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544千字 字数
2022-12-01 发行日期
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主编推荐语

本书主要介绍分布式数据库系统和大数据库系统的基本理论与实现技术。

内容简介

全书共13章，第1～10章重点介绍经典的分布式数据库系统的基本理论和关键技术、当前流行的商品化数据库系统的分布式数据管理机制，以及大数据库管理的关键技术和流行的大数据库系统。第11～13章介绍当下流行的区块链分布式数据管理技术、AI赋能的数据管理技术以及分布式数据库的发展前瞻。

本书理论与实践相结合，可作为计算机及相关专业高年级本科生和研究生的教材，也可供数据库相关技术人员参考使用。

目录

  • 版权信息
  • 前言
  • 第1章 分布式数据库系统概论
  • 1.1 引言及准备知识
  • 1.1.1 基本概念
  • 1.1.2 基础知识
  • 1.2 分布式数据库系统的基本概念
  • 1.2.1 节点/场地
  • 1.2.2 分布式数据库
  • 1.2.3 分布式数据库管理系统
  • 1.2.4 分布式数据库系统应用举例
  • 1.2.5 分布式数据库的特性
  • 1.3 分布式数据库系统的作用和特点
  • 1.3.1 作用
  • 1.3.2 特点
  • 1.4 分布式数据库系统中的关键技术
  • 1.4.1 关键技术
  • 1.4.2 典型的分布式数据库原型系统简介
  • 1.5 大数据应用与分布式大数据库技术
  • 1.5.1 大数据的类型和应用
  • 1.5.2 大数据的特点
  • 1.5.3 大数据处理过程
  • 1.5.4 大数据管理新模式
  • 1.5.5 分布式大数据库系统及关键技术
  • 1.6 本章小结
  • 习题
  • 参考文献
  • 第2章 分布式数据库系统的体系结构
  • 2.1 DDBS的物理结构和逻辑结构
  • 2.2 DDBS的体系结构
  • 2.2.1 基于客户/服务器结构的体系结构
  • 2.2.2 基于“中间件”的客户/服务器结构
  • 2.3 DDBS的模式结构
  • 2.4 DDBS的组件结构
  • 2.5 多数据库集成系统
  • 2.5.1 数据库集成
  • 2.5.2 多数据库系统
  • 2.6 DDBS的分类
  • 2.6.1 三个基本特性
  • 2.6.2 DDBS的分类图
  • 2.7 元数据的管理
  • 2.7.1 数据字典的主要内容和用途
  • 2.7.2 数据字典的组织
  • 2.8 Oracle系统体系结构介绍
  • 2.8.1 Oracle系统体系结构
  • 2.8.2 Oracle中实现分布式功能的组件
  • 2.8.3 Oracle分布式数据库架构案例
  • 2.9 分布式大数据库的系统体系结构
  • 2.10 分布式大数据库系统案例
  • 2.10.1 HBase
  • 2.10.2 Spanner
  • 2.10.3 OceanBase
  • 2.11 本章小结
  • 习题
  • 参考文献
  • 第3章 分布式数据库的设计
  • 3.1 设计策略
  • 3.1.1 Top-Down设计过程
  • 3.1.2 Bottom-Up设计过程
  • 3.2 分片的定义和作用
  • 3.2.1 分片的定义
  • 3.2.2 分片的作用
  • 3.2.3 分片设计过程
  • 3.2.4 分片的原则
  • 3.2.5 分片的种类
  • 3.2.6 分布透明性
  • 3.3 水平分片的设计
  • 3.3.1 定义
  • 3.3.2 水平分片的操作
  • 3.3.3 水平分片的设计
  • 3.3.4 正确性检验
  • 3.4 垂直分片的设计
  • 3.4.1 定义
  • 3.4.2 垂直分片的操作
  • 3.4.3 垂直分片的设计
  • 3.4.4 正确性检验
  • 3.5 混合分片的设计
  • 3.6 分片的表示方法
  • 3.6.1 图形表示法
  • 3.6.2 分片树表示方法
  • 3.7 分配设计
  • 3.7.1 分配类型
  • 3.7.2 分配设计原则
  • 3.7.3 分配模型
  • 3.8 数据复制技术
  • 3.8.1 数据复制的优势
  • 3.8.2 数据复制的分类
  • 3.8.3 复制的常用方法
  • 3.9 Oracle数据库的数据分布设计案例
  • 3.9.1 基于Oracle数据库链的数据分布设计
  • 3.9.2 Oracle集中式数据库的数据分区技术
  • 3.9.3 基于Oracle分片技术的分布式数据库案例
  • 3.10 大数据库的分布设计
