Concurrency Control and Recovery in Data Base Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Addison Wesley

作者:Philip A. Bernstein

出品人:

页数:370

译者:

出版时间:1988-9

价格:GBP 32.71

装帧:Hardcover

isbn号码:9780201107159

丛书系列:

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现代信息系统中的并发控制与数据恢复：理论基础与实践应用 本书旨在全面深入地探讨现代信息系统，特别是复杂数据库系统中，并发控制与数据恢复这两个核心且相互关联的基石技术。 随着数据量的爆炸性增长和业务对实时性、一致性要求的不断提高，理解并精通这些机制对于构建健壮、高性能、高可靠性的数据管理平台至关重要。本书将从理论的深层逻辑出发，逐步深入到实际应用中的各种工程挑战与解决方案。 第一部分：并发控制的理论基石与模型 本部分聚焦于并发控制的本质——如何确保多个事务在共享数据上的并行执行，既不会破坏数据的完整性，又能最大限度地提升系统的吞吐量。 1. 事务的ACID特性与并发的必要性： 我们首先会回顾和严格定义事务的原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）。随后，将详细分析在多用户环境下，如果不加控制的并发访问将导致哪些经典问题，例如脏读（Dirty Reads）、不可重复读（Non-repeatable Reads）和幻读（Phantom Reads）。 2. 隔离级别的细粒度剖析： 隔离性是并发控制的核心衡量标准。本书将对照ANSI/ISO SQL标准，对“未提交读”、“已提交读”、“可重复读”和“串行化”这四个主要隔离级别进行详尽的数学建模和实例分析。特别会探讨在不同隔离级别下，系统为了保证正确性所付出的性能代价。 3. 基于锁的并发控制机制（Lock-Based Concurrency Control）： 锁是实现并发控制最经典、最直观的机制。 锁的类型与粒度： 区分共享锁（S锁）、排他锁（X锁）、意向锁（Intention Locks）等，并讨论从数据库、表、页到行级别的锁粒度选择对系统性能的影响。 两阶段锁定协议（2PL）： 深入讲解其必要条件（Growing Phase, Shrinking Phase），并分析其带来的死锁问题。 严格两阶段锁定（Strict 2PL）与强两阶段锁定（Rigorous 2PL）： 解释它们如何通过延迟锁的释放时间来增强事务的隔离性和可恢复性。 死锁的处理与预防： 详细介绍死锁的检测算法（如等待图算法）以及预防策略（如加锁顺序化、时间戳或回滚）的优劣。 4. 多版本并发控制（MVCC）： 随着现代OLTP系统对高并发读操作的需求激增，MVCC已成为主流技术。 版本链与快照的生成： 阐述MVCC如何通过维护数据的多个历史版本来隔离读写事务，从而避免读操作阻塞写操作。 PostgreSQL与Oracle等主流数据库中的MVCC实现差异： 对比不同系统在版本清理（Garbage Collection）、事务ID管理上的具体策略。 5. 时间戳与乐观并发控制（Optimistic Concurrency Control - OCC）： 对于冲突率较低的事务，OCC提供了高性能的替代方案。 时间戳的分配与验证： 讲解如何使用读时间戳（RTS）和写时间戳（WTS）来检测冲突。 回滚策略与验证阶段： 重点分析OCC在验证阶段可能发生的冲突和相应的回滚处理。 第二部分：数据恢复的理论、技术与实践 本部分探讨系统崩溃（如断电、硬件故障、软件错误）发生时，如何确保已提交的数据不丢失，未提交的数据被正确撤销，从而恢复到一致的状态。 1. 崩溃恢复的必要性与目标： 明确恢复机制的任务——保证事务的原子性和持久性（A和D）。 2. 事务日志（Transaction Logging）： 日志是数据库恢复的生命线。 日志记录的格式与内容： 详细介绍Redo记录（用于前滚恢复）和Undo记录（用于回滚恢复）所需的关键信息，包括事务ID、数据项的旧值和新值。 日志的组织结构： 讲解日志的顺序记录、日志缓冲区管理以及检查点（Checkpoints）机制在减小恢复时间上的关键作用。 3. 恢复算法的实现： 重点分析三种主要的恢复策略： 即时更新（Immediate Update）与延迟更新（Deferred Update）： 对比这两种写入策略在性能和恢复复杂性上的权衡。 恢复过程的三个阶段： 详细描述系统重启时，恢复管理器执行的“分析（Analysis）”、“重做（Redo）”和“撤销（Undo）”三个步骤的精确流程，并辅以案例说明。 4. 检查点（Checkpoints）技术： 介绍检查点如何周期性地将脏页写回磁盘，以限制恢复扫描的日志量，从而显著缩短崩溃恢复所需的时间。 5. 静态与动态恢复技术： 探讨如何利用日志记录，结合数据库页的当前状态，实现精确到事务级别的恢复操作。 第三部分：高级主题与系统集成 本部分将前两部分的内容进行整合，讨论在现代分布式和高可用性架构中，并发控制与恢复机制所面临的额外挑战。 1. 分布式事务与两阶段提交（2PC）： 探讨在多节点环境中，如何通过协调者和参与者来保证事务的原子性，并分析2PC的阻塞风险。 2. 数据库的备份、恢复与容灾策略： 区分冷备份、热备份，以及全量备份、增量备份和差异备份的优劣。讨论如何结合日志流实现时间点恢复（Point-In-Time Recovery, PITR）。 3. 现代系统中的性能调优： 结合实际经验，探讨如何根据工作负载（读多/写多）来调整并发控制参数（如锁超时时间、MVCC版本清理策略、日志缓冲大小），以达到最佳的系统性能和数据一致性平衡。 本书的特点在于其严谨的理论推导、对经典算法的全面覆盖，以及对主流数据库实现细节的深入剖析。它不仅为数据库专业研究人员提供了坚实的理论基础，也为系统架构师和高级数据库管理员提供了解决实际生产环境中并发冲突和数据丢失问题的实用工具箱。

