高級數據庫原理與技術

第一篇  預備知識
第1章  分布式系統  2
1.1  分布式系統的定義  2
1.2  分布性的刻畫  3
1.3  高層操作系統  5
第2章  數據庫基礎知識  7
2.1  數據庫技術的發(fā)展  7
2.2  數據模型  9
2.2.1  概念模型  9
2.2.2  數據模型  10
2.3  數據庫系統的基本組成  12
2.3.1  數據庫的三級模式設計  12
2.3.2  數據庫管理系統  13
2.3.3  數據庫系統與計算機應用系統  14
2.4  數據庫設計與實例  14
2.5  數據庫操作語言  16
2.5.1  數據結構定義功能  17
2.5.2  數據查詢功能  18
2.5.3  數據或結構修改功能  19
本篇思考題  20
第二篇  分布式數據庫原理與技術
第3章  分布式數據庫系統概論  22
3.1  分布式數據庫系統的定義  22
3.1.1  分布式數據庫系統的發(fā)展  22
3.1.2  分布式數據庫的定義  23
3.2  分布式數據庫管理系統概述  24
3.3  分布式數據庫系統的組成  25
3.4  分布式數據庫系統的分類  26
3.4.1  緊耦合式DDBS  26
3.4.2  聯邦式DDBS  27
3.4.3  組合式DDBS  27
第4章  分布式數據庫設計  28
4.1  分布式數據庫的構成方式  28
4.1.1  單層次分布式數據庫(SL DDB)  28
4.1.2  多層次分布式數據庫(ML DDB)  28
4.2  分布式數據庫的模式結構  28
4.2.1  分布式數據庫的模式層次  28
4.2.2  模式間的映射  29
4.2.3  分布式數據庫系統參考模型  30
4.3  分布式數據庫系統中的透明性  31
4.3.1  分片透明性  31
4.3.2  位置透明性  31
4.3.3  本地透明性  32
4.4  分布式數據庫的數據分割方法  33
4.4.1  關系代數介紹  33
4.4.2  數據分割方法  35
4.5  分布式數據庫的設計方法  37
4.5.1  分布式數據庫設計概述  37
4.5.2  分布式數據庫設計的原則  38
4.5.3  分布式數據庫的設計方法  39
第5章  分布式事務管理與數據庫管理系統  42
5.1  分布式事務的定義  42
5.2  事務管理的目標  43
5.3  分布式事務管理的模型  43
5.3.1  主從事務管理模型  43
5.3.2  三角事務管理模型  44
5.3.3  層次事務管理模型  44
5.4  分布式事務的編譯與執(zhí)行  44
5.5  分布式數據庫管理系統參考模型  45
第6章  分布式查詢處理  47
6.1  問題的提出  47
6.2  數據分配與費用  48
6.2.1  數據分配的單位  48
6.2.2  數據分配的費用估計  49
6.3  關系代數的等價變換  51
6.3.1  算符樹  51
6.3.2  關系代數的等價變換  52
6.3.3  公共子表達式的問題  53
6.4  把全局查詢變換成段查詢  53
6.4.1  限定關系的代數學  53
6.4.2  水平分段關系的化簡  54
6.4.3  垂直分段的化簡  56
6.4.4  分布式分組和聚集函數求值的查詢問題  56
6.4.5  關系代數的擴充  57
6.4.6  Group-by操作的特性  57
6.4.7  參數性查詢  58
6.5  基于等價變換的查詢優(yōu)化  59
6.6  基于半連接程序的查詢優(yōu)化  60
6.6.1  半連接程序  60
6.6.2  優(yōu)化步驟和費用估計  61
第7章  分布式并發(fā)控制  63
7.1  問題提出與抽象  63
7.1.1  異常情況示例  63
7.1.2  分布式數據庫管理系統的抽象  64
7.2  用于并發(fā)控制的DDBS抽象結構  65
7.2.1  集中式事務處理模式  65
7.2.2  分布式事務處理模型  66
7.2.3  分布式事務處理模式  67
