Deductive and Object-Oriented Databases pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Delobel, Claude; Kifer, Michael; Masunaga, Yoshifumi

出品人:

页数:608

译者:

出版时间:1991-12-18

价格:USD 69.95

装帧:Perfect Paperback

isbn号码:9783540550150

丛书系列:

图书标签:

• 数据库
• 演绎数据库
• 面向对象数据库
• 数据库理论
• 数据模型
• 知识表示
• 逻辑编程
• 人工智能
• 信息系统
• 数据管理

《关系型数据库系统原理与实践》 本书深入探讨了现代关系型数据库系统的核心原理、设计思想以及实际应用。我们着眼于构建高效、稳定、可扩展的数据管理解决方案，为读者构建坚实的理论基础和丰富的实践经验。 第一部分：关系型数据库模型的基础 本部分将带领读者穿越回关系型数据库的起源，理解其核心的数学和逻辑基础。我们将详细阐述关系模型，包括关系、属性、元组、域等基本概念，并深入分析键（主键、外键、候选键）在保证数据完整性中的关键作用。模式（Schema）和实例（Instance）的区别与联系，以及数据字典（Data Dictionary）在描述数据库结构中的重要性也将得到详尽讲解。 关系代数与元组演算： 作为关系型数据库查询的理论基石，关系代数和元组演算提供了形式化的语言来表达数据检索操作。我们将详细介绍并举例说明基本的运算符，如选择（Selection）、投影（Projection）、并（Union）、差（Difference）、笛卡尔积（Cartesian Product）、连接（Join）和除（Division）。理解这些运算符的操作方式，对于后续掌握SQL语言的精髓至关重要。我们会探讨不同运算符之间的等价关系，以及如何使用它们组合出复杂的查询。 函数依赖与范式理论： 数据冗余和更新异常是数据库设计中的常见问题。本部分将详细介绍函数依赖（Functional Dependency）的概念，这是分析和消除数据冗余的基础。我们将从1NF（第一范式）开始，逐步深入到2NF（第二范式）、3NF（第三范式），并介绍BCNF（Boyce-Codd范式）等更高级的范式。通过大量的实例，读者将学会如何识别不符合范式的设计，并掌握将其分解到更高范式的技术，从而设计出结构良好、易于维护的数据库模式。 第二部分：数据库的逻辑设计与实现 在掌握了基础理论后，本部分将聚焦于如何将现实世界的需求转化为逻辑数据库设计。 实体-关系（ER）模型： ER模型是数据库设计的常用工具，它以图形化的方式描述实体、属性以及实体之间的关系。我们将详细讲解ER图的构成要素，包括实体类型、属性类型（简单属性、复合属性、多值属性、派生属性）、联系类型（一对一、一对多、多对多）、基数约束和参与约束。读者将学习如何根据业务需求绘制ER图，并将其转换为关系模式。 SQL语言详解： SQL（Structured Query Language）是操作关系型数据库的标准语言。本部分将全面介绍SQL的各个方面，包括： 数据定义语言（DDL）： `CREATE`, `ALTER`, `DROP` 等语句，用于创建、修改和删除数据库对象（表、索引、视图等）。我们将讲解不同数据类型的声明、约束的定义（主键、外键、唯一、非空、检查），以及索引的创建和管理。 数据操纵语言（DML）： `SELECT`, `INSERT`, `UPDATE`, `DELETE` 等语句，用于查询、插入、更新和删除数据。我们将深入讲解`SELECT`语句的强大功能，包括条件过滤（`WHERE`）、排序（`ORDER BY`）、分组（`GROUP BY`）、聚合函数（`COUNT`, `SUM`, `AVG`, `MIN`, `MAX`）、连接查询（`INNER JOIN`, `LEFT JOIN`, `RIGHT JOIN`, `FULL OUTER JOIN`）以及子查询。 数据控制语言（DCL）： `GRANT`, `REVOKE` 等语句，用于管理数据库用户的权限。 