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这本书的书名——《数据库系统中的并发控制与恢复》，光是听着就让人感到一种沉甸甸的学术分量，仿佛一打开它，就会被瞬间拉入那个由锁、事务、日志以及各种精妙算法构建的严谨世界。我一直对数据库的底层原理充满好奇，尤其是在多用户环境下，如何保证数据的正确性和一致性，这就像是在混乱的市场里维持秩序的魔法。这本书的出现，无疑像是一盏明灯，照亮了我探索数据库内部运作的道路。尽管我还没有深入翻阅，但光是书名所暗示的内容，就足以勾起我无限的遐想。我想象着，在那些章节中，会有关于各种并发控制策略的细致阐述，比如两阶段锁协议，它如何在保证事务隔离性的同时，又可能导致死锁的难题，以及如何通过各种机制来检测和解除死锁，这本身就像是一场精彩的博弈。同时，恢复机制的部分，更是让我觉得充满了挑战与智慧。当系统崩溃、数据丢失的风险无处不在时，如何通过日志记录、检查点等手段，在最短的时间内将数据库恢复到一致的状态，这对于保障业务的连续性至关重要。我期待着在这本书中，能够找到清晰的逻辑和严谨的推导，理解那些看似复杂的概念背后，隐藏着怎样的数学原理和工程实践。这本书的封面设计也透露出一种朴实而专业的风格，没有花哨的图饰，只有简洁的字体和排版，这让我相信，作者是将所有的精力都投入到了内容的深度和广度上。我甚至可以想象到，在阅读过程中，我可能会反复咀嚼某些段落，对照着图示，在脑海中模拟事务的执行流程，感受并发带来的挑战。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一本关于如何构建可靠、高效数据系统的思想宝典，它将引导我从“是什么”上升到“为什么”和“怎么做”，从而更深刻地理解数据库技术的核心价值。

