数据库原理(附光盘) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:黄今慧

出品人:

页数:168

译者:

出版时间:2003-3-1

价格:23.00

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787030112545

丛书系列:

图书标签:

• 数据库
• 原理
• 数据库系统
• 数据管理
• 计算机科学
• 高等教育
• 教材
• 光盘
• 信息技术
• 数据存储

深入浅出：现代信息系统中的数据组织与管理精要 书籍定位： 本书旨在为计算机科学、信息管理、软件工程等相关专业的学生以及数据库设计与开发人员提供一套全面、深入且实用的数据库理论与实践指导。它超越了传统教材的静态描述，聚焦于构建高效、可靠、可维护的现代信息系统的核心——数据管理技术。 核心内容概述： 本书将数据管理领域划分为理论基石、模型构建、系统实现、高级主题与前沿发展四大板块，系统地阐述了从数据抽象到复杂系统优化的全过程。 第一部分：数据管理的基石与理论基础 本部分奠定了理解后续所有数据库技术的基础，强调理论的严谨性与实用性之间的平衡。 1. 信息时代的数据角色与挑战： 详细探讨了数据在商业智能、科学计算和日常生活中的核心地位。分析了大数据时代对传统数据处理范式的冲击，包括数据的多样性（Volume, Velocity, Variety）、一致性维护的复杂性以及安全与隐私的法律法规要求。 2. 数据模型——概念的抽象： 深入剖析了数据模型的演变历程，从早期的层次模型（如IMS）和网状模型，过渡到主流的关系模型。重点讲解了关系代数和元组关系演算的数学基础，确保读者理解关系运算的精确含义，而非仅仅停留在SQL操作层面。 3. 实体-关系（E-R）模型与概念设计： 详述了如何通过E-R图进行需求分析和概念设计。内容涵盖了实体、属性、联系的表示方法，以及对复杂约束的建模技巧，如多对多关系、递归关系、超类与子类（泛化/特化）。同时，引入了统一建模语言（UML）中的类图在概念建模中的应用，作为现代软件工程实践的桥梁。 第二部分：关系数据库的精细化设计与规范化 本部分聚焦于如何将概念模型转化为高效、无冗余的逻辑实现。 4. 关系模型的规范化理论（Normalization）： 这是数据库设计中最关键的一环。本书系统阐述了函数依赖（FDs）的确定、闭包的计算，以及Armstrong公理的应用。详细解释了一范式（1NF）到巴斯-范式（BCNF）的推进过程，并对比了3NF与BCNF在实际工程中的适用场景。特别探讨了更高范式（如4NF、5NF）在处理多值依赖和连接依赖时的作用。 5. 数据依赖的分解与保持无损连接： 重点讨论如何通过规范化过程分解关系模式，并严格保证分解后能通过自然连接无损地恢复原始数据。引入了无损连接和保持函数依赖的判断准则，为优化设计决策提供理论依据。 第三部分：数据库的实现与查询优化 本部分将理论设计转化为实际的系统操作，关注性能和事务的可靠性。 6. 存储结构与文件组织： 探讨数据在磁盘上的物理组织方式。详细介绍堆文件、顺序文件、散列文件（Static Hashing, Extendible Hashing）的实现细节和存取效率分析。着重讲解聚簇索引（Clustered Index）和二级索引（Secondary Index）的构建原理及其对查询性能的影响。 7. 索引结构的高级技术： 深入研究B+树（B+ Tree）的结构、插入、删除和查询过程，这是现代关系数据库的核心数据结构。对比B+树与B树的差异，并引入位图索引（Bitmap Index）在数据仓库查询中的应用场景。 8. SQL语言的深入应用： 不仅覆盖了标准SQL（DDL, DML, DCL），更侧重于复杂查询的编写技巧，如窗口函数、递归CTE（Common Table Expressions）的应用，以及过程化SQL（存储过程、函数和触发器）的设计与调试。 9. 事务管理与并发控制： 这是确保数据正确性的关键。详细阐述ACID特性（原子性、一致性、隔离性、持久性）的内涵。重点解析隔离级别的实现机制，包括锁协议（两阶段锁定2PL）、时间戳协议和多版本并发控制（MVCC）的原理与优缺点。 10. 数据库恢复技术： 系统介绍如何应对系统故障。讲解日志文件（Write-Ahead Logging, WAL）的机制，以及检查点（Checkpoint）技术的应用。详细描述恢复过程中的UNDO（撤销）和REDO（重做）操作，确保系统能够在任意时间点快速恢复到一致状态。 第四部分：面向应用的高级主题与演进方向 本部分着眼于复杂应用的需求和未来技术趋势。 11. 查询处理与优化： 这是提升系统性能的“黑箱”。解释查询执行的阶段：解析、重写和优化。深入分析基于成本的优化器（CBO）如何利用统计信息（选择性、基数）和查询树的等价变换来选择最优执行计划，包括嵌套循环连接、哈希连接和排序合并连接的成本模型。 12. 面向对象与面向对象关系数据库： 探讨对象标识（OID）、对象引用以及对象关系模型的尝试，分析其在处理复杂结构化数据方面的优势与局限。 13. 分布式数据库系统： 介绍数据分布（分片技术：水平分片、垂直分片）和数据复制的策略。讨论分布式事务的两阶段提交（2PC）协议及其在性能和可用性上的挑战。 14. NoSQL数据库的兴起与选型： 系统对比关系型数据库与非关系型数据库的权衡。深入分析四种主要的NoSQL类型：键值存储（如Redis）、文档数据库（如MongoDB）、列族数据库（如Cassandra）和图数据库（如Neo4j）的适用场景和底层数据结构。强调CAP定理在分布式系统选型中的指导意义。 总结与展望： 本书旨在培养读者“设计数据库”的能力，而非仅仅是“使用数据库软件”的技能。通过对理论的深入挖掘和对工程实践的紧密结合，读者将能够胜任从需求分析、逻辑设计、物理实现到性能调优的完整数据库生命周期管理工作，为应对未来数据密集型应用带来的挑战做好充分准备。

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