高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其應(yīng)用

前言

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)主要研究如何存儲(chǔ)、使用和管理數(shù)據(jù)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快，也是應(yīng)用為最廣泛的技術(shù)之一。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)可以說(shuō)已經(jīng)滲透到信息技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域，成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)核心技術(shù)。作為計(jì)算機(jī)專業(yè)及信息類相關(guān)專業(yè)的核心課程，國(guó)內(nèi)外已出版了大量數(shù)據(jù)庫(kù)方面的教科書。此外，還有為數(shù)更多的、與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相關(guān)的各種技術(shù)叢書。各類技術(shù)叢書由于偏重于某方面主題，或偏重于特定的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，一般不適合作為教科書。目前已有的數(shù)據(jù)庫(kù)方面教科書，大致可分為三類：一是“導(dǎo)論、入門或基礎(chǔ)”類，這類書適合本科入門教育；二是較為深入的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)介紹，這類教材以國(guó)外一些知名大學(xué)教科書的中譯本占主導(dǎo)，主要面向高年級(jí)本科生或研究生的提高教育。三是面向某些數(shù)據(jù)庫(kù)專門技術(shù)的專深內(nèi)容介紹，適合數(shù)據(jù)庫(kù)研究方向的高級(jí)研究人員或高級(jí)開(kāi)發(fā)人員使用。本書作者從事高校研究生數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)多年。由于沒(méi)有找到滿意的國(guó)內(nèi)教材，之前也是選用國(guó)外某知名大學(xué)教科書的中譯本作為教材?？赡苡捎谧g者需要盡可能忠實(shí)于原著，不便加入譯者個(gè)人見(jiàn)解或修正等原因，學(xué)生總是抱怨書本內(nèi)容太艱澀，閱讀或理解起來(lái)太費(fèi)勁。教師也覺(jué)得內(nèi)容有些散，知識(shí)體系的主線脈絡(luò)不夠清晰，內(nèi)容的深入與實(shí)用的結(jié)合也顯得不足，從而使內(nèi)容顯得抽象、難懂。另外，由于研究生已修課程差別很大，有些學(xué)生以前可能完全沒(méi)有接觸過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)方面知識(shí)，如何兼顧這類學(xué)生也給教師選擇教材和教學(xué)帶來(lái)了額外的困難。本書作者正是出于以上因素和考慮，在綜合參考多本國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)庫(kù)課程教科書和一些數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)叢書的基礎(chǔ)上，結(jié)合近些年一些較新的研究成果，編寫了這本面向高等院校研究生或高年級(jí)本科生教學(xué)使用的、難度適中的教材。本書也適合希望深度、系統(tǒng)化理解和使用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的高級(jí)技術(shù)研發(fā)人員。

內(nèi)容概要

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是現(xiàn)代信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用中一項(xiàng)極為重要的基礎(chǔ)技術(shù)。本書全面介紹數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理、技術(shù)體系、實(shí)現(xiàn)方法和發(fā)展動(dòng)態(tài)。全書包括4個(gè)部分共14章。第1部分介紹數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)，涵蓋數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的基本原理、體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用方面的主題；第2部分介紹數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，涵蓋關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方面的相關(guān)主題知識(shí)；第3部分介紹對(duì)象數(shù)據(jù)及web數(shù)據(jù)庫(kù)方面的相關(guān)主題知識(shí)；第4部分涉及數(shù)據(jù)庫(kù)的一些高級(jí)主題，介紹數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘和演繹數(shù)據(jù)庫(kù)方面的相關(guān)主題知識(shí)?！　”緯拍钋逦?、知識(shí)體系完整，內(nèi)容組織合理實(shí)用，并且適度地介紹了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和最新動(dòng)態(tài)?！　”緯勺鳛楦叩仍盒Ｓ?jì)算機(jī)及信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)研究生和高年級(jí)本科生的教材，同時(shí)也可作為數(shù)據(jù)庫(kù)研究和開(kāi)發(fā)人員的參考書。