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这本书的标题，《数据库系统中的并发控制与恢复》，在我看来，简直是为那些渴望深入理解数据库“灵魂”的技术人员量身打造的。作为一名在数据库领域摸爬滚打多年的从业者，我深知，表面上光滑的数据查询背后，是无数精巧而复杂的机制在支撑。尤其是在如今这个数据爆炸、并发访问成为常态的时代，如何保证在海量请求下数据的“有序”和“安全”，成为了衡量一个数据库系统优劣的关键指标。这本书，我坚信，将为我揭示那些隐藏在SELECT、INSERT、UPDATE之后的“幕后英雄”。我迫切地想知道，书中会如何深入剖析各种并发控制算法，从最基础的锁机制，到更高级的乐观并发控制，它们各自的优缺点，适用的场景，以及可能带来的性能瓶颈。想象一下，阅读关于两阶段锁的论述，会不会就像是在解开一个复杂的谜题，理解加锁、释放锁的时机，以及如何避免死锁的出现，这本身就是一种智力上的挑战。而关于恢复机制，我更是充满了期待。数据损坏或系统崩溃，是任何一个运行中的系统都可能面临的噩梦，如何构建一套强大的恢复体系，确保在最坏的情况下也能将损失降到最低，这本书无疑会提供宝贵的指导。我甚至可以设想，书中会用大量的图示和数学模型来解释这些概念，从事务的ACID特性，到日志的生成与应用，每一个细节都将是严谨而科学的。这本书的厚度也暗示了其内容的丰富程度，我预感，它将是一本需要反复研读，才能真正领悟其精髓的著作。我希望通过阅读这本书，能够对数据库的容错能力和健壮性有更深层次的认识，从而在未来的工作中，能够更好地设计和管理数据库系统，避免潜在的风险。

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《数据库系统中的并发控制与恢复》——这个书名，瞬间就激发了我对数据库底层运行机制的强烈求知欲。在当今这个信息爆炸的时代，数据已经成为企业最宝贵的资产，而数据库系统则是承载和管理这些资产的基石。然而，当海量用户同时读写数据库时，如何保证数据的“秩序”与“安全”，以及在面临突发情况时，如何迅速“拯救”数据，这些都是衡量一个数据库系统是否强大的关键。这本书，正是我一直在寻找的，能够深入解答这些疑问的宝典。我迫切地想知道，书中会如何细致地阐述各种并发控制技术。它是否会详细讲解基于锁的并发控制，包括各种锁的类型、加锁策略，以及如何避免死锁的发生？我甚至可以想象，它会深入分析多版本并发控制（MVCC）的优势，它如何在不阻塞读操作的情况下，实现高效的并发读写。而对于恢复机制，我同样充满了期待。当系统发生不可预见的故障时，如何保证已经提交的事务不丢失，并且能够迅速恢复到一致的状态，这直接关系到数据的可靠性。我期待书中能够详细讲解事务日志（Transaction Log）的原理，包括其生成、写入和回放过程。它是否会深入阐述预写日志（Write-Ahead Logging）协议，以及它如何确保即使在系统崩溃时，已提交的数据也不会丢失？我甚至可以想象，书中会通过大量的理论模型和仿真实验，来直观地展示这些复杂的机制是如何工作的。

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这本书的名字，《数据库系统中的并发控制与恢复》，就像是一扇通往数据库“内心世界”的钥匙。对于我这样的技术爱好者来说，能够理解数据库是如何在多人同时读写的情况下，依然能够保持数据的准确无误，并且在发生意外时能够快速“复活”，这本身就是一件极具吸引力的事情。我设想，这本书不会止步于理论的陈述，而是会深入剖析各种实际应用场景中的挑战。比如，在一个高并发的电商平台，成千上万的用户同时下单、支付，而后台的数据库必须保证每一个订单的唯一性，并且在扣减库存的同时，保证支付的成功与否。这本书会如何解释，通过什么样的并发控制机制，能够实现如此精密的协调？我期待着，它会详细介绍各种锁的类型，如共享锁、排他锁，以及它们在实际场景中的应用，例如，当一个用户正在编辑某个商品信息时，其他用户可能只能以只读的方式访问。同时，对于恢复机制，我更是充满好奇。想象一下，如果数据库服务器突然宕机，或者电力中断，我们如何能够确保之前已经完成的交易不被丢失？这本书是否会详细讲解事务日志的原理，以及如何通过回滚和重做操作，将数据库恢复到崩溃前的状态？我甚至可以想象，书中可能会包含一些经典的案例分析，例如，某个知名数据库系统是如何实现高可用性的，它在并发控制和恢复方面采用了哪些创新的技术。这本书的篇幅，也预示着内容的深度和广度，它将是我深入理解数据库系统底层运作原理的绝佳参考。

