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出版者:Wordware Publishing Inc.,U.S.

作者:C. Allison

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:2008-9-24

价格:GBP 46.99

装帧:Paperback

isbn号码:9781598220605

丛书系列:

图书标签:

• Access
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• 数据库
• Microsoft Access
• 数据分析
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• 办公软件
• 数据管理

深度探秘：关系型数据库的基石与实践——《关系型数据库设计与优化精要》 前言： 在这个数据爆炸的时代，数据是驱动商业决策和技术创新的核心资产。无论是大型企业的复杂系统，还是中小企业的日常运营，都需要一个结构良好、高效稳定的数据存储与管理方案。关系型数据库，作为过去几十年中最成熟、应用最广泛的数据模型，至今仍是构建企业级应用和数据仓库的基石。然而，仅仅“安装”一个数据库软件是远远不够的；真正的挑战在于如何设计出能够长期适应业务变化、保证数据完整性与查询性能的优秀模型，并熟练运用数据操作语言进行高效的数据交互。 本书——《关系型数据库设计与优化精要》，并非聚焦于某一款特定软件（如Access、SQL Server或Oracle）的特定界面操作或独有功能，而是将目光聚焦于关系型数据库理论的普适性原则、核心设计方法论以及跨平台通用的优化技巧。我们旨在为读者提供一套坚实的数据工程思维框架，使其无论面对何种关系型数据库系统，都能构建出健壮、高性能的数据架构。 --- 第一部分：关系代数与范式理论——设计的蓝图 本部分将深入挖掘关系型数据库得以成立的数学基础——关系代数，并详细阐述如何通过范式理论构建出逻辑清晰、无冗余、无异常的数据模型。 第一章：关系模型的理论基石 本章将系统介绍关系模型的核心概念，超越CRUD（创建、读取、更新、删除）的表层操作，直抵数据结构定义的本质。我们将探讨元组、关系、域、主键、外键的精确定义。重点解析关系代数的运算，如选择（Selection）、投影（Projection）、连接（Join）、除法（Division）及其在SQL查询中的对应关系。理解这些代数运算，是掌握高级SQL编写和性能调优的前提。 第二章：数据库设计的第一步：需求分析与概念模型 优秀的设计源于清晰的需求。本章指导读者如何从业务流程、用户访谈和文档中提炼出关键的数据实体、属性及其相互关系。我们将详细讲解实体-关系（E-R）图的绘制方法与规范，包括实体类型（强实体、弱实体）、属性类型（简单、复合、多值）以及各种联系（一对一、一对多、多对多）的表示法。本章强调将业务语言转化为结构化概念模型的能力。 第三章：从概念到逻辑：范式化驱动的规范设计 范式理论是数据冗余和异常的“防火墙”。本章将按照规范的层级，对每一个范式进行详尽的剖析和实例演示： 第一范式 (1NF)： 如何消除复合属性和多值属性，确保原子性。 第二范式 (2NF)： 理解候选键，并处理非主属性对部分主键的函数依赖。 第三范式 (3NF)： 解决传递依赖问题，确保所有属性都直接依赖于整个主键。 巴斯-科德范式 (BCNF)： 深入探讨3NF的局限性，并在存在多个重叠候选键的情况下，如何进一步消除函数依赖的非平凡性。 我们还会简要介绍4NF和5NF在处理多值依赖和连接依赖时的应用场景，帮助读者在实际设计中找到性能与规范性之间的平衡点。 --- 第二部分：SQL的精髓——数据操作与高级查询技巧 SQL（结构化查询语言）是所有关系型数据库的通用语言。本部分将聚焦于SQL语言标准的精髓，讲解如何高效地表达复杂的数据需求。 第四章：标准SQL：数据定义与数据控制 本章侧重于数据库对象的创建与权限管理。