事务控制语言（TCL）： `COMMIT`, `ROLLBACK`, `SAVEPOINT` 等语句，用于管理数据库事务。 我们将提供大量实际操作示例，帮助读者熟练运用SQL进行各种数据管理任务。 第三部分：数据库的物理设计与性能优化 逻辑设计完成后，我们需要考虑如何将数据库在物理层面高效地存储和访问。 存储结构与文件组织： 数据库的物理存储是其性能的基石。本部分将介绍不同的存储结构，如堆文件（Heap File）、有序文件（Ordered File）等，以及它们在数据检索和更新方面的优劣。我们将深入探讨文件组织技术，如页（Page）、槽（Slot）等概念，以及如何通过记录（Record）的组织方式影响访问效率。 索引技术： 索引是提高数据库查询速度的关键。我们将详细介绍两种主流的索引结构： B树和B+树： 深入讲解B树和B+树的结构、插入、删除和搜索算法。理解这些索引如何在磁盘上高效组织数据，减少I/O操作。我们将分析不同类型的B+树索引（聚簇索引、非聚簇索引）的工作原理。 哈希索引： 介绍哈希索引的原理，以及其在等值查询方面的优势，并讨论其局限性。 查询处理与优化： 数据库管理系统（DBMS）的核心之一是查询优化器。本部分将揭示查询处理的各个阶段，包括语法分析、逻辑查询转换、物理查询计划生成。我们将深入探讨查询优化器如何选择最佳的执行策略，以及影响查询性能的因素，如选择性、基数估计、I/O成本模型等。读者将了解如何通过分析查询执行计划来识别性能瓶颈，并学习如何通过调整SQL语句、创建合适的索引或修改数据库统计信息来优化查询性能。 第四部分：并发控制与恢复机制 在多用户环境下，保证数据的一致性和可靠性至关重要。 事务的ACID特性： 我们将详细阐述事务（Transaction）的概念，并深入分析其ACID特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）。理解这四个特性是理解并发控制和恢复机制的基础。 并发控制技术： 多个事务同时访问数据库可能导致数据不一致。本部分将介绍主要的并发控制技术： 锁机制： 详细讲解共享锁（Shared Lock）、排他锁（Exclusive Lock）、意向锁（Intention Lock）等锁的类型，以及两阶段锁协议（Two-Phase Locking, 2PL）的工作原理。我们将分析死锁（Deadlock）的产生原因，以及如何通过死锁检测和预防机制来解决死锁问题。 多版本并发控制（MVCC）： 介绍MVCC的核心思想，即为数据的不同版本创建时间戳，从而允许读操作不被写操作阻塞，提高并发性。 数据库恢复： 存储介质故障或系统崩溃可能导致数据丢失。本部分将介绍数据库恢复的基本原理和常用技术： 日志记录（Logging）： 讲解预写日志（Write-Ahead Logging, WAL）的工作机制，即所有对数据的修改都必须先记录到日志中，然后再写入数据库文件。 检查点（Checkpoint）： 介绍检查点的作用，如何减少恢复所需的时间。 恢复过程： 详细讲解系统崩溃后，如何利用日志文件来重做（Redo）已提交但未写入磁盘的事务，以及回滚（Undo）未提交的事务，从而恢复数据库到一致状态。 第五部分：高级主题与未来展望 本部分将触及一些更高级的数据库概念，并展望数据库技术的发展趋势。 数据库安全： 探讨数据库安全的重要性，包括用户认证、授权、数据加密、审计等安全机制，以及SQL注入等常见安全威胁的防范。 数据仓库与OLAP： 介绍数据仓库（Data Warehouse）的概念，以及联机分析处理（OLAP）技术，用于支持决策分析。我们将讨论数据仓库的设计方法（星型模型、雪花模型）和OLAP操作（切片、切块、钻取、上卷）。 分布式数据库基础： 简要介绍分布式数据库的概念，包括数据分片（Sharding）、复制（Replication）以及分布式事务的挑战。 《关系型数据库系统原理与实践》旨在为读者提供一个全面、深入的视角，不仅理解关系型数据库的“是什么”，更在于掌握“为什么”和“如何做”。通过理论与实践的结合，读者将能够自信地设计、实现、管理和优化关系型数据库系统，为各类应用提供稳定可靠的数据支撑。

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