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出版者:机械工业出版社

作者:Sumit Sarin 钟鸣 孙登峰

出品人:

页数:493

译者:

出版时间:2001-3

价格:65.00元

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isbn号码:9787111086031

丛书系列:

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• Oracle
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• 性能优化
• SQL
• PLSQL
• 备份恢复

《数据库架构与性能优化实战》 一、 深入理解数据库核心：从理论到实践的蜕变 本书旨在为读者提供一个全面、深入的数据库技术视角，超越日常的运维操作，直击数据库系统的设计、构建与优化核心。我们不会仅仅停留在“如何操作”层面，而是着力于“为何如此操作”，帮助读者建立起一套完整的数据库系统观。 1. 数据库模型与设计原理： 在信息爆炸的时代，数据的组织方式直接影响着系统的效率和可维护性。本书将首先带领您深入探索关系型数据库模型（RDBMS）的理论基础，包括实体-联系（ER）模型、范式理论（第一范式到第五范式）及其在实际设计中的权衡与应用。我们将详细解析数据建模的艺术，如何将复杂的业务需求转化为清晰、高效的数据库结构，以及如何避免常见的反模式。此外，对于NoSQL数据库的兴起，本书也将提供一个概览，阐述不同NoSQL模型（键值存储、文档数据库、列族数据库、图数据库）的适用场景与设计哲学，帮助读者在面对多样化数据需求时做出明智的技术选型。 2. 数据库内部机制剖析： 理解数据库的“心脏”跳动方式，是进行有效优化的基石。本书将深入剖析数据库的内部工作原理，包括： 存储引擎（Storage Engine）：我们以InnoDB为例，详细讲解其B+树索引结构、页（Page）的组织方式、事务日志（Redo Log, Undo Log）的工作机制、MVCC（多版本并发控制）的实现原理，以及缓冲池（Buffer Pool）的管理策略。这将帮助您理解数据是如何被存储、检索和修改的，以及这些过程中的性能瓶颈可能出现在何处。 查询处理与优化：从SQL语句的解析、重写，到查询计划的生成、选择，再到执行器的优化，本书将为您揭示数据库如何高效地处理查询。我们将详细讲解各种类型的连接（Nested Loop, Hash Join, Sort-Merge Join）、访问路径（全表扫描、索引扫描）的选择逻辑，以及优化器在统计信息、成本模型下的决策过程。 并发控制与事务隔离：理解ACID（原子性、一致性、隔离性、持久性）原则的含义与实现方式至关重要。本书将深入讲解不同的事务隔离级别（Read Uncommitted, Read Committed, Repeatable Read, Serializable）及其可能引发的问题（脏读、不可重复读、幻读），以及数据库如何通过锁机制（行锁、表锁、间隙锁）、多版本并发控制（MVCC）等技术来保证数据的一致性和并发访问的正确性。 3. 物理存储与操作系统交互： 数据库的性能表现，很大程度上取决于其与底层存储介质和操作系统的交互效率。本书将探讨数据库如何管理磁盘I/O，包括缓冲区的命中率、预读（Read-Ahead）机制、写回（Write-Back）策略。同时，我们将分析操作系统对数据库性能的影响，如文件系统（ASM, LVM）的选择、内存管理、进程与线程调度等。理解这些底层交互，有助于更精准地进行性能调优。 二、 数据库性能优化的艺术：科学方法与实战技巧 性能优化是一个系统性的工程，需要理论指导和实践经验的结合。本书将为您提供一套科学的性能分析与优化方法论，并辅以丰富的实战技巧。 1. 性能瓶颈识别与诊断： 盲目地进行优化往往适得其反。本书将教授您如何系统性地识别数据库性能瓶颈，包括： 监控体系建设：如何构建有效的数据库监控体系，采集关键性能指标（CPU、内存、I/O、网络、连接数、慢查询、事务延迟等），并利用工具（如性能视图、监控软件）进行可视化展示和告警。 故障排除与问题定位：当性能出现下降时，如何快速定位问题根源？本书将通过大量的案例分析，教您如何分析等待事件（Wait Events）、锁等待、死锁、资源争用等，并结合日志信息、跟踪文件，准确诊断性能问题。 基准测试与性能分析：如何进行客观的性能评估？本书将介绍基准测试的原理、方法和工具，帮助您在引入变更前后进行有效的性能对比，并解读测试结果，找出系统的薄弱环节。 2. SQL调优实战： SQL语句是数据库访问的入口，其效率直接影响着整体性能。本书将深入讲解SQL调优的方方面面： 索引优化：从索引的类型（B-Tree, Hash, Fulltext）、创建策略（覆盖索引、联合索引、函数索引）、选择性分析，到索引失效的常见原因（函数索引、隐式转换、OR条件等），再到索引的维护（碎片整理、重建）。 查询重写与优化器提示：学习如何通过调整SQL语句的写法，引导优化器生成更优的执行计划。