数据库系统原理（十一五) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787810213646

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• 数据库
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• 原理
• 计算机科学
• 数据管理
• 十一五教材
• 高等教育
• 信息技术
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• SQL

《数据库系统：设计、实现与优化》 内容简介 本书深入探讨了现代数据库系统的核心原理、设计方法、实现技术以及性能优化策略。它面向计算机科学、软件工程、信息管理等专业的学生及数据库从业者，旨在帮助读者建立扎实的数据库理论基础，并掌握构建、管理和优化高效数据库应用的实践技能。 第一部分：数据库基础与概念 本部分奠定了读者理解数据库系统的基石。首先，我们将回顾数据管理的历史演变，从早期的文件系统到关系型数据库的兴起，再到NoSQL等新型数据库的出现，让读者对数据存储和管理的发展脉络有宏观的认识。随后，深入阐述数据库系统的基本概念，包括数据模型（重点关注关系模型）、实体-联系（ER）模型及其与关系模型的转换，以及数据库的逻辑结构和物理结构。我们将详细介绍关系代数和SQL（Structured Query Language）这两种核心的数据操纵语言，通过丰富的实例演示如何进行数据查询、插入、更新和删除。此外，还会讲解数据库的模式（Schema）和实例（Instance）的概念，以及内模式、外模式、模式三级模式两级映像体系结构，强调数据独立性的重要性。 第二部分：关系数据库设计 本部分聚焦于如何设计高质量的关系数据库。我们将详细讲解规范化理论（Normalization），包括第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）以及巴斯-科德范式（BCNF），并说明不同范式如何帮助我们消除数据冗余、避免异常更新，从而提高数据一致性和完整性。读者将学习如何从业务需求出发，通过ER图建模，然后将其转换为关系模式，并进行规范化处理。此外，还会介绍函数依赖、候选键、主键等概念，以及如何使用这些工具来分析和评估关系模式的质量。 第三部分：数据库实现技术 本部分深入探讨数据库系统的底层实现机制。我们将详细讲解数据库的存储结构，包括页（Page）、记录（Record）的组织方式，以及各种索引技术，如B+树索引、哈希索引等，并分析它们的优缺点及适用场景。数据并发控制（Concurrency Control）是保证多用户访问同一数据库时数据一致性的关键，我们将详细介绍悲观并发控制（如锁机制：共享锁、排他锁）和乐观并发控制（如时间戳、多版本并发控制MVCC）的原理和实现。事务（Transaction）的ACID（Atomicity, Consistency, Isolation, Durability）特性是数据库稳定运行的核心保证，我们将深入剖析每一个特性的含义、实现方法以及相关的技术，如日志（Logging）和检查点（Checkpoint）机制，以实现事务的原子性、一致性、隔离性和持久性。 第四部分：数据库查询处理与优化 本部分关注数据库如何高效地执行用户提交的查询请求，并介绍性能优化的策略。我们将详细阐述查询处理的整个流程，包括查询解析（Parsing）、查询优化（Query Optimization）和查询执行（Query Execution）。重点在于查询优化器的工作原理，包括代价估算（Cost Estimation）和查询计划生成（Query Plan Generation）。我们将介绍多种常用的查询算法，如嵌套循环连接（Nested Loop Join）、块嵌套循环连接（Block Nested Loop Join）、排序合并连接（Sort-Merge Join）和哈希连接（Hash Join），并分析它们的性能特点。此外，还会讲解如何通过选择合适的索引、优化SQL语句、调整数据库参数等手段来提升查询性能。 第五部分：高级主题与现代数据库 在掌握了关系数据库的核心技术后，本部分将拓展到一些更高级的主题和当前流行的数据库技术。我们将探讨分布式数据库系统的基本概念、设计挑战和实现方法，包括数据分片（Sharding）、复制（Replication）和分布式事务。此外，还将介绍NoSQL数据库的兴起及其分类，如键值存储（Key-Value Stores）、文档数据库（Document Databases）、列族数据库（Column-Family Stores）和图数据库（Graph Databases），并简要分析它们的适用场景和技术特点，为读者提供更广阔的数据库技术视野。 本书特色 理论与实践并重： 本书不仅提供扎实的理论基础，还结合大量的实例和代码片段，帮助读者将理论知识转化为实际应用能力。 逻辑清晰，循序渐进： 内容组织由浅入深，从基础概念到高级主题，层层递进，适合不同层次的读者。 内容全面： 覆盖了数据库系统的核心领域，包括设计、实现、优化和现代发展趋势。 语言精炼，避免冗余： 力求用清晰、准确的语言阐述复杂的概念，让读者更容易理解和吸收。 通过学习本书，读者将能够深刻理解数据库系统的运作机制，能够独立设计和实现高效的关系数据库，并掌握性能调优的关键技术，为在信息技术领域的工作奠定坚实的基础。