7.3  分布式并發(fā)控制理論  67
7.3.1  無干擾執(zhí)行與可串行性  67
7.3.2  操作沖突與執(zhí)行的等價  68
7.3.3  并發(fā)控制處理模式  69
7.4  兩相封鎖并發(fā)控制算法  70
7.4.1  基于鎖的并發(fā)控制基本方法概述  70
7.4.2  兩相封鎖(2PL)算法思想  71
7.4.3  2PL算法的基本實現方法  72
7.4.4  主副本2PL算法  72
7.4.5  表決2PL算法  73
7.4.6  集中式2PL  73
7.5  時間戳并發(fā)控制方法  73
7.5.1  時間戳方法的基本實現方法  73
7.5.2  Thomas寫規(guī)則  74
7.5.3  多版本T/O  74
7.5.4  保守的T/O  75
7.5.5  減少重新啟動的啟發(fā)式方法  76
7.5.6  死鎖問題  76
7.6  分布式并發(fā)控制算法的性能分析  78
7.6.1  性能評價問題  78
7.6.2  2PL性能分析  78
7.6.3  T/O性能分析技術  79
7.6.4  并發(fā)控制方法的選擇  80
第8章  分布式數據庫的可靠性和安全性  81
8.1  分布式數據庫的可靠性及其含義  81
8.2  分布式數據庫系統的故障分析和對策  82
8.2.1  硬件故障及其容錯技術  82
8.2.2  軟件故障及其容錯技術  83
8.2.3  數據的可靠性及其容錯技術  84
8.3  分布式可靠性協議  85
8.3.1  可靠性提交協議  85
8.3.2  可靠性終結協議  86
8.3.3  可靠性恢復協議  87
8.4  三階段提交協議  88
8.5  分布式數據庫的安全性及其含義  89
8.6  數據庫管理系統的安全級別介紹  90
8.7  分布式數據庫的安全機制  92
本篇思考題  93
第三篇  數據庫并行處理技術與典型數據庫管理系統
第9章  數據庫中的并行處理技術  96
9.1  數據庫系統的應用模式  96
9.2  數據庫中并行處理相關問題  97
9.3  多線程并行技術  98
9.4  數據庫應用接口  99
9.4.1  數據庫連接標準  99
9.4.2  多級分布式Web計算模型  100
9.4.3  中間件技術  101
9.5  并行數據庫系統的相關技術  102
第10章  Oracle系統  104
10.1  Oracle數據庫系統的基本知識  104
10.1.1  實例與進程概念  104
10.1.2  單進程實例和多進程實例  105
10.1.3  Oracle后臺進程  105
10.1.4  Oracle內存結構  110
10.1.5  Oracle的配置問題  116
10.2  Oracle數據庫結構和空間管理  118
10.2.1  Oracle數據庫物理結構及其文件類型  118
10.2.2  Oracle數據庫的邏輯結構  123
10.2.3  數據字典  129
10.2.4  Oracle模式結構  130
10.3  Oracle的事務管理  140
10.3.1  事務提交  140
10.3.2  事務回滾  141
10.4  Oracle的分布處理  141
10.4.1  Oracle的C/S結構與自治性  141
10.4.2  Oracle的全局數據庫名與遠程查詢  142
10.4.3  Oracle的透明性  144
10.4.4  Oracle高級復制技術  145
第11章  Oracle數據庫系統的性能優(yōu)化  147
11.1  Oracle數據庫優(yōu)化問題  147
11.1.1  數據庫的系統化優(yōu)化問題  147
11.1.2  數據庫的優(yōu)化目標與基本過程  148
11.2  Oracle數據庫的邏輯結構設計優(yōu)化  149
11.3  數據庫操作的執(zhí)行優(yōu)化  151
11.3.1  SQL語句的執(zhí)行計劃問題  152
11.3.2  基于規(guī)則的優(yōu)化方法  153