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这本书的名字，《数据库系统中的并发控制与恢复》，就像是一份详尽的路线图，指引着我深入探索数据库系统最核心、最复杂的领域。在如今这个数据驱动的时代，任何一个健壮的数据库系统都离不开高效的并发控制和可靠的恢复机制。我迫切地希望，这本书能够为我揭示这些机制背后的精妙设计。我期待着，书中能够全面介绍各种并发控制技术，例如，它是否会深入讲解基于锁的并发控制，包括锁的类型、死锁的产生原因以及解除死锁的方法？它是否会探讨像多版本并发控制（MVCC）这样的高级技术，以及它如何在保证事务隔离性的同时，最大程度地提升系统的吞吐量？我甚至可以想象，书中会通过大量的理论分析和图示，来帮助我理解不同并发控制策略的优缺点以及适用场景。在恢复机制方面，我同样充满了期待。当系统发生故障，如断电或软件错误时，如何确保已经提交的事务不丢失，并且能够迅速地将数据库恢复到一致的状态，这直接关系到数据的可靠性和业务的连续性。我期待书中能够详细讲解事务日志（Transaction Log）的工作原理，包括其生成、写入和回放过程。它是否会深入阐述预写日志（Write-Ahead Logging）协议，以及它如何保证数据的持久性？我甚至可以想象，书中会通过经典案例的分析，来展示这些技术在实际应用中的重要性。

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当我看到《数据库系统中的并发控制与恢复》这个书名时，我的第一反应是：这绝对是一本值得深入研究的著作。在现代信息系统中，数据的重要性不言而喻，而数据库则是数据的核心载体。然而，当多个用户同时访问和修改数据时，如何确保数据的正确性和一致性，这是一个极其复杂的技术挑战。这本书，无疑就是为了解决这些根本性问题而生的。我非常期待书中能够深入剖析各种并发控制策略。例如，它是否会详细介绍基于锁的并发控制，以及各种锁的类型（共享锁、排他锁、意向锁）及其应用场景？它是否会探讨如何通过死锁检测和预防机制来保证系统的正常运行？我甚至可以设想，书中会讲解一些更高级的并发控制技术，比如乐观并发控制，以及它如何在不需要大量加锁的情况下，仍然能够保证数据的完整性。在恢复机制方面，这本书同样是我翘首以盼的。当系统发生故障，如断电或软件崩溃时，如何将数据库恢复到一致的状态，是保障业务连续性的关键。我期待书中能够详细讲解事务日志（Transaction Log）的工作原理，包括其生成、写入和回放过程。它是否会阐述预写日志（Write-Ahead Logging）协议，以及它如何确保即使在系统崩溃时，已提交的事务也不会丢失？我甚至可以想象，书中会通过大量的理论推导和实例分析，来帮助读者理解这些复杂的概念。这本书的专业性，让我坚信它将是我在数据库领域学习和实践中不可或缺的参考。

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这本书的名字，《数据库系统中的并发控制与恢复》，就像是一扇通往数据库“大脑”的门，它承诺着揭示那些支撑起海量数据处理和保障系统稳定运行的幕后功臣。我一直坚信，要真正掌握一项技术，就必须深入理解其核心原理，尤其是在数据库领域，并发控制和恢复机制的复杂性与重要性不言而喻。我非常期待，这本书能够为我提供一个系统而深入的视角，来理解在多人同时访问和修改数据的复杂环境中，数据库是如何保持数据的一致性和完整性的。书中是否会详细介绍各种并发控制算法，比如，它是否会深入讲解两阶段锁协议（2PL）的原理，以及它如何通过控制事务的加锁和解锁行为来保证隔离性？同时，它是否会探讨如何有效地检测和解决死锁问题，以及是否会引入一些更先进的并发控制技术，例如乐观并发控制，来提高系统的吞吐量？在恢复机制方面，我同样充满了好奇。当系统发生崩溃，例如电力中断或软件错误时，如何确保已经提交的事务不丢失，并且能够快速有效地将数据库恢复到崩溃前的状态，这是至关重要的。我期待书中能够详细讲解事务日志（Transaction Log）的工作原理，包括其生成、写入和回放过程，以及它是否会深入阐述预写日志（Write-Ahead Logging）协议，以及它如何保证数据的持久性。