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这本书的实战导向性，是我在众多理论著作中选择它的主要原因。它不像某些理论著作那样，在介绍完原理后就戛然而止，让读者感觉学完了一堆“空中楼阁”。《数据库系统原理（十一五）》在每一章的末尾，都会设置一系列的“思考与实践”环节。这些问题往往要求我们将书中学到的知识，应用到具体的SQL语句设计或系统性能分析中。例如，有一道题要求我们根据给定的关系模式，写出满足特定范式的分解算法，这直接锻炼了我的数据建模能力。另外，书中对于SQL语言的深入剖析，也远超一般教材的水平。它不仅讲解了基本查询，还细致分析了嵌套查询、视图的物理实现以及触发器的使用场景和潜在风险。通过跟随书中的步骤，我尝试自己搭建了一个小型数据库环境，并亲自执行了书中的复杂查询优化案例，看着执行计划的变化，我对查询优化的理解一下子从“知道要优化”变成了“知道如何优化”的质的飞跃。这种理论与实践的无缝衔接，让学习过程充满了成就感。

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我是一位在职的系统架构师，手头上有好几个遗留系统的改造任务，急需一本能快速回顾和深化我对高级数据库特性的理解的参考书。《数据库系统原理（十一五）》在处理并发控制和事务管理这块的深度，绝对超出了我预期的“教材”范畴。它对锁的粒度、不同隔离级别（特别是可串行化）的实现机制和性能权衡，分析得极为透彻。我特别欣赏它对两阶段封锁协议（2PL）的变种，比如保守2PL和严格2PL的对比，以及它们在活锁和死锁处理上的差异。书中引用的经典案例，比如银行交易场景下的数据一致性挑战，让我立刻联想到了自己项目中的实际痛点。更别提它对恢复机制的讲解了，不仅仅停留在日志记录（Redo/Undo）的表面，还详细阐述了检查点（Checkpoint）的引入如何优化恢复速度，以及基于时间戳的并发控制策略的优劣势。这些内容对于我们这些需要设计高可用、高并发系统的工程师来说，是教科书级别、可以直接落地的知识点。它提供了一种严谨的理论视角，帮助我跳出仅仅依赖特定数据库厂商（如Oracle或SQL Server）特定语法的限制，回归到数据库核心原理的层面去思考解决方案。

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这本《数据库系统原理（十一五）》简直是为我这种刚踏入信息技术领域的学生量身定制的宝典！我记得刚拿到书的时候，厚厚一叠，心里还有点忐忑，怕内容过于艰涩晦涩，毕竟“原理”二字听起来就让人望而生畏。但翻开第一章，我就被作者清晰的逻辑和生动的比喻吸引住了。它没有直接抛出复杂的数学模型，而是从最基础的数据组织形式讲起，比如文件系统和它固有的弊端，非常贴近我们日常对数据管理的直观感受。接着，关系模型那部分，书里用大量实际案例和图示，把“元组”、“关系代数”这些抽象概念讲得明明白白，让我不再需要反复琢磨才能理解它们之间的内在联系。特别是关于范式的讨论，作者没有仅仅罗列规则，而是深入剖析了冗余和异常的产生根源，让你深刻体会到规范化的“为什么”比“是什么”更重要。读完前几章，我感觉自己对数据库这个庞然大物有了一个坚实的基础框架，不再是零散的知识点堆砌，而是形成了一个有机的知识体系。那种豁然开朗的感觉，真的让人对后续学习充满了信心。对于初学者来说，这本书的叙事节奏把握得非常到位，总能在你快要感到疲惫时，恰到好处地引入一个更具实践意义的讨论点，让人欲罢不能。

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从学术研究的角度来看，这本书的广度和对前沿技术的包容性，令人印象深刻。虽然是“十一五”时期出版的教材，但它并未固步自封于传统关系模型。让我惊喜的是，它用相当的篇幅介绍了面向对象数据库和对象关系数据库（ORDBMS）的出现背景及其挑战，这在很多同期的教材中是很难看到的深度和广度。更重要的是，它对数据仓库和OLAP（在线分析处理）的基础概念进行了系统性的介绍，区分了OLTP和OLAP在数据结构和查询需求上的根本差异，为后续学习数据挖掘和商业智能打下了坚实基础。虽然它没有深入探讨近年来大火的NoSQL（比如MongoDB或Cassandra），但书中对分布式数据库设计（如数据分片和一致性挑战）的讨论，已经为理解现代NoSQL系统的设计哲学提供了必要的理论框架。这本书的价值在于，它构建了一个坚实的“数据库”概念全景图，而不是仅仅聚焦于某一种具体的实现技术，这对于培养具备批判性思维和前瞻性的技术人才至关重要。

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这本书的排版和插图设计，简直是“反直觉”学习的典范。我是一个视觉学习者，如果一本书全是密密麻麻的文字，我很容易就走神了。但《数据库系统原理（十一五）》在这方面做得非常出色。例如，在讲解查询优化器如何生成执行计划时，它没有堆砌一堆晦涩难懂的算法伪代码。相反，它用流程图和树状结构清晰地展示了“谓词下推”、“连接排序”等优化步骤是如何一步步将用户的SQL语句转化为机器最优操作的。每次看到那种层层递进的分解图，我仿佛能亲眼看到数据流动的路径和剪枝操作发生的位置。而且，书中对数据库存储结构（如B+树）的阐述，配上的磁盘I/O模拟图，更是绝妙。它直观地展示了为什么B+树的度数（阶数）越大越好，以及它如何在磁盘寻道和顺序读取之间找到最佳平衡点。这种将抽象概念具象化的能力，极大地降低了我的认知负荷。我甚至发现，我在跟同事解释索引原理时，很多清晰的表达方式，都是直接来源于我对书中那些精美图表的记忆和理解。

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