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出版者:

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出品人:

页数:297

译者:

出版时间:2009-12

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787040283150

丛书系列:

图书标签:

• PowerBuilder
• PB
• 程序设计
• 开发
• 数据库
• 客户端/服务器
• Visual Basic
• 软件工程
• 编程入门
• 经典教材

《数据库系统原理与实践》 （一本深入浅出、紧贴前沿的数据库技术权威指南） --- 图书概述 《数据库系统原理与实践》 并非关注特定应用程序开发工具的书籍，而是系统地、全面地探讨支撑现代信息系统的核心技术——数据库系统。本书旨在为读者构建坚实的理论基础，并提供丰富的实践指导，帮助他们从数据结构、数据模型到高级查询优化、分布式事务处理等各个维度，全面掌握数据库技术的精髓。 本书内容涵盖了关系代数、SQL语言的高级特性、数据库设计范式、事务的ACID特性、并发控制机制（如两阶段锁定）、恢复技术（如日志和检查点）以及面向对象、半结构化数据（如XML/JSON）的处理方法。它不仅仅是一本教科书，更是一部面向专业开发人员、系统架构师以及数据库管理员（DBA）的实用参考手册。 第一部分：理论基石与数据建模 第一章：数据管理系统的演进与核心概念 本章追溯了数据管理技术从早期的文件系统到当前复杂数据库管理系统（DBMS）的演进历程。详细阐述了数据、信息、知识与元数据的区别与联系，并引入了数据独立性（物理和逻辑）的核心概念，解释了为什么需要DBMS。此外，本章会清晰界定数据库、数据库系统和数据库管理系统的三者关系，为后续学习奠定概念框架。 第二章：数据模型：概念与逻辑 本章是理论的起点，深入剖析了主要的数据模型。重点讲解实体-联系（E-R）模型，包括实体、属性、联系的定义、基数和约束的表示方法。随后，将重点介绍如何将E-R图转换为逻辑模型，特别是关系模型的严格定义，包括域、元组、关系（表）的数学定义，以及主键、外键、候选键的唯一性与参照完整性约束的实现。 第三章：关系代数与元组演算 为理解SQL的底层逻辑，本章详细介绍了关系代数的五种基本操作（选择、投影、并、差、笛卡尔积）及五种组合操作（交、除、连接）。通过大量的例子演示如何使用代数表达式来表达复杂的数据查询。同时，引入元组关系演算和域关系演算，为形式化验证查询的正确性提供理论工具。 第四章：规范化理论与数据库设计 数据库设计的核心在于减少冗余和避免更新异常。本章系统讲解了函数依赖的定义、闭包的计算，并详细推导了范式的层级：从第一范式（1NF）到BCNF（巴斯-科德范式）的推导过程，解释了为什么BCNF是更强的设计标准。最后，探讨3NF与BCNF在实际应用中的权衡，并介绍分解算法的无损连接与保持函数依赖的性质。 第二部分：查询语言与实现 第五章：标准SQL详解：数据定义与操作 本章聚焦于SQL（结构化查询语言）的实践应用。详细讲解DDL（数据定义语言）中的`CREATE`、`ALTER`、`DROP`语句，以及DML（数据操作语言）中的`INSERT`、`UPDATE`、`DELETE`。重点深入解析`SELECT`语句的高级特性，包括子查询（嵌套查询）、集合操作、视图（View）的创建与限制，以及标准SQL中的连接（JOIN）类型及其性能考量。 第六章：过程化SQL与存储过程 为实现复杂的业务逻辑和提高数据库访问效率，本章介绍数据库厂商特定的过程化扩展，如PL/SQL或T-SQL的基础结构。内容包括变量的声明、控制流语句（IF-THEN-ELSE、循环结构）、游标（Cursor）的使用、预编译语句（Prepared Statements）的概念，以及如何封装存储过程（Stored Procedures）和函数（Functions）来管理业务逻辑。 第七章：查询处理与优化 本章揭示DBMS如何高效地执行用户的查询请求。首先介绍查询处理的三个阶段：查询分解、查询优化和查询执行。重点深入查询优化器的工作原理，包括成本模型的建立、查询树的转换，以及查询执行计划的生成。会详细分析索引（B+树、Hash索引）对查询性能的决定性影响，并讨论连接算法（嵌套循环、哈希连接、合并连接）的选择策略。 第三部分：事务管理与并发控制 第八章：事务的可靠性保证 本章阐述了事务（Transaction）这一核心概念。详细解释事务的四大特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability），即ACID特性。重点分析持久性是如何通过Write-Ahead Logging (WAL)和检查点机制来实现的，并讲解了系统故障、介质故障恢复的基本流程。 第九章：并发控制机制 多个事务同时执行可能导致数据不一致。本章系统介绍解决并发问题的各种技术。从最基础的封锁（Locking）协议（共享锁、排他锁）开始，深入讲解两阶段锁定（2PL）及其改进（严格2PL）。随后，探讨更先进的无锁或乐观并发控制方法，如时间戳排序（Timestamp Ordering）和多版本并发控制（MVCC）的原理与优势。 第四部分：高级主题与前沿趋势 第十章：数据库的体系结构与存储结构 本章从系统实现的角度审视DBMS的内部结构。讲解了三级模式架构（外模式、概念模式、内模式）。详细描述数据如何在磁盘、缓存和主存之间流动，包括页（Page）的概念、缓冲管理池的替换策略（如LRU），以及数据如何物理地存储在磁盘上，例如堆文件组织和索引文件的组织方式。 第十一章：面向对象与非关系型数据库 随着数据类型的多样化，本章探讨关系模型的局限性。详细介绍面向对象数据库（OODBMS）的概念，包括对象标识符（OID）和复杂对象。随后，将重点转向当前热门的NoSQL范式，区分键值存储（Key-Value）、文档数据库（Document）、列族数据库（Column-Family）和图数据库（Graph Database）的适用场景、优缺点及其CAP理论的指导意义。 第十二章：分布式数据库系统 本章关注数据分布带来的挑战与机遇。讲解数据分布的基本策略（分片、复制）。深入分析分布式事务的复杂性，特别是两阶段提交（2PC）协议的工作流程和其固有的阻塞问题。探讨分布式查询的优化，以及如何保证数据在网络分区下的最终一致性。 --- 本书的特色 1. 理论与实践的完美融合： 每介绍一个理论概念，都配有如何将其应用于实际系统设计和SQL编写的案例分析。 2. 面向底层的深入解析： 不满足于停留在应用层，本书深入讲解了查询优化器、事务日志和锁管理器等底层机制的实现逻辑。 3. 紧跟技术前沿： 涵盖了传统关系模型之外的NoSQL、分布式事务等现代数据管理的热点议题，确保读者知识体系的完整性。 4. 严格的数学基础： 采用严谨的数学语言来定义关系代数和范式，帮助读者建立对数据一致性和正确性的深刻理解，而非停留在CRUD操作的层面。

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