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页数:312

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出版时间:2009-7

价格:42.00元

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isbn号码:9787122055569

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《现代数据库系统设计与优化实践》 本书简介 一、 概述与定位 本书旨在为读者提供一套全面、深入且极具实践指导意义的现代数据库系统设计、开发、管理与性能优化知识体系。面对当前信息爆炸时代对数据处理能力日益严苛的要求，本书超越了基础的SQL语法教学，聚焦于如何构建高可靠性、高扩展性、高性能的数据基础设施。它不仅面向计算机科学、软件工程等专业的学生，更将成为一线数据库管理员（DBA）、数据架构师、后端开发工程师在实际工作中提升能力、解决复杂数据难题的宝贵参考手册。 全书结构遵循从理论基础到高级应用的逻辑递进路线，确保读者在掌握核心概念的同时，能够熟练运用前沿技术解决实际工程问题。 二、 核心内容模块详解 第一部分：数据库系统基础理论与关系模型深化 本部分是构建扎实基础的基石。我们首先回顾了关系代数和元组演算，但重点迅速转移到更贴近工程实践的关系模型（Relational Model）的严格定义与约束管理。 范式理论的深度解析： 不仅讲解了一至五范式，更着重讨论了BCNF、4NF在实际业务场景中的权衡与取舍。例如，在数据仓库设计中，为提高查询效率而故意“反范式化”的策略及其风险评估。 事务管理与并发控制： 全面阐述 ACID 特性，并深入探讨了隔离级别（Read Uncommitted 到 Serializable）在不同数据库系统（如 PostgreSQL, MySQL InnoDB）中的具体实现机制。重点剖析了两阶段锁定（2PL）、乐观并发控制（OCC）和多版本并发控制（MVCC）的技术细节及其对系统吞吐量的影响。 恢复机制与持久性保证： 详尽介绍基于日志的恢复技术，包括预写日志（WAL）、检查点（Checkpoint）的设置，以及如何应对系统崩溃后的不完全恢复与完全恢复过程。 第二部分：数据建模、SQL高级应用与性能调优 本部分是理论与实践结合最为紧密的部分，直接关系到应用系统的响应速度和数据一致性。 高级数据建模技术： 介绍了维度建模（Dimensional Modeling），包括星型模型（Star Schema）和雪花模型（Snowflake Schema）在数据仓库和商业智能（BI）中的应用。同时，讲解了面向对象数据库（OODBMS）和对象关系数据库（ORDBMS）中的复杂数据类型的处理方法，如 JSON/JSONB 类型的索引和查询优化。 SQL 优化实战： 重点不在于写出能运行的 SQL，而在于写出高效的 SQL。详细分析了 `EXPLAIN PLAN`（执行计划）的阅读方法，包括索引扫描、全表扫描、嵌套循环连接（Nested Loop Join）、哈希连接（Hash Join）和合并连接（Merge Join）的选择标准。讨论了参数嗅探（Parameter Sniffing）问题及其规避策略。 索引结构与选择策略： 深入探讨 B+ 树的物理结构、页分裂机制、聚簇索引与非聚簇索引的区别。引入了位图索引（Bitmap Index）和函数索引的使用场景，并针对高基数和低基数数据提供了具体的索引设计指导。 第三部分：分布式数据库与新型数据存储 随着数据规模的爆炸式增长，单体数据库的局限性日益凸显。本部分聚焦于解决“如何扩展”这一核心问题。 数据分区（Partitioning）与分片（Sharding）： 详细对比了垂直分区、水平分区（按范围、按列表、按哈希）的优劣。重点解析了一致性哈希（Consistent Hashing）在实现无缝数据迁移和负载均衡中的关键作用，并结合实际案例演示了分片键的选择对查询效率的影响。 CAP 定理与 BASE 理论的工程化解读： 深入剖析了关系型数据库（如 PostgreSQL）在集群部署时的强一致性（C）与可用性（A）的平衡点。同时，对 NoSQL 数据库（如 Cassandra, MongoDB）如何实现最终一致性（E）进行了架构层面的解析。 新型数据存储范式： 概述了键值存储（Key-Value Store）、列式数据库（Columnar Database）以及图数据库（Graph Database）的应用场景，特别是图数据库在社交网络分析和推荐系统中的建模优势。 第四部分：数据库安全、运维与高可用性 本部分关注数据库系统的生命周期管理和风险控制。 安全机制： 涵盖了身份验证、授权模型（RBAC/ABAC）、数据加密技术（传输中加密 TDE 与静态数据加密）。重点讲解了防止 SQL 注入的防御措施和审计日志的配置与分析。 高可用性（HA）与灾难恢复（DR）： 全面对比了主从复制（Synchronous vs. Asynchronous Replication）、集群技术（如 Galera Cluster, PostgreSQL Streaming Replication）的延迟和数据丢失风险。探讨了RPO（恢复点目标）和 RTO（恢复时间目标）在不同业务下的量化目标设定。 性能监控与瓶颈分析： 介绍了利用系统工具（如 `iostat`, `vmstat`）结合数据库内部视图（如 MySQL 的 `performance_schema` 或 Oracle 的 AWR 报告）进行系统级和对象级的性能瓶颈定位方法。 三、 本书特色与读者获益 本书最大的特色在于其强烈的工程导向性。书中包含了大量来自真实企业级项目的 “反模式”（Anti-Patterns）分析，即“为什么这样做是错的”，并提供了基于最新数据库技术栈的“最佳实践”。 读者通过学习本书，将能够： 1. 具备独立设计复杂数据模型的能力，不再局限于简单的 CRUD 操作。 2. 熟练运用数据库调优技术，将关键业务 SQL 的平均响应时间降低一个数量级。 3. 理解和选择适合业务场景的分布式架构，为系统的高并发和高可用打下坚实基础。 4. 掌握现代数据库运维和安全防护的关键技能，确保数据资产的安全与稳定。 本书力求内容严谨，论述清晰，图表丰富，是数据库技术从业者迈向高级阶段的必备工具书。