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《数据库系统中的并发控制与恢复》——光是听到这个书名，就能感受到一股严谨的学术气息扑面而来。对于我这样对数据库底层原理充满好奇的人来说，这本书无疑是打开了新世界的大门。在日常的数据操作中，我们常常会忽略掉背后复杂的机制，而这本书，将带我深入了解这些“看不见的”守护者。我期待着，书中能够详尽地阐述各种并发控制策略。它是否会详细解释，在多用户同时访问数据库时，如何通过加锁、解锁等机制来避免数据冲突？例如，它是否会深入讲解两阶段锁协议（2PL）的工作原理，以及它所带来的隔离级别？我甚至可以想象，书中会介绍一些更高级的并发控制技术，比如多版本并发控制（MVCC），它如何在不影响读操作性能的情况下，实现高效的并发读写。而在恢复机制方面，我同样充满了期待。当数据库系统发生故障，例如服务器宕机或断电时，如何确保已经提交的事务不会丢失，并且能够迅速地将数据库恢复到一致的状态，这对于任何一个业务系统来说都是至关重要的。我期待书中能够详细讲解事务日志（Transaction Log）的生成、存储和应用，以及它是否会深入阐述预写日志（Write-Ahead Logging）协议，以及它如何保证数据的持久性？我甚至可以想象，书中会通过大量的图示和数学模型，来帮助读者清晰地理解这些复杂的概念。

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《数据库系统中的并发控制与恢复》——这个书名本身就带着一种权威感和技术深度，让人一看就知道这是一本专门针对数据库核心技术的书籍。我一直认为，了解一个系统的底层机制，比仅仅学会如何使用它更为重要。而并发控制与恢复，正是数据库系统中最具挑战性，也最能体现其精妙之处的两个方面。我期待着，这本书能够为我揭开数据库在并发环境下如何工作的神秘面纱。我希望书中会详细讲解各种并发控制协议，例如，两阶段锁协议（2PL）是如何通过严格的加锁和解锁规则来保证事务的隔离性，以及它可能面临的死锁问题，以及书中是否会介绍如何有效地解决死锁。我甚至可以想象，它会深入探讨多版本并发控制（MVCC）的原理，以及它如何在读写分离的场景下，提升系统的并发性能。对于恢复机制，我同样充满兴趣。当系统发生故障时，如何确保已经提交的事务不会丢失，并且未提交的事务能够被正确地回滚，这直接关系到数据的可靠性。我期待着，书中会详细讲解事务日志的生成、存储和应用，以及检查点技术在优化恢复过程中的作用。我甚至可以设想，书中会通过大量的图示和伪代码来解释这些复杂的算法，让抽象的概念变得更加具象化。这本书的厚度，也暗示了内容的丰富和深入，我确信，它将成为我数据库学习道路上的一座里程碑。

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《数据库系统中的并发控制与恢复》——仅仅是这个书名，就足以让那些对数据底层运行机制充满好奇的开发者和架构师们心生向往。在我看来，数据是现代信息社会的基石，而数据库系统则是承载这些基石的坚固平台。然而，一个健壮可靠的数据库，绝不仅仅是数据的存储和检索，更在于它在复杂多变的并发环境下，如何保持数据的完整性和一致性，以及在面对突发状况时，如何迅速恢复并保障服务的可用性。这本书，正是我一直以来都在寻找的，能够深入剖析这些核心问题的宝藏。我期待着，书中能够详细阐述各种并发控制技术，例如，它是否会讲解如何通过加锁来避免数据冲突，以及不同的锁粒度（行锁、表锁）会带来怎样的性能差异？乐观并发控制，那种在不加锁的情况下，通过版本号等机制来检测冲突并解决冲突的方法，是否也会得到深入的解析？我甚至可以想象，书中会用生动的例子来解释多版本并发控制（MVCC），展示它如何在保证读写隔离的同时，最大限度地提高系统的吞吐量。而在恢复机制方面，我同样充满期待。从事务日志的生成、写入，到系统崩溃后的日志重放，每一个步骤都需要精密的算法和严谨的设计。这本书是否会深入探讨WAL（Write-Ahead Logging）协议的原理，以及它如何确保即使在断电的情况下，已提交的事务也不会丢失？检查点（Checkpoint）机制又是如何工作的，它在平衡恢复速度和系统开销之间扮演着怎样的角色？我敢肯定，这本书的每一页都充满了智慧和经验的结晶，它将带领我穿越那些复杂的概念，直达数据库系统稳定运行的核心奥秘。

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非常易读，例子很多且容易理解，证明第一遍读可以跳过。总之很喜欢这本书

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