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出版者:北京理工大学出版社

作者:孙惠满

出品人:

页数:165

译者:

出版时间:2007-8

价格:16.80元

装帧:

isbn号码:9787564009571

丛书系列:

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《数据库系统原理与实践：从理论到应用》 图书简介 本教材旨在全面、深入地介绍数据库系统的基本原理、核心技术以及在实际工程中的应用方法。本书内容覆盖了从经典的关系代数理论到现代面向对象、NoSQL数据库的演进，力求为读者构建一个坚实而广阔的数据库知识体系。 第一部分：数据库系统基础理论 本部分着重于奠定读者在数据库领域的理论基础，理解数据存储、组织和管理的基本逻辑。 第一章：数据模型与数据库基础 本章首先界定数据库、数据库系统（DBS）与数据库管理系统（DBMS）的概念及其相互关系。我们详细阐述了数据独立性的重要性，区分了数据描述的三个层次：外模式、概念模式和内模式，并深入探讨了数据字典（Data Dictionary）和元数据管理。随后，系统介绍了几种重要的数据模型，包括但不限于层次模型、网格模型，并为后续的关系模型奠定基础。 第二章：关系模型：理论基石 关系模型是现代数据库的核心。本章详尽讲解了关系模型的严格数学基础，包括关系、元组、属性域、键（主键、候选键、外键）的定义。我们引入了关系代数（Relational Algebra）作为操作语言的理论基础，详细阐述了选择（Select）、投影（Project）、连接（Join，包括自然连接、等值连接、左/右外连接）、除（Divide）等基本和复合运算的精确定义和应用示例。同时，本章也将引入关系演算（Tuple Relational Calculus）和域关系演算（Domain Relational Calculus），展示不同逻辑表述方式之间的等价性。 第三章：数据完整性与规范化 数据质量是数据库系统的生命线。本章侧重于如何通过约束条件来保证数据的正确性和一致性。我们将详细解释实体完整性、参照完整性（外键约束的实现机制）以及用户定义的完整性。核心内容将聚焦于函数依赖（Functional Dependency, FD）及其闭包的计算。在此基础上，我们系统地推导并阐述了数据库规范化理论的各个范式：从第一范式（1NF）到 BC 范式（BCNF），再到第三范式（3NF）。此外，还会讨论高范式（如 4NF、5NF）的必要性，以及在实际应用中，何时需要进行“反规范化”以优化查询性能。 第二部分：关系数据库的实现与查询 本部分转向数据库内部的物理实现机制以及用户如何高效地利用SQL进行数据操作。 第四章：SQL：结构化查询语言精讲 SQL是事实上的标准语言。本章从数据定义语言（DDL，如CREATE, ALTER, DROP）入手，随后深入讲解数据操纵语言（DML，包括SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE）的复杂用法。SELECT语句的各个子句（FROM, WHERE, GROUP BY, HAVING, ORDER BY）将被分解阐述，重点分析嵌套查询、视图（Views）的创建与使用，以及存储过程、触发器和函数（PL/SQL 或 T-SQL 基础）。我们将通过大量实际案例，演示如何使用集合操作和窗口函数解决复杂的报表需求。 第五章：存储结构与文件组织 理解数据如何在磁盘上高效组织是性能优化的前提。