我们将介绍各种优化器提示（Optimizer Hints）的使用场景和注意事项，以及如何利用子查询、临时表、UNION ALL等技巧提升查询效率。 执行计划分析：本书将深入解读数据库生成的执行计划（Execution Plan），教您如何识别其中的低效操作，如全表扫描、错误的连接顺序、过多的排序操作等，并针对性地进行优化。 统计信息管理：理解数据库优化器如何依赖统计信息做出决策，以及如何收集、更新和维护准确的统计信息，以确保优化器能够生成最优的执行计划。 3. 系统参数调优与配置优化： 数据库系统的参数配置对性能有着至关重要的影响。本书将详细解析关键的系统参数，并提供针对不同场景的优化建议： 内存管理：深入理解缓冲池（Buffer Pool/Shared Pool/System Global Area）的大小、LRU（Least Recently Used）算法、脏页（Dirty Pages）的刷新机制。 I/O配置：讨论裸设备（Raw Devices）与文件系统（Filesystem）的优劣，以及如何通过RAID、磁盘分组、文件布局等方式优化I/O性能。 连接管理：合理配置最大连接数、连接池的大小，避免因资源争用导致的性能下降。 其他关键参数：包括但不限于日志缓冲（Log Buffer）、日志文件（Redo Log/Archive Log）大小与数量、并行执行（Parallel Execution）等。 4. 架构设计与高可用性： 一个健壮的数据库架构是高性能和高可用性的基础。本书将探讨： 数据库集群与高可用方案：介绍主备复制（Replication）、主主复制（Master-Master Replication）、读写分离（Read-Write Splitting）、多活架构（Active-Active Cluster）等方案的原理、实现方式和适用场景。 负载均衡与故障转移：如何设计负载均衡策略，将读写请求分散到不同的数据库实例，以及如何实现快速的故障转移（Failover）和故障恢复（Failback）。 分库分表与数据分片：当单库承载能力达到瓶颈时，如何通过分库分表技术，将数据分散到多个数据库实例中，提升系统的整体吞吐量和可用性。 三、 数据库安全与容灾备份：守护数据的生命线 数据安全与可靠性是数据库系统的生命线。本书将深入探讨数据库的安全防护与灾难恢复策略。 1. 数据库安全基础与实践： 用户权限管理：精细化的用户角色设计，最小权限原则的实施，以及用户账户的安全策略（密码复杂度、过期策略）。 网络安全：数据库防火墙、网络隔离、SSL/TLS加密传输。 数据加密：静态数据加密（TDE - Transparent Data Encryption）和动态数据加密。 审计与监控：数据库操作审计（Audit）的配置与分析，以及安全事件的监控与告警。 SQL注入与防范：了解SQL注入的原理，并掌握防范措施，如参数化查询、ORM框架的应用。 2. 容灾备份与恢复策略： 备份的类型与方法：全量备份、增量备份、差异备份，以及冷备份与热备份的优缺点。 恢复模型与日志归档：理解不同的恢复模型（简单恢复、完整恢复、大容量日志恢复）如何影响备份和恢复策略。 灾难恢复计划（DRP）：如何设计一套完整的灾难恢复计划，包括恢复点目标（RPO）和恢复时间目标（RTO）的设定。 容灾备份工具与技术：介绍各种主流数据库的备份工具（如RMAN、mysqldump、pg_dump）和容灾技术。 恢复演练：定期进行恢复演练的重要性，以及如何评估恢复效果。 四、 进阶主题与未来展望 除了核心的技术内容，本书还将触及一些进阶主题，帮助读者拓展视野，把握数据库技术的发展趋势。 1. 自动化运维与DevOps： 自动化部署与配置管理：利用Ansible, Chef, Puppet等工具实现数据库的自动化部署与配置。 持续集成/持续部署（CI/CD）：如何将数据库变更纳入CI/CD流程，实现高效、可靠的迭代。 容器化部署：Docker、Kubernetes在数据库部署中的应用。 2. 云数据库与原生云数据库： 云数据库服务（DBaaS）：Amazon RDS, Azure SQL Database, Google Cloud SQL等主流云数据库的特点、优势与挑战。 云原生数据库：CockroachDB, TiDB, YugabyteDB等原生分布式数据库的设计理念与技术优势。 3. 数据库性能监控与诊断工具深度解析： 本书将结合多个平台和工具，提供更深入的操作演示和技巧分享，例如： SQL性能分析工具：如SQL Trace, EXPLAIN Extended, Profiler。 系统性能监控工具：如vmstat, iostat, sar, Prometheus, Grafana。 数据库特定工具：如Percona Toolkit, pt-query-digest。 《数据库架构与性能优化实战》 致力于成为您在数据库领域深度探索的可靠伙伴。通过系统性的学习，您将能够构建出更稳定、更高效、更安全的数据库系统，并自信地应对各种复杂的业务挑战。本书不拘泥于特定的数据库产品，而是强调通用的原理和方法论，让您触类旁通，融会贯通，成为一名真正意义上的数据库专家。

