具體描述
數據庫原理與應用：從理論到實踐的全麵指南 書籍名稱：《數據庫原理與應用：從理論到實踐的全麵指南》 作者： 張偉、李娜 齣版社： 科技文獻齣版社 齣版日期： 2023年10月 --- 內容提要： 《數據庫原理與應用：從理論到實踐的全麵指南》是一本係統、深入地介紹現代數據庫技術及其應用實踐的權威著作。本書旨在為計算機科學、軟件工程、信息管理等相關專業的學生、初級及中級數據庫開發者、係統分析師以及對數據管理有濃厚興趣的專業人士提供一個全麵、紮實且具有前瞻性的學習平颱。 本書的撰寫基於對當前數據管理領域最新發展趨勢的深刻洞察，結閤數十年的教學和工程實踐經驗，力求在理論深度與實際操作性之間找到完美的平衡點。我們不僅詳盡闡述瞭關係代數、規範化理論等經典核心概念，更融入瞭NoSQL數據庫、大數據環境下的數據存儲與查詢優化等前沿技術，確保讀者能夠掌握應對未來數據挑戰所需的知識體係。 全書內容結構清晰，邏輯嚴謹，從最基礎的數據模型概念齣發，逐步深入到復雜的數據組織、高效的查詢處理、並發控製與事務管理，最終涵蓋瞭數據庫係統的設計、實現與維護。通過大量的實例分析、圖錶解釋和配套的實踐項目，讀者將能夠構建起堅實的理論基礎，並迅速將其轉化為實際的係統開發能力。 詳細章節內容概覽： 第一部分：數據庫基礎與數據模型 本部分是構建數據庫知識體係的基石。我們首先界定瞭“數據”、“信息”與“數據庫”的概念，闡明瞭數據庫管理係統（DBMS）在現代信息係統中的核心地位及其必要性。 數據模型概述： 詳細比較瞭層級模型、網狀模型、關係模型、麵嚮對象模型以及新型的文檔模型、鍵值對模型等，幫助讀者理解不同數據模型的適用場景和演變曆史。 實體-關係（E-R）模型： 深入剖析瞭實體、屬性、聯係的概念，重點講解瞭如何使用E-R圖進行概念模型設計。內容涵蓋瞭基數約束、參與約束、弱實體、泛化與特化等復雜建模技術，並輔以大量實際案例指導如何繪製規範、清晰的E-R圖。 關係模型理論： 這是本書的重中之重。詳細闡述瞭關係代數（選擇、投影、連接、除法等運算）和元組關係演算，作為形式化查詢語言的理論基礎。隨後，引入瞭SQL（結構化查詢語言）作為實際應用中的操作工具，並將其與理論模型進行映射和對比。 第二部分：關係數據庫設計與規範化 本部分聚焦於如何將概念模型轉化為高質量的邏輯模型，確保數據的準確性、一緻性和最小冗餘性。 函數依賴： 詳細定義瞭函數依賴、部分依賴、傳遞依賴等核心概念，並解釋瞭它們對數據冗餘和異常更新的影響。 規範化理論： 係統地講解瞭從第一範式（1NF）到BCNF（巴斯-範式）的推導過程。對於4NF和5NF，本書也進行瞭深入的探討，並提供瞭實用的“規範化診斷工具”，幫助設計者識彆並消除設計中的缺陷。 數據依賴的無損連接與保持函數依賴的分解： 理論性內容與實踐操作緊密結閤，展示瞭如何進行有效的分解以達到高範式，同時保證分解過程的可逆性（無損連接）。 第三部分：SQL語言精講與高級應用 本部分旨在使讀者不僅掌握SQL的基本增刪改查，更能駕馭復雜的數據操作和管理任務。 標準SQL詳解： 全麵覆蓋DDL（數據定義）、DML（數據操縱）和DCL（數據控製）語句。特彆強化瞭`JOIN`操作（內連接、外連接、交叉連接）的理解與高效編寫。 視圖、索引與存儲過程： 深入講解瞭視圖的定義與作用，重點分析瞭索引（B樹、Hash索引）對查詢性能的影響，並詳細介紹瞭存儲過程、觸發器和用戶定義函數的編寫規範與最佳實踐。 查詢優化基礎： 介紹瞭關係代數錶達式的等價變換，以及查詢優化器的基本工作原理，為後續性能調優打下基礎。 第四部分：數據庫係統內部原理 本部分轉嚮DBMS的“黑箱”內部結構，揭示數據庫如何實現高性能、高可靠性的目標。 數據存儲與文件組織： 討論瞭數據在磁盤上的物理存儲結構，包括堆文件組織、有序文件組織，以及ISAM和B+樹在索引實現中的關鍵作用。 事務管理與並發控製： 這是確保數據完整性的核心。詳細闡述瞭事務的ACID特性，並對比瞭封鎖協議（兩階段封鎖）和時間戳協議在並發控製中的優缺點。 恢復管理： 講解瞭故障的類型、日誌文件的作用（如重做日誌、前滾恢復、迴滾恢復），以及檢查點機製，確保係統在發生崩潰後能夠快速、一緻地恢復到最近的有效狀態。 第五部分：數據係統的前沿探索 認識到數據庫技術正在快速迭代，本書用專門的章節介紹瞭超越傳統關係模型的現代數據管理趨勢。 NoSQL數據庫概覽： 對比分析瞭文檔數據庫（如MongoDB）、鍵值數據庫、列族數據庫和圖數據庫的架構特點、數據模型和適用場景，幫助讀者進行技術選型。 分布式數據庫與數據倉庫： 介紹瞭數據分片（水平/垂直分片）的概念，以及分布式事務的基本挑戰。同時，簡要介紹瞭數據倉庫的基本架構（ETL過程）和OLAP技術。 數據安全與隱私保護： 探討瞭數據加密、訪問控製模型（如DAC, MAC, RBAC）在數據庫安全體係中的應用，以及數據脫敏和隱私計算的基本概念。 學習特色與實踐指導： 1. 理論與代碼並重： 每章理論闡述後，均配有大量的SQL代碼示例、僞代碼和算法流程圖，確保知識的直觀理解。 2. 案例驅動學習： 書中穿插瞭多個貫穿始終的真實業務場景案例（如庫存管理係統、在綫選課係統），引導讀者從需求分析到最終設計實現的全過程。 3. 工具箱與參考： 附錄部分提供瞭常用的數據庫係統（如MySQL, PostgreSQL）的安裝與基礎配置指南，以及SQL語法速查錶，便於讀者快速上手。 《數據庫原理與應用：從理論到實踐的全麵指南》不僅是課堂教學的優秀教材，更是數據庫技術人員職業生涯中不可或缺的案頭參考書。閱讀本書，你將建立起一個堅固、全麵且麵嚮未來的數據管理知識體係。
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