本章讲解了数据的物理存储结构，包括记录的排列方式（定长、变长记录）。重点探讨了文件组织技术，如堆文件（Heap File）和顺序文件（Sequential File）。我们将详细分析块（Block）的概念，以及数据如何在缓冲池（Buffer Pool）和主存之间进行调度和置换（如LRU算法）。 第六章：索引技术与性能优化 索引是提高查询效率的关键。本章全面覆盖了B/B+树索引的结构、构建过程和查询算法，解释为什么B+树更适合作为数据库的外部存储索引。同时，我们将探讨哈希索引的适用场景及其局限性。针对二级索引（Secondary Index）和聚簇索引（Clustered Index）的差异将被清晰对比。最后，本章会介绍索引的维护成本以及如何通过分析查询执行计划来优化索引设计。 第七章：查询处理与优化 本章深入DBMS的“大脑”，探讨查询如何被解析、优化并最终执行。我们将详细介绍关系代数的逻辑查询优化（如谓词下推、连接消除）和查询执行的物理优化（如选择最优的连接算法：嵌套循环连接、排序合并连接、Hash Join）。成本估计算法（基于统计信息）将被引入，使读者理解查询优化器（Query Optimizer）是如何做出决策的。 第三部分：事务管理与并发控制 本部分关注数据库系统在多用户环境下的可靠性和一致性保障。 第八章：事务管理与ACID特性 事务是数据库并发控制的基本单位。本章首先严格定义了事务的四个基本特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability），即ACID特性。我们将分析事务的生命周期，并介绍如何利用日志（Log）机制来实现恢复管理，包括前滚（Rollforward）和回滚（Rollback）。 第九章：并发控制机制 在多个事务同时访问数据时，必须保证隔离性。本章系统介绍并发控制的主要技术。我们将深入分析锁协议（如两阶段锁定 2PL 及其严格和生存版本）如何保证事务的隔离性。随后，我们将讨论无锁的并发控制技术，如时间戳排序（Timestamp Ordering, TO）和多版本并发控制（MVCC），并对比它们在性能和死锁处理上的优异性。本章还会专门讲解死锁的检测、预防和解除策略。 第四部分：现代数据库系统与前沿趋势 本部分拓宽视野，介绍关系模型之外的新兴数据库范式及其应用。 第十章：分布式数据库与数据分区 随着数据量的爆炸式增长，分布式数据库成为必然趋势。本章介绍分布式数据库系统的架构、数据分布策略（如哈希分布、范围分布）以及数据复制的必要性。重点讨论分布式事务的挑战，如两阶段提交（2PC）协议。 第十一章：NoSQL数据库概述 关系模型的局限性促使了非关系型（NoSQL）数据库的兴起。本章对主要的NoSQL类别进行梳理和比较：键值存储（Key-Value Stores）、文档数据库（Document Databases）、列式数据库（Column-Family Stores）以及图数据库（Graph Databases）。每类数据库的适用场景、数据模型和查询方式将被详细剖析，帮助读者根据业务需求做出正确的选型决策。 附录：数据库安全性与隐私保护 本附录简要探讨了数据库安全面临的威胁（如SQL注入），介绍基本的访问控制模型（如自主访问控制DAC和强制访问控制MAC），以及数据加密在数据库层面的应用概述。 本书的编写风格注重理论与实践的紧密结合，所有理论概念均配有详细的图示和可操作的实例，旨在培养读者不仅能“使用”数据库，更能“理解”和“设计”高效、健壮的数据库系统的能力。

