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出版者:Oreilly & Associates Inc

作者:Kreines, David C.

出品人:

页数:144

译者:

出版时间:2003-5

价格:$ 11.24

装帧:Pap

isbn号码:9780596005177

丛书系列:

图书标签:

• Oracle
• 数据字典
• 数据库
• SQL
• PL/SQL
• 性能优化
• 数据管理
• 开发
• 运维
• 参考手册

数据库系统核心概念与实践：从理论到实战的全面解析 图书名称：数据库系统核心概念与实践：从理论到实战的全面解析 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且高度实用的数据库系统知识体系。我们不再局限于某一特定厂商的技术细节，而是聚焦于支撑现代数据管理技术栈的核心理论基础、关键设计原则以及跨平台通用实践。本书的定位是成为数据库从业者（包括开发人员、架构师、DBA以及数据科学爱好者）理解和驾驭复杂数据环境的权威指南。 --- 第一部分：关系代数与数据模型基石（Foundational Theory） 本部分将系统地回顾和深化读者对数据库理论基础的理解，这是构建高效、健壮系统的先决条件。 第一章：数据模型演进与概念框架 数据模型的历史回顾： 从层次模型、网状模型到关系模型的演进过程，重点分析每种模型在处理复杂关系时的局限性。 实体-关系（E-R）模型深度剖析： 详细讲解实体、属性、关系、基数约束（一对一、一对多、多对多）的精确定义和建模方法。引入“弱实体”和“联系的属性”等高级E-R概念。 统一建模语言（UML）在数据建模中的应用： 如何使用类图来表示和规范化数据库结构，强调UML与传统E-R图的互操作性和互补性。 第二章：关系代数与元组演算的严谨性 关系代数的运算精讲： 不仅介绍选择、投影、并、差、笛卡尔积，更侧重于连接（Join）的各种形式（内连接、外连接的语义差异）。探讨除法（Division）在特定查询场景中的必要性。 元组演算与域演算： 介绍这些形式化语言如何精确定义查询的语义，为理解SQL的底层执行逻辑打下坚实的基础。 完整性约束的数学基础： 深入分析域完整性、实体完整性（主键的唯一性与非空性）和参照完整性（外键的引用规则）如何通过关系代数约束实现。 --- 第二部分：数据库设计与规范化理论（Design & Normalization） 本部分聚焦于如何将现实世界的业务需求转化为结构清晰、冗余最小化的数据库结构。 第三章：范式理论的精深探讨 从第一范式（1NF）到第三范式（3NF）的循序渐进： 详细解释函数依赖、部分依赖和传递依赖的识别方法，并通过大量实例展示如何消除这些依赖。 巴斯-科德范式（BCNF）的严格要求： 讲解BCNF与3NF的区别，何时必须提升到BCNF，以及BCNF分解可能带来的查询性能影响和权衡。 高阶范式与信息守恒： 介绍第四范式（4NF，多值依赖）和第五范式（5NF，连接分解依赖），讨论在实际大型系统中应用这些高阶范式的必要性与局限性。 第四章：反范式化与数据仓库建模 反范式化的艺术： 探讨在读密集型系统或特定性能瓶颈下，如何有目的地违反规范化原则以优化查询速度，包括数据冗余的引入和预计算表的设计。 维度建模（Dimensional Modeling）： 深入讲解Kimball方法论，包括星型模型（Star Schema）和雪花模型（Snowflake Schema）的设计哲学。 事实表与维度表的构建原则： 详细区分事务型事实表、周期型快照事实表和累积型快照事实表，并探讨缓慢变化维度（SCD）的处理策略（Type 1, 2, 3）。 --- 第三部分：事务管理与并发控制（Transaction & Concurrency） 本部分是理解数据库稳定性的核心，专注于如何保证数据在多用户、多进程访问下的正确性和一致性。 第五章：ACID特性与事务的生命周期 原子性、一致性、隔离性、持久性（ACID）的深入解读： 超越简单的定义，探讨操作系统和存储引擎如何共同保障这些特性。 日志记录与恢复机制： 详细介绍预写日志（WAL）的结构、检查点（Checkpoint）机制，以及系统崩溃后的前滚（Roll Forward）和回滚（Roll Back）操作流程。 隔离级别的理论边界： 区分读取未提交、读取已提交、可重复读和串行化的语义，重点分析“脏读”、“不可重复读”和“幻读”的产生机理。 第六章：高级并发控制技术 锁机制的分类与应用： 共享锁、排他锁、意向锁的层次结构，以及行级锁、页级锁、表级锁的粒度选择对性能的影响。 多版本并发控制（MVCC）原理： 深入剖析MVCC如何通过版本链（Version Chains）在不使用大量锁定的情况下实现高并发的“读不阻塞写”特性。 死锁的检测与预防： 探讨等待图（Wait-For Graph）的构建与遍历，以及超时机制在解决死锁问题中的实际作用。 --- 第四部分：查询优化与执行引擎（Optimization & Execution） 本部分将揭示数据库“黑箱”内部的工作原理，教授读者如何理解和引导查询优化器。 第七章：查询处理的生命周期 SQL解析与重写： 从词法分析到语法分析，再到逻辑查询树的生成。重点讲解视图展开、子查询提升等常见的逻辑优化技术。 关系代数执行计划的生成： 介绍如何将逻辑查询转换为物理执行计划，包括操作符的选择（如嵌套循环连接、哈希连接、排序合并连接）。 第八章：代价模型与统计信息 优化器的核心：代价模型： 讲解如何根据I/O成本、CPU成本来评估不同执行计划的相对优劣。 统计信息的获取与维护： 深入研究直方图（Histograms）、基数估计（Cardinality Estimation）在准确评估连接成本中的关键作用。 提示（Hints）的审慎使用： 讨论何时应该使用查询提示来引导优化器，以及过度依赖提示可能带来的长期维护风险。 --- 第五部分：系统架构与存储技术（Architecture & Storage） 本部分从系统层面剖析数据库的物理实现，关注数据如何在磁盘和内存中高效流动。 第九章：数据存储与缓冲管理 页（Page）与块（Block）的组织： 数据库存储的基本单位，页内记录的布局和槽（Slot）管理。 缓冲池（Buffer Pool）的工作机制： 详细描述缓存替换算法（如LRU的变体）如何管理内存中的数据页，以及脏页（Dirty Pages）的处理流程。 索引的物理结构： 深度解析B+树的结构特性（扇出因子、高度平衡性），及其在磁盘I/O上的优化优势。探讨其他索引结构，如哈希索引和位图索引的应用场景。 第十章：分布式系统的基本挑战 数据分区（Sharding）策略： 介绍基于范围、哈希和列表的分区方法，并分析每种方法在数据热点和数据再平衡（Rebalancing）方面的挑战。 分布式事务的难题： 介绍两阶段提交（2PC）的原理与局限性，以及在追求高可用性时，如何权衡一致性与性能（BASE理论的应用）。 本书通过严谨的理论推导与大量的实际案例分析相结合，确保读者不仅知其“然”，更能明其“所以然”，为构建下一代高性能、高可靠性的数据平台提供坚实的知识基础。