我们将详细讲解 `CREATE TABLE`, `ALTER TABLE`, `DROP` 语句的规范用法，尤其关注约束的定义——包括`CHECK`约束、`DEFAULT`值、唯一性约束以及参照完整性（外键）的设置。同时，涵盖了用户、角色和权限（GRANT/REVOKE）的管理，确保数据安全与隔离。 第五章：复杂查询的艺术：连接、聚合与子查询 本章是SQL技能的核心提升区。我们不仅会覆盖基本的内连接（INNER JOIN）和外连接（LEFT/RIGHT/FULL OUTER JOIN），还会深入剖析连接的内部机制。 聚合函数与分组： 熟练运用 `GROUP BY`、`HAVING`子句进行数据汇总，并理解 `ROLLUP`, `CUBE`, `GROUPING SETS` 在多维分析中的应用潜力。 子查询与CTE： 掌握嵌套查询的写法，并重点讲解公用表表达式 (CTE) ——如何使用 `WITH` 子句重构复杂的、递归或多步骤的查询逻辑，以提高可读性和执行效率。 第六章：窗口函数——超越传统分组的分析利器 窗口函数是现代SQL中最强大的分析工具之一。本章将系统讲解 `OVER()` 子句的结构，并结合实例演示常用函数： 排序与排名函数： `ROW_NUMBER()`, `RANK()`, `DENSE_RANK()` 的区别与应用。 分析函数： `LAG()`, `LEAD()` 用于时间序列数据的比较；`FIRST_VALUE()`, `LAST_VALUE()` 用于获取窗口边界值。 聚合窗口函数： 结合 `OVER()` 子句实现分组级别的聚合计算，而无需使用 `GROUP BY`，保持了原始记录集的完整性。 --- 第三部分：性能调优与索引策略的实战应用 设计优秀的模型是第一步，确保其高效运行则是持续的挑战。本部分将探讨数据库性能瓶颈的常见来源，并提供一套系统化的调优方法论。 第七章：索引的理论与实践 索引是提升查询速度的关键，但设计不当的索引会拖慢写入速度。本章将深入解析： 索引的结构： B-Tree 索引的工作原理、页分割与磁盘I/O。 选择性与基数： 如何评估一个字段是否适合创建索引。 复合索引的设计： 遵循“最左前缀”原则，以及如何应对索引失效的常见场景（如函数操作、通配符前置）。 不同索引类型： 聚集索引（Clustered）与非聚集索引（Non-Clustered）的根本区别及其对数据存储的影响。 第八章：查询执行计划的解读与优化 优化的核心在于理解数据库引擎如何执行你的SQL语句。本章教授读者如何获取并解读执行计划（Execution Plan）： 关键操作符识别： 识别全表扫描（Table Scan）、索引扫描（Index Scan）、索引查找（Index Seek）的成本差异。 连接策略分析： 嵌套循环连接（Nested Loop）、哈希连接（Hash Join）和合并连接（Merge Join）各自适用的场景。 优化瓶颈定位： 根据执行计划，找出消耗时间最多的步骤，并据此调整SQL逻辑或索引结构。 第九章：事务管理、并发控制与数据一致性 高性能系统必须保证数据在多用户并发访问下的正确性。本章讨论数据库的“ACID”特性： 事务的原子性、隔离性、持久性： 详解事务的定义与边界。 隔离级别的影响： 分析读取未提交（Read Uncommitted）、已提交读（Read Committed）、可重复读（Repeatable Read）和串行化（Serializable）四个标准隔离级别带来的脏读、不可重复读和幻读问题。 锁机制概述： 共享锁（S）和排他锁（X）的基本概念，以及如何避免死锁的发生。 --- 结语： 《关系型数据库设计与优化精要》的目标是培养读者成为一个“数据架构师”而非仅仅是“数据录入员”。我们专注于理论的深度、设计的规范性以及性能调优的普适技巧。掌握这些跨越具体产品界限的知识，将使您能够构建出面向未来、经得起时间考验的稳健数据基础设施。

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