Performance of update algorithms for replicated data (Computer science) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:UMI Research Press

作者:Hector Garcia-Molina

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1981

价格:0

装帧:Unknown Binding

isbn号码:9780835712194

丛书系列:

图书标签:

• 分布式系统
• 数据复制
• 更新算法
• 一致性
• 容错
• 并发控制
• 数据库
• 云计算
• 性能评估
• 计算机科学

《数据库系统设计与实现：原理、实践与优化》 图书简介 本书深入探讨了现代数据库系统的核心原理、设计方法与实际应用，旨在为读者提供一个全面而深入的知识框架，涵盖从基础概念到尖端技术的广泛内容。本书的编排侧重于理论与实践的紧密结合，辅以丰富的案例分析和实例代码，以期帮助读者构建坚实的数据管理基础，并掌握构建高性能、高可靠性数据系统的关键技能。 第一部分：数据库基础理论与关系代数 本书伊始，首先奠定了数据库管理系统的坚实理论基础。我们详细阐述了数据模型的演变历程，重点剖析了关系模型的数学基础——关系代数和元组关系演算，并清晰阐释了它们在逻辑数据模型构建中的核心作用。随后，内容深入到实体关系（ER）模型的设计原理，讲解了如何有效地将现实世界的业务需求抽象为精确的数据库结构。实体、属性、关系、基数性约束以及泛化/特化等概念被系统地解析，并提供了将ER图转化为逻辑模式的完整流程。 第二部分：关系数据库设计与范式理论 高效的数据结构设计是数据库系统的生命线。本部分聚焦于关系数据库的规范化理论。我们详尽阐述了函数依赖的概念，并系统地介绍了第一范式（1NF）到巴斯-科德范式（BCNF）的推导过程。针对实际应用中可能出现的冗余和更新异常问题，本书不仅提供了判断和分解不规范关系的方法，还探讨了BCNF的局限性，并引入了第四范式（4NF）和第五范式（5NF）来处理多值依赖和连接依赖。此外，我们还讨论了反范式化（Denormalization）在特定性能优化场景下的权衡与应用。 第三部分：SQL：结构化查询语言的精通 SQL作为当前事实上的标准查询语言，是数据库交互的核心。本书对SQL进行了全面而深入的讲解，覆盖了数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）和数据控制语言（DCL）。在DDL部分，重点讲解了表、视图、索引的创建与管理；在DML部分，除了基本的SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE操作外，本书投入大量篇幅讲解了复杂的连接（JOIN）、子查询、集合操作以及窗口函数（Window Functions）的高级应用。特别地，我们通过大量实际的商业智能查询示例，展示了如何利用SQL进行复杂的数据聚合、报告生成和趋势分析。 第四部分：事务管理与并发控制 数据库的正确性依赖于事务的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID特性）。本部分深入剖析了事务的内部机制。我们详细解释了恢复管理（Recovery Management）的原理，包括日志记录（如Write-Ahead Logging, WAL）的设计与应用，以及失败后的检查点（Checkpoint）和前滚/回滚操作。在并发控制方面，本书着重介绍了多版本并发控制（MVCC）的实现细节，并对比了传统锁协议（如两阶段锁定 2PL）与基于时间戳和乐观并发控制策略的优劣。对可串行性隔离级别的实现和性能影响进行了深入的分析。 第五部分：查询处理与优化 数据库的性能瓶颈往往出现在查询执行阶段。本部分系统地介绍了关系代数表达式如何转化为高效的执行计划。我们详细分析了关系代数的各种等价演算规则，以及如何利用这些规则进行查询优化。内容涵盖了选择、投影、连接等基本操作的多种算法实现（如嵌套循环连接、哈希连接、排序合并连接），并重点阐述了成本模型、统计信息收集和查询优化器的工作流程。如何通过合适的索引结构（如B+树、位图索引）来指导优化器生成最优执行计划，是本部分的实践核心。 第六部分：索引结构与数据存储 索引是提高查询速度的关键。本书不仅介绍了B+树作为关系数据库标准索引结构的原理和维护，还探讨了其他高级索引技术，如哈希索引、全文索引以及空间索引（如R-树）。在存储层面，我们讨论了数据在磁盘上的物理组织方式，包括页/块的结构、堆组织表（Heap Files）与顺序组织的区别。此外，还介绍了聚集索引（Clustered Index）与非聚集索引（Non-Clustered Index）对数据访问路径的根本性影响。 第七部分：数据库安全与管理 随着数据安全性的日益重要，本书专门设立章节讨论数据库安全和系统管理。安全方面，内容涉及基于角色的访问控制（RBAC）、数据加密技术（静态加密与传输加密）的应用，以及SQL注入等常见安全威胁的防范措施。管理方面，则涵盖了数据库的安装配置、性能监控、备份与灾难恢复策略的制定，以及日常的维护脚本设计与自动化。 第八部分：面向对象与NoSQL数据库概述 为适应现代应用对灵活数据模型的需求，本书在最后部分概述了非关系型数据库（NoSQL）的兴起及其主要类型。我们简要介绍了键值存储（Key-Value Stores）、文档数据库（Document Databases）和图数据库（Graph Databases）的核心概念、适用场景以及它们在数据模型、事务处理和扩展性上的设计哲学差异，为读者理解异构数据环境下的数据管理提供了广阔的视野。 本书内容详实，逻辑严谨，既可作为高等院校计算机科学、软件工程等专业高级课程的教材，也是数据库管理员、系统架构师和资深开发人员提升专业技能的理想参考读物。通过本书的学习，读者将能够全面掌握设计、实现、优化和维护复杂企业级数据库系统的核心能力。

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