  • 3.10.1 大数据模型
  • 3.10.2 数据分区策略
  • 3.11 典型的大数据分布设计案例
  • 3.11.1 HBase
  • 3.11.2 Spanner
  • 3.11.3 OceanBase
  • 3.12 本章小结
  • 习题
  • 参考文献
  • 第4章 分布式数据存储
  • 4.1 大数据分布式存储类型
  • 4.2 分布式文件系统
  • 4.2.1 HDFS简介
  • 4.2.2 HDFS的关系数据存储结构
  • 4.2.3 基本的SSTable数据存储结构
  • 4.2.4 LSM-Tree存储结构
  • 4.3 分布式对象存储技术
  • 4.3.1 三种主流的网络存储结构
  • 4.3.2 对象存储系统的体系结构
  • 4.3.3 Ceph
  • 4.3.4 Swift
  • 4.3.5 主流分布式存储技术的比较
  • 4.4 分布式索引结构
  • 4.4.1 布隆过滤器
  • 4.4.2 键值二级索引
  • 4.4.3 跳跃表
  • 4.4.4 分区数据上的索引结构
  • 4.5 分布式缓存
  • 4.5.1 分布式缓存概述
  • 4.5.2 分布式缓存的体系结构
  • 4.5.3 典型的分布式缓存系统
  • 4.5.4 分布式缓存与存储引擎的结合使用
  • 4.6 Oracle数据库的存储结构
  • 4.6.1 Oracle数据库的物理存储结构
  • 4.6.2 Oracle数据库的逻辑存储结构
  • 4.7 大数据库分布存储案例
  • 4.7.1 HBase
  • 4.7.2 Spanner
  • 4.7.3 OceanBase
  • 4.8 本章小结
  • 习题
  • 参考文献
  • 第5章 分布式查询处理与优化
  • 5.1 查询处理基础
  • 5.1.1 查询处理目标
  • 5.1.2 查询优化的意义
  • 5.1.3 查询优化的基本概念
  • 5.1.4 查询优化的过程
  • 5.2 查询处理器
  • 5.2.1 查询处理器的特性
  • 5.2.2 查询处理层次
  • 5.3 查询分解
  • 5.3.1 规范化
  • 5.3.2 分析
  • 5.3.3 约简
  • 5.3.4 查询重写
  • 5.4 数据局部化
  • 5.5 片段查询的优化
  • 5.6 Oracle查询计划案例
  • 5.7 大数据库的查询处理及优化
  • 5.7.1 NoSQL数据库的查询处理方法
  • 5.7.2 基于MapReduce的查询处理
  • 5.7.3 基于Hadoop的查询处理
  • 5.7.4 基于Spark的数据分析处理
  • 5.8 大数据库查询处理与优化案例
  • 5.8.1 HBase
  • 5.8.2 Spanner
  • 5.8.3 OceanBase
  • 5.9 本章小结
  • 习题
  • 参考文献
  • 第6章 查询存取优化
  • 6.1 基本概念
  • 6.1.1 分布查询的执行与处理
  • 6.1.2 查询存取优化的内容
  • 6.2 存取优化的理论基础
  • 6.2.1 查询代价模型
  • 6.2.2 数据库的特征参数和统计信息
  • 6.2.3 关系运算的特征参数
  • 6.3 基于半连接的优化方法
  • 6.3.1 半连接操作及相关规则
  • 6.3.2 半连接运算的作用
  • 6.3.3 使用半连接算法的通信代价估计
  • 6.3.4 半连接算法优化原理
  • 6.4 基于枚举法的优化技术
  • 6.4.1 嵌套循环连接算法
  • 6.4.2 基于排序的连接算法
  • 6.4.3 哈希连接算法
  • 6.4.4 基于索引的连接算法
  • 6.4.5 连接关系的传输方法
  • 6.5 集中式系统中的查询优化算法
  • 6.5.1 INGRES
  • 6.5.2 System R方法
  • 6.5.3 考虑代价的动态规划方法
  • 6.5.4 PostgreSQL的遗传算法
  • 6.6 分布式数据库系统中的查询优化算法
  • 6.6.1 分布式INGRES方法
  • 6.6.2 System R*方法
  • 6.6.3 SDD-1方法
  • 6.7 Oracle分布式查询优化案例
  • 6.7.1 基于数据链的Oracle分布式查询优化
  • 6.7.2 Oracle分片数据库查询优化
  • 6.8 面向大数据的存取优化方法
  • 6.8.1 大数据库的查询存取框架
  • 6.8.2 基于索引的大数据库查询存取优化方法
  • 6.8.3 基于并行的大数据库查询存取执行计划
  • 6.9 大数据库系统的查询存取优化案例
  • 6.9.1 HBase
  • 6.9.2 Spanner
