Operating Systems Concepts with Java pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley

作者:Abraham Silberschatz

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2003-10-31

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471489054

丛书系列:

图书标签:

• 操作系统
• Java
• 计算机科学
• 编程
• 教学
• 概念
• 原理
• 并发
• 进程管理
• 内存管理

《深入理解数据库系统原理》 内容梗概： 本书旨在为读者构建一套扎实的数据库系统理论基础，从最核心的概念出发，逐步深入到数据库系统的各个关键组成部分和运行机制。我们将不局限于特定数据库产品的操作，而是致力于阐述数据库系统为何如此设计，其背后的权衡与选择，以及如何通过理解这些原理来更好地应用和优化数据库。 第一部分：数据库系统的基石 数据模型与关系理论： 我们将从最基础的数据组织方式谈起，详细讲解不同数据模型（如层次模型、网状模型、关系模型）的演进历程和各自的优缺点。重点将放在关系模型上，深入剖析其数学基础——关系代数和关系演算，并通过大量实例来理解如何用这些形式化的语言来描述和操作数据。我们将深入讲解函数依赖、键的概念（候选键、主键、外键）、范式理论（1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF、5NF），以及它们在保证数据完整性和减少冗余方面的关键作用。理解范式是设计健壮数据库模式的基石，本书将详细分析不同范式下的数据冗余问题和解决策略。 SQL语言与查询处理： 虽然本书不侧重于具体的SQL语法，但我们将深入分析SQL语言的设计哲学，以及它如何与关系模型相对应。更重要的是，我们将揭示SQL查询是如何被数据库系统解析、优化并最终执行的。我们将详细介绍查询优化器的内部工作原理，包括等价查询变换、索引选择、连接策略（如嵌套循环连接、归并连接、哈希连接）的选择，以及代价估算模型。理解查询优化过程，将帮助读者写出更高效的SQL查询，并理解为何某些看似简单的查询会产生性能瓶颈。 第二部分：存储与管理 存储结构与文件组织： 数据库系统如何将海量数据持久化到磁盘上？本书将深入探讨各种存储结构，包括堆文件、排序文件、哈希文件等，以及它们在数据检索和管理上的优势与劣势。我们将讲解磁盘I/O的特点，以及如何通过页（Page）和块（Block）等基本存储单元来高效地组织和访问数据。 索引技术： 索引是加速数据检索的关键。我们将详细介绍各种索引结构，包括B树、B+树、散列索引、位图索引等。对于B+树，我们将深入讲解其结构、插入、删除和搜索操作的细节，以及其在数据库中的广泛应用。本书还将讨论多列索引、覆盖索引等高级索引技术，并分析不同场景下最适合的索引选择。 事务管理与并发控制： 事务是数据库系统的核心概念之一，它保证了数据操作的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）。我们将深入剖析ACID特性，并详细讲解实现这些特性的机制。重点将放在隔离性上，详细介绍各种并发控制协议，如锁协议（两阶段锁协议）、多版本并发控制（MVCC）、时间戳排序等。我们将分析这些协议如何解决读写冲突、写写冲突等问题，以及它们在性能和并发度上的权衡。 故障恢复： 数据库系统需要应对各种不可预知的故障，如系统崩溃、断电等。本书将深入讲解故障恢复机制，包括预写日志（WAL）、检查点（Checkpoint）技术、重做（Redo）和撤销（Undo）操作。理解这些机制，将帮助读者理解数据库系统如何保证数据的持久性和一致性，即使在发生故障后也能恢复到正常状态。 第三部分：高级主题与性能优化 查询执行引擎： 除了查询优化，我们还将深入探讨查询执行引擎的设计。我们将讲解如何将优化后的查询计划转化为一系列具体的算子操作，并分析不同算子（如选择、投影、连接、聚合）的实现方式。 缓冲管理： 数据库系统通常会将频繁访问的数据块缓存在内存中，以减少磁盘I/O。本书将详细介绍缓冲管理器的设计，包括页面置换算法（如LRU、CLOCK）的应用，以及如何有效地管理内存中的数据副本。 数据仓库与OLAP： 我们将简要介绍数据仓库的概念，以及在线分析处理（OLAP）与在线事务处理（OLTP）的区别。探讨维度建模、星型模型、雪花模型等数据仓库设计方法，并介绍OLAP查询的特点和挑战。 数据库性能调优： 基于前面所讲解的原理，本书将汇聚成数据系统性能调优的实践指导。我们将从硬件选型、操作系统配置、数据库参数调优，到SQL查询优化、索引策略选择、事务设计等多个维度，提供系统性的调优思路和方法。 学习目标： 通过学习本书，读者将能够： 深刻理解关系型数据库的核心原理和数据组织方式。 掌握SQL查询背后的执行机制和优化原理。 理解数据库系统如何进行存储管理、事务处理和故障恢复。 能够识别和分析数据库性能瓶颈，并提出有效的解决方案。 为进一步学习分布式数据库、NoSQL等更高级的数据库技术打下坚实的基础。 本书适合具备一定计算机基础知识，对数据管理和系统底层运作感兴趣的开发者、系统管理员、数据库管理员以及计算机科学专业的学生。我们相信，掌握了数据库系统的底层原理，将能让你在面对复杂数据挑战时，更加游刃有余。