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从一个资深工程师的角度来看，这本书最让我欣赏的是它对“质量控制”和“效率提升”这两个核心生产力要素的深入探讨。它没有止步于“如何做”的层面，而是着重于“如何做得更好”和“如何做得更快”。书中关于公差配合和几何尺寸标注（GD&T）在CAD模型中的嵌入与应用，以及如何利用这些信息直接驱动CAM的检测路径生成，这部分内容简直是精品。很多工程软件的应用往往被局限在单纯的几何建模，而这本书成功地将质量保证和过程控制的思想融入到了软件应用教程中。它教会了我如何利用软件工具来固化质量标准，减少人为错误，这对于追求高精度制造的企业来说，无疑具有极高的参考价值。它让我意识到，CAD/CAM不再只是设计和制造的工具，它们已经进化成了实现智能制造和提高产品竞争力的核心驱动力。

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说实话，我刚接触这类专业书籍时，常常会被那些晦涩的术语和复杂的流程图搞得晕头转向，但这本书的叙事方式和结构设计，简直是为我们这种“实践派”量身定做的。它没有一开始就堆砌大量的理论，而是巧妙地将工程背景融入到软件应用的讲解之中。举个例子，讲到CAM刀具路径生成时，它不是简单地罗列选项，而是会先提出一个具体的加工难题（比如深腔加工的振刀问题），然后自然而然地引出软件中的相应解决方案，并分析每种方案在不同材料和机床上的适用性。这种“问题导向”的学习模式极大地激发了我的学习兴趣，因为我能立刻看到我学到的知识点在实际生产中有何用武之地。更难能可贵的是，它对于软件版本更新迭代后的兼容性和新功能的使用也进行了及时的跟进和分析，这在很多旧教材中是看不到的。读完这本书，我感觉自己对整个数字化制造链条的认识都提高了一个层次，不再是孤立地操作某个软件模块。

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这部书我读了好几遍，每次都有新的收获，特别是在学习如何将理论知识转化为实际操作这一块。作者的讲解非常细致入微，没有那种生硬的教科书腔调，而是更像一位经验丰富的工程师在跟你分享他的心得。比如，在处理复杂的曲面造型时，书中对不同建模方法的优劣势分析得非常透彻，并结合了实际项目案例，让我对软件的理解不再停留在表面的菜单操作，而是深入到了背后的逻辑。特别是关于参数化设计的部分，以前总觉得很难上手，但这本书里通过一系列循序渐进的例子，让我明白了如何构建一个高效、易于修改的设计体系。它不仅仅是一本软件操作指南，更像是一本关于如何系统化解决工程问题的思维训练手册。对于初学者来说，它提供了一个扎实的基础；对于有一定经验的人来说，它又能帮你填补知识上的盲区，提升整体的设计和制造水平。我尤其欣赏它对“工程”二字的强调，将CAD/CAM紧密地联系起来，而不是割裂开来讲解。

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我必须承认，这本书在工业流程的整合描述上达到了一个很高的水准。很多教程只关注了CAD的建模或者CAM的编程，但这本书的价值在于它清晰地展示了从设计意图到最终产品实现的全生命周期管理概念是如何通过这些软件工具来实现的。比如，书中对DMU（数字化样机验证）流程的介绍，非常细致地阐述了如何利用软件进行干涉检查、运动仿真，以及如何将这些结果反馈给设计团队进行优化。这对于我们进行复杂的总成设计工作至关重要。它让我明白，好的设计不仅要在图纸上美观，更要在虚拟环境中通过仿真来证明其可制造性和可靠性。此外，书中关于数据交换和标准化的讨论也极其到位，对于跨部门协作和与外部供应商对接时遇到的格式转换难题，这本书提供了非常实用的解决方案和最佳实践建议。它帮助我构建了一个更全面、更具前瞻性的工程视野。

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这本书的排版和配图水平，在同类专业书籍中算是顶尖的。要知道，CAD/CAM的内容涉及大量图形界面和三维操作，如果图示不清，再好的文字描述也形同虚设。这本书的截图清晰度高，关键操作步骤被用醒目的方式标记出来，即便是复杂的菜单层级也能一目了然。我发现，很多软件自带的帮助文档虽然详尽，但往往缺乏必要的“取舍”和“强调”，导致我们不知道哪些才是真正常用的核心功能。而这本书则通过作者的经验筛选，突出了那些能直接提高工作效率的关键技巧和快捷键组合，极大地缩短了我摸索的时间。特别是对于一些比较“隐藏”的高级设置，书中会用小提示框或特别说明的方式提点出来，这种细致入微的关怀，真的让读者感受到了作者的用心。它让学习过程变得轻松且富有成就感，而不是枯燥地在屏幕前一遍遍重复试错。

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