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这本书的印刷质量和装帧设计给人一种沉甸甸的、值得信赖的感觉。纸张选择了偏哑光的材质，有效地减少了阅读时长带来的视觉疲劳，即便是长时间对着屏幕或纸张学习，眼睛的负担也相对较轻。更值得称赞的是，书中的所有代码示例和图表都采用了高对比度的色彩方案，即便是复杂的ER图，其中的实体、属性和关系线也能清晰区分，这对于需要反复对照学习的读者来说，是极大的便利。在软件环境的选择上，它紧密围绕行业主流工具进行讲解，确保读者学到的技能能够无缝迁移到实际工作场景中。例如，对于数据导入导出的操作，它不仅讲解了标准命令，还详细演示了不同文件格式（CSV, TXT）的处理技巧，这些都是教科书上常常被略过，但实际操作中却极为关键的“陷阱”。这本书的排版中，作者习惯用加粗的字体来标记关键词汇，配合页边距上的迷你注释，形成了一种多层次的信息结构，使得快速回顾特定概念时，效率极高。它真正做到了将理论知识“落地”，让人感觉手中的不仅仅是一本书，更像是一套完整的实战手册。

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这本书的结构安排非常巧妙，它似乎是经过精心设计的，以确保读者的学习路径是平滑且富有逻辑性的。作者似乎深知读者的痛点，在章节的衔接处总是设置了小结或者“思考题”，这些并非强制性的练习，更多的是引导你去反思前面学到的知识点如何相互关联。比如，在学习完数据类型和约束后，紧接着就引入了数据库设计规范，这种紧密的逻辑关联，使得知识点不是孤立的，而是像滚雪球一样越滚越大。我特别喜欢它在深入到高级查询优化时所采取的策略——它没有直接展示复杂的执行计划分析，而是先引导读者手动编写几种不同的查询语句来对比它们的执行效率，通过直观的性能差异，自然而然地引出优化器的工作原理和优化建议，这种“先体验，后理论”的教学方法非常有效。唯一略感不足的是，对于某些前沿的NoSQL数据模型，本书的覆盖面稍显不足，不过考虑到其定位是“基础应用”，这点小小的遗憾也可以被理解和接受。总的来说，它提供了一个非常坚固的地基，让我对后续学习更复杂的数据库技术充满信心。

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这本书的封面设计得相当朴实，第一眼看上去并没有什么特别吸引人的地方，但内页的排版布局却透露出一种严谨的学术气息。我原本以为它会是一本枯燥的教科书，但翻阅之后发现，作者在介绍基础概念时，用词非常精准，避免了过多的口水话，直击核心。比如，在讲解关系模型时，它没有仅仅停留在理论层面，而是通过一些具体的例子来阐释实体、联系和属性的划分，这对于初学者来说无疑是友好的。尤其是对于数据库设计范式那部分，原本我总是在规范化和反规范化之间感到困惑，但这本书通过图示和清晰的逻辑推导，让我对BCNF和4NF有了更直观的理解。它对SQL语言的讲解也相当到位，不仅涵盖了基本的CRUD操作，还深入到视图、存储过程和触发器的编写，甚至提到了性能优化的初步思路，这超出了我对一本“基础”读物的预期。读完前三章，我已经感觉到自己对数据世界的整体架构有了更清晰的认识，不再是零散的知识点堆砌，而是形成了一个完整的知识体系。这本书的优点在于其内容的深度和广度达到了一个很好的平衡点，既能满足入门需求，又为进阶学习打下了坚实的基础。

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作为一名有着多年工作经验但数据库知识体系存在断层的技术人员，我深知重新构建基础知识体系的难度，往往是新的知识点无法与旧的经验有效整合。然而，这本书恰恰解决了这个问题。它在介绍数据模型时，并没有急于批判传统关系模型的局限性，而是先彻底巩固了关系代数和规范化的精髓，让读者真正理解“为什么”我们需要其他模型。在讲解事务管理时，它没有将隔离级别简单地列举，而是用一个动态的、跨时间点的视角，展示了不同隔离级别下数据一致性的微妙差异，这对于理解分布式事务和微服务架构中的数据一致性问题，提供了极佳的思维模型。书中在接近尾声的部分，用了一章的篇幅专门讨论了数据库安全的基本原则，包括用户权限、数据加密和审计日志的设置，这体现了作者的专业性和对实际应用场景的深刻洞察力，因为安全往往是理论学习中最容易被忽视的环节。总的来说，这本书的价值在于它不仅传授了“如何做”（How-to），更重要的是阐明了“为何如此”（Why），这种深度思考的引导，才是任何优秀技术书籍的灵魂所在。

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这本书的语言风格简直是一股清流，它完全摈弃了那种高高在上的专家口吻，更像是资深工程师在午后咖啡时间，耐心地手把手教导一个刚入行的菜鸟。我特别欣赏作者在描述复杂技术概念时所采用的类比手法，比如将索引比作图书馆的目录卡片，将事务的ACID特性比作银行转账的严密流程，这种生活化的比喻，极大地降低了学习的心理门槛。在讲解数据存储结构时，它没有直接抛出B树或哈希表的复杂定义，而是从磁盘I/O效率和数据检索速度的矛盾入手，层层递进地引出这些优化结构存在的必要性，让人在“为什么”上先有共鸣，再去理解“是什么”。虽然内容详实，但篇幅控制得非常好，没有出现那种为了凑页数而灌水的现象，每一页都充满了干货。我个人对它在介绍数据库并发控制那章的处理方式印象深刻，它没有直接陷入复杂的锁粒度和隔离级别之争，而是先从“脏读”和“不可重复读”这两个最直观的问题切入，再慢慢引入两阶段锁定协议（2PL），这种由浅入深的叙事结构，使得原本晦涩的并发控制理论变得易于消化和记忆。

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