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这本厚重的《Oracle Data Dictionary》书摆在桌上，沉甸甸的，光是翻开扉页就能感觉到作者的用心。我带着一种既期待又有些忐忑的心情开始阅读，毕竟Oracle的知识体系庞大，数据字典更是其中的核心枢纽，一不留神就会迷失在错综复杂的视图和表结构中。我原本以为这本书会是一本枯燥的API手册的翻版，堆砌着冷冰冰的技术术语，但事实证明，我的担忧是多余的。作者显然花费了大量精力去构建一个清晰的叙事脉络，他没有直接把我扔进`DBA_TABLES`和`V$SESSION`的海洋，而是从一个更高的层次，比如数据库的“自我认知”和“元数据管理哲学”开始讲起。这种处理方式极大地降低了初学者的入门门槛。我特别欣赏其中关于性能调优那一章的阐述，它不是简单地罗列如何查询等待事件，而是深入剖析了数据字典视图如何映射到物理存储结构和内存缓存机制，这种打通底层和表象的讲解方式，让我这个在实际工作中经常遇到性能瓶颈的DBA感到醍醐灌顶。书中的配图和流程图绘制得非常专业，很多复杂的权限继承关系和锁机制的传播路径，通过这些图示变得一目了然，这远比纯文本描述有效得多，也节省了我大量摸索的时间。总而言之，这是一本将晦涩的内部机制，转化成系统化、可操作知识的优秀参考书。