  • 6.9.3 OceanBase
  • 6.10 本章小结
  • 习题
  • 参考文献
  • 第7章 分布式事务管理
  • 7.1 事务的基本概念
  • 7.1.1 事务的定义
  • 7.1.2 事务的基本性质
  • 7.1.3 事务的种类
  • 7.2 分布式事务
  • 7.2.1 分布式事务的定义
  • 7.2.2 分布式事务的实现模型
  • 7.2.3 分布式事务管理的目标
  • 7.3 分布式事务的提交协议
  • 7.3.1 协调者和参与者
  • 7.3.2 两段提交协议的基本思想
  • 7.3.3 两段提交协议的基本流程
  • 7.4 分布式事务管理的实现
  • 7.4.1 LTM与DTM
  • 7.4.2 分布式事务执行的控制模型
  • 7.4.3 分布式事务管理的实现模型
  • 7.5 两段提交协议的实现方法
  • 7.5.1 集中式方法
  • 7.5.2 分布式方法
  • 7.5.3 分层式方法
  • 7.5.4 线性方法
  • 7.6 非阻塞分布式事务提交协议
  • 7.6.1 三段提交协议的基本思想
  • 7.6.2 三段提交协议执行的基本流程
  • 7.7 Oracle分布事务管理案例
  • 7.8 大数据库的事务管理
  • 7.8.1 大数据库的事务管理问题
  • 7.8.2 大数据库系统设计的理论基础
  • 7.8.3 弱事务型与强事务型大数据库
  • 7.8.4 大数据库中的事务特性
  • 7.8.5 大数据库的事务实现方法
  • 7.9 大数据库的分布式事务管理案例
  • 7.9.1 HBase
  • 7.9.2 Spanner
  • 7.9.3 OceanBase
  • 7.10 本章小结
  • 习题
  • 参考文献
  • 第8章 分布式恢复管理
  • 8.1 分布式恢复概述
  • 8.1.1 故障类型
  • 8.1.2 恢复模型
  • 8.2 集中式数据库的故障恢复
  • 8.2.1 局部恢复系统的体系结构
  • 8.2.2 数据更新策略
  • 8.3 分布式事务的故障恢复
  • 8.3.1 两段提交协议对故障的恢复
  • 8.3.2 三段提交协议对故障的恢复
  • 8.4 分布式可靠性协议
  • 8.4.1 可靠性和可用性
  • 8.4.2 分布式可靠性协议的组成
  • 8.4.3 两段提交协议的终结协议
  • 8.4.4 两段提交协议的演变
  • 8.4.5 三段提交协议的终结协议
  • 8.4.6 三段提交协议的演变
  • 8.5 Oracle分布式数据库系统故障恢复案例
  • 8.6 大数据库的恢复管理
  • 8.6.1 大数据库的恢复管理问题
  • 8.6.2 大数据库系统中的故障类型
  • 8.6.3 大数据库系统的故障检测技术
  • 8.6.4 基于事务的大数据库容错技术
  • 8.6.5 基于冗余的大数据库容错技术
  • 8.6.6 针对不同更新事务的恢复方法
  • 8.7 大数据库的分布式恢复管理案例
  • 8.7.1 HBase
  • 8.7.2 Spanner
  • 8.7.3 OceanBase
  • 8.8 本章小结
  • 习题
  • 参考文献
  • 第9章 分布式并发控制
  • 9.1 分布式并发控制的基本概念
  • 9.1.1 并发控制的问题
  • 9.1.2 并发控制的定义
  • 9.2 并发控制理论基础
  • 9.2.1 事务执行过程的形式化描述
  • 9.2.2 集中库的可串行化问题
  • 9.2.3 分布式事务的可串行化问题
  • 9.3 基于锁的并发控制方法
  • 9.3.1 锁的类型和相容性
  • 9.3.2 封锁规则
  • 9.3.3 锁的粒度
  • 9.4 两段锁协议
  • 9.4.1 基本的两段锁协议
  • 9.4.2 严格的两段锁协议
  • 9.4.3 可串行性证明
  • 9.5 分布式数据库并发控制方法
  • 9.5.1 基于锁的并发控制方法的实现
  • 9.5.2 基于时间戳的并发控制算法
  • 9.5.3 乐观的并发控制算法
  • 9.6 分布式死锁管理
  • 9.6.1 死锁等待图
  • 9.6.2 死锁的检测
  • 9.6.3 死锁的预防和避免
  • 9.7 Oracle数据库并发控制案例
  • 9.7.1 Oracle中的锁机制
  • 9.7.2 Oracle中的并发控制
  • 9.8 大数据库并发控制技术
  • 9.8.1 事务读写模式扩展
  • 9.8.2 封锁机制扩展
  • 9.8.3 基于多版本并发控制扩展
  • 9.9 大数据库的分布式并发控制案例
  • 9.9.1 HBase
  • 9.9.2 Spanner
  • 9.9.3 OceanBase
  • 9.10 本章小结