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这本书的章节组织方式是其最大的优点之一，它构建了一个逻辑严密的学习阶梯。从一开始的基础概念铺垫，到中期对核心资源管理的深入剖析，再到后期对安全性和分布式系统的探讨，整个流程的过渡非常平滑自然，几乎没有感到任何突兀的跳跃。例如，在讲解了进程间通信（IPC）的各种机制后，作者紧接着就引入了同步与互斥的更高层抽象，这种关联性极大地帮助我构建了模块化的知识结构。我发现自己阅读完关于死锁检测与恢复的那一节后，对之前学过的信号量和管程的概念有了更深刻的理解，它们不再是孤立的工具，而是特定系统问题的解决方案。这种前后呼应的设计，体现了作者极高的教学经验，他们深谙知识点之间的内在联系。对于准备系统级面试的读者而言，这本书的价值无法估量，因为它覆盖的广度和深度，恰好是顶级科技公司技术面试中最看重的底层知识储备。它真正教会我的，是如何像系统程序员一样思考问题，而不是仅仅记住 API 调用。

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老实说，这本书的配图和图示虽然数量不少，但如果仅凭图文来理解，某些章节的晦涩程度依然能把人绕晕。特别是关于多处理器调度和缓存一致性协议（如 MESI 协议）的论述，文字的密度相当高，充满了专业术语。我常常需要对照外部的在线资源，比如一些知名的开源内核文档或者资深专家的博客，才能真正将书本上的抽象概念与实际代码中的实现细节串联起来。这种阅读体验的挑战性在于，它假设读者已经具备了一定的计算机体系结构基础，如果对 CPU 寄存器、总线结构了解不多，可能会在理解某些章节时感到吃力。然而，一旦你跨过了这个门槛，这本书就会成为你最可靠的参考书。它的参考书目列表极其详尽，为那些想深挖特定领域（比如网络协议栈或安全模型）的读者指明了清晰的进阶路径。可以说，这本书更像是一套严谨的知识体系蓝图，而不是一本轻松的读物，它要求读者带着批判性思维去阅读和吸收。

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这本书的封面设计简洁大气，纯黑的背景上用醒目的白色和少许橙色字体印着书名，给人一种专业而沉稳的感觉，一看就知道它不是那种浮夸的入门读物。拿到手里分量十足，厚实的纸张和精装的装帧都体现了出版社对内容的重视。我最初是被它在学术界和工业界流传的口碑吸引的，听说它是理解操作系统底层原理的“圣经”之一。迫不及待地翻开第一章，我立刻被作者清晰的逻辑结构所折服。它不像有些教材那样堆砌概念，而是采用了一种循序渐进的教学法，从最基础的硬件抽象层讲起，一步步深入到进程管理、内存管理、文件系统乃至分布式系统的复杂议题。尤其是它对并发控制和死锁预防机制的讲解，简直是教科书级别的精准和透彻。作者似乎对每一个核心算法的来龙去脉都了如指掌，解释时总能抓住问题的本质，避免了陷入不必要的枝节讨论。对于我这种希望构建扎实理论基础的读者来说，这本书提供了一个坚不可摧的知识框架，让原本抽象、晦涩的内核运作机制变得清晰可见，读完第一部分，我对计算机是如何协调海量任务的敬畏感油然而生。

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这本书的难度曲线对于自学者来说，无疑是一条陡峭的山路，但山顶的风景绝对值得攀登。我个人花了大量时间在消化关于虚拟内存和页面置换算法的那几章。初读时，我对“颠簸”（Thrashing）现象的描述感到有些困惑，但作者很快通过几个精心设计的案例分析，将理论与实际性能瓶颈紧密地联系了起来。它不是简单地罗列 LRU、FIFO 这些算法，而是深入探讨了它们在不同工作负载下的表现差异和优化空间，这才是真正有价值的地方。更令人称道的是，这本书的理论深度与工程实践的结合做得非常巧妙。它没有止步于“是什么”，而是不断追问“为什么这么设计”，以及“在真实操作系统中是如何实现的”。例如，在讲述 I/O 子系统时，它详细剖析了中断处理、缓冲池管理和 DMA（直接内存访问）机制，这些内容对于希望从事底层驱动开发或系统性能调优的工程师来说，简直是如获至宝。这本书要求读者投入足够的时间和精力去推导公式、理解流程图，但回报是极高的系统洞察力，它让你从一个“使用者”的视角，彻底转变为一个“构建者”的视角来审视整个计算环境。

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这本书的语言风格极其严谨、客观，几乎不带任何个人色彩或主观臆测，这使得它在学术参考价值上无可匹敌。每一条定义、每一个定理的陈述都力求精确无误，这对于需要引用或进行严密论证的场合非常有利。不过，这种极致的严谨性也带来了一个副产品：它在讲述宏大叙事或历史演进时显得相对平淡。它更偏重于描述“当下最优”或“经典”的实现范式，而非花笔墨去追溯某个概念诞生的曲折历史或者不同操作系统的哲学差异。对于那些希望通过阅读获得启发性的、更具故事性的系统发展史的读者来说，可能会觉得内容略显干涩。总而言之，这是一本需要带着“求解问题”的心态去研读的工具书，而不是一本可以轻松消遣的睡前读物。它更像是冷兵器时代的铸剑秘籍，虽然过程枯燥，但一旦掌握，你手中的武器将无比锋利和可靠。

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