括標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器和許多可選的服務(wù)器選件,選件用于擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器的功能,以適應(yīng)特殊的應(yīng)用需求。
(1)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器主要具有下列特色:多進(jìn)程多線索的體系結(jié)構(gòu)、高性能核心技術(shù)、高可用性和SQL的實(shí)現(xiàn)。
(2)并行服務(wù)器選件(paralle server option)和并行查詢選件(paralle query option)。
(3)分布式選件(distributed)。
(4)過程化選件(procedural option)。
2Oracle的工具產(chǎn)品及其功能
為方便用戶開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序,Oracle提供了眾多工具供用戶選擇使用,主要包括以下幾個(gè)方面:
(1)Developer/2023。它是Oracle的一個(gè)較新的應(yīng)用開發(fā)工具集,包括Oracle Forms, Oracle Reports,Oracle Graphics和Oracle Books等多種工具,用來實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率、大型事務(wù)處理及客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)。
(2)Designer/2023 。它是Oracle提供的CASE工具,能夠幫助用戶對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行建模、分析和設(shè)計(jì),由BPR、Modellers、Generators等組成。
(3 ) Discoverer/2023。它是一個(gè)OLAP工具,主要用于支持?jǐn)?shù)據(jù)倉庫應(yīng)用。
(4)Oracle Office。它是用于辦公自動(dòng)化的,能完成企業(yè)范圍內(nèi)的消息接收與發(fā)送。
(5)SQL DBA 。SQL DBN 是一個(gè)易于使用的。菜單驅(qū)動(dòng)的DNA實(shí)用工具,可供用戶進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能監(jiān)視、遠(yuǎn)程DB管理等。
4.24 IBM DB2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
考點(diǎn)58 IBM DB2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡介
IBM DB2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是美國IBM公司的產(chǎn)品1973年位于美國加州圣荷西市的IBM研究中心開始了一個(gè)大的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研究項(xiàng)目jvstem R,探討并驗(yàn)證在多用戶與大量數(shù)據(jù)下關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的實(shí)際可行性。
考點(diǎn)59 DB2通用數(shù)據(jù)庫的功能和特色
DB2家族除r包含在各種平臺(tái)土運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)內(nèi)核之外,產(chǎn)品包中還包括了數(shù)據(jù)復(fù)制、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理、Internet網(wǎng)關(guān)支持、在線分析處理、多媒體支持和各種并行處理能力,并為所有平臺(tái)上的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫訪問提供‘中間件”解決方案。
DB2通用數(shù)據(jù)庫(LDB)V7. 1的特色包括支持Internet應(yīng)用、支持面向?qū)ο蠛投嗝襟w應(yīng)用、支持聯(lián)機(jī)分析處理和了干行處理能力。
考點(diǎn)60 IBM的商務(wù)智能解決方案
商務(wù)智能解決方案的基本結(jié)構(gòu)往往包含以下3個(gè)部分:
(1)數(shù)據(jù)倉庫,用于抽取、整和、分布、存儲(chǔ)有用的信息。
(2)多維分析模型,全方位了解現(xiàn)狀。
(3)前臺(tái)分析工具,提供簡單易用的圖形化界面給管理人員。
考點(diǎn)61 IBM內(nèi)容管理解決方案
(1) IBM Content Manager On Demand.它可以完成電子存儲(chǔ)、回取、分發(fā)、打印和傳真,在極短的時(shí)間內(nèi)就可以在顯示器上獲得與原來提供給客戶的一模一樣的報(bào)表/賬單及其他計(jì)算機(jī)的輸出信息。
(2)Digital Library IBM數(shù)字圖書館技術(shù)使人們快速而廉價(jià)地管理、訪問、保護(hù)及傳遞大量多種多樣的資料成為可能。這種數(shù)字化工作流程包含了一系列最新信息技術(shù)。
4.25 Sybase數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
考點(diǎn)62 Svbase數(shù)據(jù)庫簡介
Sybase是美國Sybase公司的產(chǎn)品。1986年正式推出Sybase數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 Sybase在新興的EP發(fā)展策略中充分利用了已有的核心產(chǎn)品和戰(zhàn)略優(yōu)勢,提供了滿足電子商務(wù)需求的解決方案。