  • 习题
  • 参考文献
  • 第10章 数据复制与一致性
  • 10.1 数据复制的作用
  • 10.2 数据复制一致性模型
  • 10.3 分布式数据库复制策略
  • 10.3.1 数据复制的执行方式
  • 10.3.2 数据复制的实现方法
  • 10.3.3 数据复制的体系结构
  • 10.4 数据复制协议
  • 10.4.1 主从复制协议
  • 10.4.2 对等复制协议
  • 10.5 大数据库一致性协议
  • 10.5.1 Paxos协议
  • 10.5.2 反熵协议
  • 10.5.3 NWR协议
  • 10.5.4 向量时钟技术
  • 10.6 大数据库复制一致性管理
  • 10.6.1 基于Paxos的复制管理技术
  • 10.6.2 基于反熵的复制管理技术
  • 10.6.3 基于NWR的复制管理技术
  • 10.6.4 基于向量时钟的复制管理技术
  • 10.6.5 ZooKeeper的ZAB协议
  • 10.7 Oracle数据库复制技术
  • 10.8 大数据库复制与一致性管理案例
  • 10.8.1 HBase
  • 10.8.2 Spanner
  • 10.8.3 OceanBase
  • 10.9 本章小结
  • 习题
  • 参考文献
  • 第11章 区块链分布式数据管理
  • 11.1 区块链系统概述
  • 11.1.1 区块链系统的起源
  • 11.1.2 区块链系统与传统数据库系统的对比
  • 11.1.3 区块链系统的分类
  • 11.1.4 区块链系统的体系结构
  • 11.2 区块链的主要数据结构
  • 11.2.1 区块链拓扑结构
  • 11.2.2 区块数据存储结构
  • 11.3 区块链的数据存储
  • 11.3.1 区块链数据存储方法
  • 11.3.2 区块链系统扩展存储方法
  • 11.4 区块链系统的数据管理
  • 11.4.1 区块链的存取优化
  • 11.4.2 区块链系统的查询处理
  • 11.5 区块链系统的事务管理
  • 11.5.1 共识机制
  • 11.5.2 智能合约
  • 11.5.3 分布式事务处理
  • 11.6 本章小结
  • 习题
  • 参考文献
  • 第12章 AI赋能的数据管理
  • 12.1 人工智能相关技术简介
  • 12.1.1 决策树
  • 12.1.2 聚类
  • 12.1.3 人工神经网络
  • 12.1.4 强化学习
  • 12.2 数据分区
  • 12.3 索引构建
  • 12.4 查询优化
  • 12.4.1 代价模型
  • 12.4.2 基数估计
  • 12.4.3 连接优化
  • 12.5 负载管理与负载预测
  • 12.5.1 负载管理
  • 12.5.2 负载预测
  • 12.6 配置参数调优
  • 12.7 AI赋能的自治数据库系统
  • 12.8 本章小结
  • 习题
  • 参考文献
  • 第13章 分布式数据库系统发展与前瞻
  • 13.1 云原生数据库系统
  • 13.1.1 Aurora数据库系统
  • 13.1.2 PolarDB数据库系统
  • 13.2 事务与分析混合处理数据库系统
  • 13.2.1 SAP HANA系统
  • 13.2.2 TiDB数据库系统
  • 13.3 其他类型的分布式大数据库管理系统
  • 13.3.1 NoSQL分布式大数据库系统
  • 13.3.2 面向OLTP的分布式大数据库系统
  • 13.3.3 跨异构处理系统的分布式大数据库系统
  • 13.4 数据库及大数据管理系统的发展方向
  • 13.4.1 数据科学
  • 13.4.2 数据治理
  • 13.4.3 云数据库服务
  • 13.4.4 数据库引擎
  • 13.4.5 新型数据库应用
  • 13.5 本章小结
  • 习题
  • 参考文献
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出版方

机械工业出版社

机械工业出版社是全国优秀出版社，自1952年成立以来，坚持为科技、为教育服务，以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨，以“服务社会和人民群众需求，传播社会主义先进文化”为己任，产业结构不断完善，已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸，现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社，涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。