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坦白说，在阅读这本书的过程中，我最大的收获来自于它在性能优化部分的论述。市面上的优化书籍往往堆砌了大量的AWR报告解读技巧，但往往缺乏对优化思路的提炼。这本书则完全不同，它首先建立了一套清晰的性能分析框架，让你知道如何从宏观上判断瓶颈所在，然后才是微观的执行计划分析和SQL调优。作者对SQL执行引擎的剖析，特别是对CBO（Cost-Based Optimizer）工作原理的阐述，简直是一场思想的洗礼。他用一种非常具象化的方式解释了索引选择性、统计信息更新的重要性，以及在不同数据分布下索引可能失效的原因。我立刻将书中学到的方法应用到我目前正在维护的一个慢查询上，仅仅通过调整一个Hint和一个索引的重建，查询时间就从原来的几分钟缩短到了几秒钟，那种成就感是无与伦比的。这本书不仅仅教你工具的使用，更重要的是培养你解决问题的思维模式，这才是真正的技术内功。

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这本书的封面设计简直是太吸引人了，那种深邃的蓝色调，配上金色的字体，给人一种专业又稳重的视觉冲击。我拿到手的时候，就感觉自己手里捧着的不是一本普通的书籍，而是一把开启数据库管理奥秘的钥匙。内页的纸张质量也相当不错，印刷清晰，排版布局合理，即使是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。特别是对那些需要长时间在命令行界面操作的DBA来说，这种舒适的阅读体验至关重要。我发现作者在细节处理上非常用心，比如代码块的注释清晰明了，让初学者也能很快理解复杂的操作逻辑。这本书的结构安排也体现了作者深厚的行业经验，从基础概念的梳理到高级性能调优的实战案例，层层递进，逻辑性极强，完全不像市面上很多那种东拼西凑的教材，读起来酣畅淋漓，仿佛有一位经验丰富的前辈在身边手把手指导。我特别欣赏它对最新Oracle特性的覆盖，这对于我们这些需要跟进技术栈的专业人士来说，简直是雪中送炭，确保了知识的时效性和前瞻性。

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这本书的语言风格极其平实、客观，没有过度渲染或使用过于花哨的辞藻来吸引眼球，完全是用技术人员的严谨态度在阐述问题。这对于我们这些习惯于和冰冷数据打交道的专业人士来说，是一种难得的高效沟通方式。我特别喜欢它在处理疑难杂症时的态度——不回避复杂性，而是坦诚地展示出不同解决方案的优缺点和适用边界。例如，在讨论闪回技术（Flashback Technology）的应用场景时，作者不仅列举了闪回表、闪回查询，还详细对比了它们在数据一致性、恢复粒度上的差异，并给出了在紧急情况下应该优先采用哪种策略的明确建议。这种务实且注重权衡的写作风格，让读者在学习知识的同时，也潜移默化地磨练了自己的决策能力。它更像是一份资深同事的笔记，充满了实战的智慧和经验的沉淀，让人读起来非常踏实可靠，每一个知识点都仿佛经过了千锤百炼的检验。

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我必须强调，这本书在章节间的过渡处理得非常巧妙。很多技术书籍在从一个大模块进入下一个大模块时，总会显得生硬，让人感觉内容是被强行拼凑起来的。然而，这本书在这方面做得极为自然流畅，仿佛作者预知了读者在学习过程中的困惑点，并提前在章节末尾留下了伏笔或总结性的过渡句。比如，在讲完存储结构后，自然而然地就引出了如何进行高效的备份策略设计，两者之间的逻辑联系紧密无缝。这种精心编排的阅读流程，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。对于非科班出身、但自学动力十足的IT从业者来说，这本书简直是打开了一扇通往专业领域的大门。它不仅教会了技术，更重要的是，它构建了一个完整的知识体系框架，让所有的碎片化知识点都能在这个框架中找到自己的位置，从而形成坚实的知识网络。这本书的价值远超其定价，它是一笔对未来职业发展的有效投资。

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初次翻阅这本书时，我最大的感受是它的深度和广度。它绝非泛泛而谈的“入门手册”，而是直击核心痛点的“实战宝典”。书中对高可用性架构（RAC）的讲解，那份细致入微的程度，简直令人惊叹。作者并没有停留在理论的层面，而是通过大量的真实生产环境案例，剖析了不同场景下的部署策略和故障排查技巧。我印象最深的是关于数据迁移和灾备恢复那几章，那些步骤和脚本的编写，精确到每一个参数的设置，这才是真正能救急的干货。很多其他资料中一笔带过的关键配置，这本书里都给出了详尽的解释，告诉你“为什么”要这么做，而不仅仅是“怎么做”。这种深挖根源的写作风格，极大地提升了我对Oracle内部工作机制的理解，让我不再满足于停留在“会用”的阶段，而是真正理解了其背后的设计哲学。对于有志于成为资深DBA的读者来说，这本书的价值无可估量，它提供的视角是系统性的、全局性的。

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