考點(diǎn)63Sybase數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能及其特色
目前,Sybase數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)定位在4個(gè)方向,分別在企業(yè)解決方案,Internet應(yīng)用、商務(wù)智能和移動(dòng)與嵌人計(jì)算領(lǐng)域?yàn)榭蛻籼峁┫冗M(jìn)的技術(shù):
企業(yè)解決方案包括企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)復(fù)制和數(shù)據(jù)訪問。主要產(chǎn)品有:Sybase EP,Adaptive Server Enter-prise、Adaptive Server Replication、Adaptive Server Connect及異構(gòu)數(shù)據(jù)庫互聯(lián)選件。
4.26 IBS-SQL Server數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
考點(diǎn)64 MS-SQL Server數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
MS-SQL Server數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是美國Microsoft公司的產(chǎn)品。MS-SQL Server數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在Svbase SQL erver 4的版本基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。目前Microsoft SQL Server 7. 0和Microsoft SQL Server 2023廣泛使用于我國的各行各業(yè),包括許多部門。
考點(diǎn)65 Microsoft SQL Server系統(tǒng)主要功能及其特性
1數(shù)據(jù)庫服備器MS-SQI, Server
MS-SQL決rver數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心是Microsoft SQL Server,簡稱MS-SQL Server或SQL Server,它有7.0、2023和2023三個(gè)主要版本。
2MS-SQL Server 2023的主要功能及其特色
MS-SQL Server 2023的主要功能有充分的Web支持、高度可伸縮性和可靠性、最快投放市場、充分的數(shù)據(jù)倉庫功能和廣泛的支持電子商務(wù)功能。
考點(diǎn)66 SQL Server 2023多版本支持
SQL Server 2023提供了各種不同的版本,包括SQL Server 2023企業(yè)版、SQL Server 2023標(biāo)準(zhǔn)版、SQLServer 2023個(gè)人版、SQL Server 2023開發(fā)人員版,SQL Server 2023企業(yè)評(píng)估版,SQL Server 2023桌面引擎和SQL Server 2023 Windows CE版
數(shù)據(jù)庫原理
開始的時(shí)候你可以針對(duì)某一種數(shù)據(jù)庫學(xué)習(xí),比如Sql Server 、Oracle、MySql,因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)庫雖說有不同之處,但是大同缺鋒巖小異,只要對(duì)一種數(shù)據(jù)庫了解了,其他的數(shù)據(jù)庫也就沒什么問題了。相同之處:
1、SQL(標(biāo)準(zhǔn)化查詢語言),這個(gè)是所有數(shù)據(jù)庫都通用的,只要學(xué)會(huì)了這個(gè)語言,你就可以游走在所有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間,屢試不爽!
2、原理,目前主流數(shù)據(jù)庫都是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,就如同面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言一樣,雖說C#和java是兩款不同的語言,但是都是面向?qū)ο笳Z言,只要是面向?qū)ο笳Z言,所有程序無非就是對(duì)象和對(duì)象之間的關(guān)系和調(diào)用的過程而已。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫也是同理。了解了一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的原理之后,其他的也是無師自通。
不同之處:
1、方言,方言就通現(xiàn)實(shí)生活伏御中不同地區(qū)的方言是一樣的。不同數(shù)據(jù)庫之間會(huì)有他們自己方言,像函數(shù),不同數(shù)據(jù)庫有自己的不同的函數(shù),雖說功能一樣,但是寫法不同。如果你在實(shí)際中用到了其他的數(shù)據(jù)庫就要學(xué)習(xí)他的函數(shù),原理和大的思路上都是一樣的。所以方言其實(shí)一種不統(tǒng)一而帶來的產(chǎn)物,慢慢的應(yīng)該會(huì)消減去掉!
2、細(xì)節(jié)方面的差異。
推薦一本好書。Oracle是非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),大型的服務(wù)器上都是基蔽運(yùn)行的Oracle或是DB2,所以學(xué)習(xí)Oracle是非常主流的。而且Oracle的參考資料非常的多。用戶多。所以學(xué)習(xí)Oracle很必要。推薦《《ORACLE 9i/10g入門與實(shí)踐》。9i和10g是兩個(gè)不同的版本,是兩本書。
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