書籍目錄

第1部分 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)　第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)導(dǎo)論　第2章 關(guān)系模型與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)　第3章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)第2部分 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)　第4章 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理　第5章 數(shù)據(jù)庫(kù)索引技術(shù)　第6章 關(guān)系操作符賦值　第7章 查詢處理與優(yōu)化　第8章 事務(wù)并發(fā)控制　第9章 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)第3部分 對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)和Web數(shù)據(jù)庫(kù)　第10章 對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)　第11章 Web數(shù)據(jù)庫(kù)第4部分 其他高級(jí)主題部分　第12章 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與決策支持系統(tǒng)　第13章 數(shù)據(jù)挖掘　第14章 演繹數(shù)據(jù)庫(kù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：（2）導(dǎo)航層（L4）主要實(shí)現(xiàn)邏輯對(duì)象／記錄集的導(dǎo)航存取。在這個(gè)接口中，用戶或高層模塊通過(guò)使用各種掃描方式（如table-scan、index-scan），或通過(guò)各種賦值操作符，在層次結(jié)構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)的邏輯記錄集中導(dǎo)航。為能支持排序、連接等高級(jí)操作，本層還應(yīng)具有對(duì)記錄集進(jìn)行動(dòng)態(tài)排序的能力。（3）記錄和存取路徑管理層（L3）主要實(shí)現(xiàn)邏輯記錄（對(duì)象）到物理記錄（對(duì)象）的映射。本層中仍能看到低層的邏輯磁盤頁(yè)，必須提供聚集設(shè)施和維護(hù)所有物理對(duì)象表示（即記錄、一字段等在頁(yè)內(nèi)的表示），以及維護(hù)像B+樹、散列、內(nèi)部頁(yè)鏈表或頁(yè)目錄這樣的存取路徑結(jié)構(gòu)。本層對(duì)整個(gè)DMBS系統(tǒng)性能有至關(guān)重要的影響，特別是當(dāng)需要處理聚集選項(xiàng)，或需要實(shí)現(xiàn)可適應(yīng)基于工作集（Wrrkload）預(yù)測(cè)制導(dǎo)的靈活存取路徑時(shí)。（4）傳播控制層（L2）利用一個(gè)被稱為DB緩沖池的專用主存區(qū)處理邏輯磁盤頁(yè)讀寫，緩沖池被按頁(yè)大小劃分為一個(gè)個(gè)頁(yè)槽（或稱為頁(yè)面框frame）。借助傳播控制層，可為主存與輔存間傳送DB被修改頁(yè)提供更大的自由度，以有效減少實(shí)際的物理磁盤I／O次數(shù)。本層的I）BMS組件被稱為緩沖區(qū)管理器。專門負(fù)責(zé)管理這個(gè)DB緩沖池，包括將指定邏輯磁盤頁(yè)讀人到DB緩沖池的特定位置中，或?qū)⒕彌_池中的一些被修改頁(yè)寫回邏輯磁盤中。（5）最底層（L1）被稱為磁盤空間管理層。操作對(duì)象為永久存儲(chǔ)介質(zhì)上的位模式數(shù)據(jù)，通常需要與操作系統(tǒng)（OS）文件管理子系統(tǒng)協(xié)同工作。OS文件管理支持字節(jié)序列的流式文件R／W管理，將“讀文件f的第i個(gè)字節(jié)”請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為“讀磁盤d的柱面c中磁道t的第m塊”。DB系統(tǒng)的磁盤空間管理可基于OS的文件管理來(lái)實(shí)現(xiàn)，將整個(gè)DB存儲(chǔ)在一個(gè)或幾個(gè)磁盤文件中。DB磁盤管理器的任務(wù)是管理這些OS文件相關(guān)的磁盤空間，調(diào)用OS功能實(shí)現(xiàn)流式文件的磁盤R／W。該層的主要目標(biāo)是：實(shí)現(xiàn)“邏輯”磁盤頁(yè)到實(shí)際磁盤塊的映射，即實(shí)現(xiàn)以頁(yè)為單位的邏輯磁盤。具體來(lái)說(shuō)，就是要實(shí)現(xiàn)隱藏下層硬件（包括OS文件管理）細(xì)節(jié)，支持以頁(yè)為單位的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，允許高層軟件認(rèn)為DB數(shù)據(jù)是一系列以頁(yè)為單位的磁盤數(shù)據(jù)集。

編輯推薦

注重核心概念講解和知識(shí)體系的完整性、一致性?！陡呒?jí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其應(yīng)用》的主要內(nèi)容基本上可以通過(guò)“數(shù)據(jù)模型”、“DBMS體系結(jié)構(gòu)及其發(fā)展演化”這兩條粗線貫穿起來(lái)，知識(shí)體系、主線脈絡(luò)清晰。提供了關(guān)于當(dāng)前主流商業(yè)I）BMS實(shí)現(xiàn)的一定深度覆蓋，弱化各種替代選項(xiàng)的廣泛覆蓋。雖然《高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其應(yīng)用》主體內(nèi)容篇幅集中在RDBM．S的設(shè)計(jì)、調(diào)優(yōu)和實(shí)現(xiàn)方面，然而，其中的許多主題并不局限于RDBMS，如緩沖區(qū)管理等。有些方法或思想稍加延伸擴(kuò)展，就可應(yīng)用到對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，或一些其他高級(jí)特性的實(shí)現(xiàn)中。注意內(nèi)容的深入與實(shí)用的緊密結(jié)合。對(duì)于以學(xué)生閱讀為主的非教學(xué)部分，一方面，以概念講解配合實(shí)例說(shuō)明為主；另一方面，力求以較小的篇幅，提供簡(jiǎn)明且翔實(shí)的主題知識(shí)。注重反映數(shù)據(jù)庫(kù)的最新技術(shù)；注重用全新的觀點(diǎn)和視角認(rèn)識(shí)新、舊問(wèn)題，分析問(wèn)題的本質(zhì)，并給讀者留下一定的思考空間。

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