11.3.3  基于代價的優(yōu)化方法  153
11.3.4  SQL語句的預處理問題  154
11.3.5  SQL性能優(yōu)化的典型方法介紹  155
11.4  Oracle數據庫性能優(yōu)化和參數調整  164
11.4.1  調整數據庫服務器的內存使用性能  165
11.4.2  調整磁盤I/O  166
11.4.3  調整數據庫服務器的回滾段  167
11.4.4  調整網絡傳輸與 I/O代價  168
11.4.5  應用程序的調整  169
11.5  Oracle系統的初始化參數調整  170
本篇思考題  171
第四篇  數據倉庫
第12章  數據倉庫基礎  174
12.1  數據倉庫的概念  174
12.1.1  正確理解數據倉庫技術  174
12.1.2  數據倉庫的主要特征  176
12.1.3  數據倉庫的應用  179
12.2  數據倉庫中的數據組織  180
12.2.1  數據組織的層次結構  180
12.2.2  數據分割  181
12.2.3  元數據  182
12.2.4  數據裝載與追加  182
12.2.5  數據倉庫的文件組織形式  183
12.2.6  多維數據模型及其實現  183
12.3  數據倉庫系統的體系結構  184
12.3.1  多層的數據倉庫環(huán)境  184
12.3.2  數據倉庫系統的應用體系  184
12.3.3  數據倉庫系統的關鍵部件  186
12.3.4  數據集市  187
第13章  數據倉庫系統設計  189
13.1  數據倉庫系統與傳統數據庫系統設計方法的比較  189
13.2  數據倉庫的數據模型  189
13.2.1  星型模式  190
13.2.2  數據倉庫的三級數據模型  190
13.3  數據倉庫系統的設計和開發(fā)  191
13.3.1  數據倉庫系統的實現策略  192
13.3.2  數據倉庫系統的開發(fā)過程  192
13.4  數據倉庫解決方案及工具介紹  196
第14章  數據倉庫的主要技術  200
14.1  數據管理技術  200
14.2  數據倉庫與OLAP技術  202
14.3  數據倉庫與Web技術  203
14.4  數據倉庫與數據挖掘  203
14.4.1  數據倉庫和數據挖掘的關系  204
14.4.2  數據挖掘的技術介紹  204
第15章  數據倉庫的質量管理  211
15.1  數據倉庫與質量管理  211
15.2  數據倉庫系統的層次模式和質量管理  212
15.3  數據倉庫系統的組成要素和質量管理  214
本篇思考題  217
第五篇  其他數據庫系統
第16章  面向對象與數據庫的結合技術  220
16.1  面向對象數據庫系統的特點  220
16.2  面向對象與數據庫技術的結合方法  222
16.2.1  對象-關系數據庫  222
16.2.2  面向對象數據庫  223
16.2.3  演繹面向對象數據庫  224
16.2.4  多種技術相互滲透  225
16.3  面向對象的數據庫應用開發(fā)工具的發(fā)展  226
16.4  面向對象與數據庫技術結合的產品實例  226
第17章  多媒體數據庫技術  229
17.1  多媒體數據庫技術的產生和發(fā)展  229
17.2  多媒體數據庫系統的硬件環(huán)境  230
17.3  多媒體數據模型  230
17.4  多媒體數據庫管理系統  231
17.5  多媒體數據庫的用戶接口  233
第18章  專用數據庫系統  234
18.1  工程數據庫  234
18.2  科學數據庫  235
18.2.1  科學數據特點和科學數據庫的類型  235
18.2.2  建立和使用科學數據庫  236
18.2.3  數字圖書館技術  237
第19章  其他數據庫技術介紹  240
19.1  知識庫  240
19.2  模糊數據庫與演繹數據庫  240
19.3  主動數據庫  241
19.4  移動數據庫  242
19.5  統計數據庫  242
本篇思考題  243
主要參考文獻  245