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说实话，我购买这本书的时候，主要是冲着它宣传的“深度解析”去的，毕竟市面上关于Oracle基础操作的书籍多如牛毛，但真正能深入到数据字典的“骨架”层面的却凤毛麟角。阅读这本书的过程，与其说是学习，不如说是一场对Oracle内部运行机制的考古挖掘。我最满意的地方在于它对`SYS`模式下那些不常被提及但至关重要的内部视图的挖掘深度。例如，书中对`X$`表和动态性能视图（V$系列）之间关系的详尽解释，简直是为那些需要进行高强度内核调试的人量身定做的秘籍。作者没有停留在“这个视图显示什么”的表面，而是深入探究了这些视图数据是如何实时从SGA的共享内存区域抽取、聚合并展示给用户的。特别是关于系统级资源消耗的跟踪，它提供了一套完整的查询链条，从宏观的系统负载一直追溯到具体的等待事件和对应的内核函数调用，这种层层递进的解析，让我对“为什么会慢”的理解，从经验判断上升到了科学分析的层面。对于任何一个致力于成为高级Oracle工程师的人来说，这本书提供的视角是无可替代的，它让你从一个“使用者”真正进化为“驾驭者”。

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这本书的深度已经超越了一般意义上的参考书范畴，它更像是一本针对Oracle内部工作原理的“逆向工程”报告。我惊讶于作者对一些鲜有人问津的系统表和内部参数的关注程度。例如，它对数据字典缓存（Data Dictionary Cache）的内部结构及其与共享池（Shared Pool）的交互机制进行了细致入微的描述，这对于理解为什么某些DDL操作会引发性能抖动，提供了至关重要的线索。阅读这些内容需要读者具备扎实的数据库基础知识，如果缺乏对SGA结构的宏观认识，直接跳到这些章节可能会感到吃力。但正因如此，这本书的价值才得以凸显——它填补了市面上大量仅停留在SQL层面的教程留下的知识断层。它迫使你跳出“输入SQL，得到结果”的思维定式，转而思考“Oracle是如何处理我的SQL请求，并记录下这些处理过程的元数据的”。对于那些渴望理解Oracle数据库“黑箱”内部运作机制的架构师和性能专家来说，这本书无疑是一次深入核心的旅程，其广度和深度都达到了一个令人尊敬的高度。

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这本书的排版和章节逻辑组织，我个人觉得非常严谨，但同时也带着一丝不苟的学院派气息，这对于追求效率的实战派来说，可能需要一点耐心。我注意到作者在每一个关键概念的引入时，都会先给出其在SQL标准或Oracle官方文档中的定义，然后才开始用自己的语言进行重构和解释。这种做法的优点是保证了术语的准确性和权威性，但缺点是初读时会略显拖沓。比如，在介绍数据字典的层级结构时，作者用了大量的篇幅来区分`DBA_`、`ALL_`和`USER_`视图背后的权限模型和命名约定，虽然信息详实，但对于急于上手查询特定对象信息的读者来说，可能略显冗长。不过，一旦你坚持读完前几章建立起坚实的理论基础后，你会发现这种前期投入是值得的。后续查询复杂视图时，你不会再被那些权限限制搞得晕头转向，而是能清晰地知道自己有权访问哪个层次的元数据。这本书更像是一部技术百科全书，它不强求你一口气吃成胖子，而是鼓励你带着问题去查阅，它总能提供最权威、最详尽的背景知识支撑。

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从一个资深开发者的角度来看，我主要关注的是数据字典如何辅助我的日常DDL/DML操作和应用程序的健壮性。这本书在这一点上做得非常出色，它提供了一套完整的“元数据校验工具箱”。我特别喜欢其中关于约束管理和索引维护的那几章。它清晰地展示了如何通过查询数据字典视图，提前预警潜在的性能陷阱，例如冗余索引的存在，或者由于数据类型不匹配导致的隐式转换，这些都是在应用层面上很难直接捕捉到的“毒瘤”。书中给出的那些巧妙的SQL语句组合，能够高效地扫描整个Schema的健康状况，这比依赖Oracle自带的Advisor工具更加灵活和可定制。我甚至将书中介绍的几个查询脚本直接导入到了我的日常运维工具集中。此外，关于存储过程、函数和包体的源代码管理与依赖性分析部分，也让我受益匪浅。它不再是简单地告诉你`DBA_SOURCE`里存的是代码，而是教你如何利用它进行自动化的代码版本回溯和影响分析，这对于管理复杂的企业级应用至关重要。

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