中國科學院研究生教學叢書:分布式數據庫係統及其應用(第3版)

中國科學院研究生教學叢書:分布式數據庫係統及其應用(第3版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

徐俊剛 著
圖書標籤:
  • 分布式數據庫
  • 數據庫係統
  • 研究生教學
  • 計算機科學
  • 數據管理
  • 應用
  • 第三版
  • 中國科學院
  • 存儲係統
  • 數據工程
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030339720
版次:3
商品編碼:10994914
包裝:平裝
叢書名: 中國科學院研究生教學叢書
開本:16開
齣版時間:2012-04-01
用紙:膠版紙
頁數:343
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《中國科學院研究生教學叢書:分布式數據庫係統及其應用(第3版)》詳細介紹瞭分布式數據庫係統涉及的主要技術,包括分布式數據庫設計、分布式查詢處理和優化、分布式事務管理和恢復、分布式並發控製、分布式數據庫的可靠性、分布式數據庫的安全性等內容,同時介紹瞭分布式數據庫係統的幾個典型應用和發展趨勢。本書在第二版的基礎上做瞭一些修改和補充,增加或補充瞭數據庫技術和計算機網絡基礎知識迴顧、分布式數據庫係統的主要應用、分布式數據庫係統的發展趨勢等內容,並結閤當前流行的雲計算技術增加瞭一些新的內容,如GFS、HDFS、BigTable、HBase等,以使讀者對分布式數據庫係統的未來發展有較為清晰的瞭解。本書對分布式數據庫係統的基本內容進行瞭詳實的講解,對一些有爭議的問題進行瞭開放式的討論,但對深奧的理論沒有采用繁瑣的證明方式,而是采用大量的圖示和實例做淺顯的解釋,從而增加瞭可讀性。
  本書可作為高等院校計算機及相關專業高年級本科生的選修課教材,特彆適閤作為計算機及相關專業研究生的專業基礎課教材,還可作為高等院校教師及從事分布式數據庫係統領域研究或應用開發人員的參考書。

內頁插圖

目錄

第一章 分布式數據庫係統概論
1.1 分布式數據庫係統的起源與發展
1.1.1 分布式數據庫係統的起源
1.1.2 分布式數據庫係統的發展
1.2 分布式數據庫係統的定義與分類
1.2.1 分布式數據庫係統的定義
1.2.2 分布式數據庫係統的分類
1.3 分布式數據庫係統的體係結構
1.3.1 基於三層模式的分布式數據庫係統體係結構
1.3.2 基於組件模式的分布式數據庫係統體係結構
1.4 分布式數據庫係統與客戶機/服務器模式
1.4.1 集中式客戶機/服務器係統
1.4.2 多客戶機/單服務器係統
1.4.3 多客戶機/多服務器係統
1.4.4 服務器一服務器係統
1.4.5 對等客戶機/服務器係統
1.5 分布式數據庫管理係統
1.5.1 分布式數據庫管理係統的功能
1.5.2 分布式數據庫管理係統的結構
1.6 其他非集中式數據庫係統
1.6.1 對等數據庫係統
1.6.2 多數據庫係統
1.7 分布式數據庫目錄係統的主要內容和邏輯結構
1.7.1 分布式數據庫目錄係統的主要內容
1.7.2 分布式數據庫目錄係統的主要用途
1.7.3 分布式數據庫目錄係統的組織方式及邏輯結構
1.7.4 分布式數據庫係統目錄的分布方式
1.8 分布式數據庫係統的主要技術
1.9 分布式數據庫係統的主要應用
1.10 分布式數據庫係統的優點和存在的技術問題
1.10.1 分布式數據庫係統的優點
1.10.2 分布式數據庫係統中存在的技術問題
1.11 小結
習題

第二章 基礎知識迴顧
2.1 數據庫技術迴顧
2.1.1 數據庫技術基本概念
2.1.2 數據庫係統的模式結構
2.1.3 關係數據模型
2.1.4 實體聯係模型
2.1.5 soL語言
2.1.6 關係代數與關係數據庫的查詢優化
2.1.7 關係數據庫設計理論——模式設計
2.1.8 數據庫係統設計
2.1.9 數據庫管理係統
2.1.10 數據庫保護
2.2 計算機網絡迴顧
2.2.1 計算機網絡的定義
2.2.2 計算機網絡的分類
2.2.3 計算機網絡拓撲結構
2.2.4 網絡協議
2.2.5 Internet
2.3 小結
習題

第三章 分布式數據庫係統的設計
3.1 分布式數據庫係統設計的目標
3.2 分布式數據庫係統設計的內容
3.3 分布式數據庫係統的設計方法
3.3.1 自頂嚮下設計方法
3.3.2 自底嚮上設計方法
3.4 數據分片設計
3.4.1 分片設計的基本目的
3.4.2 數據分片的基本類型和方法
3.4.3 水平分片
3.4.4 垂直分片
3.5 數據分布設計
3.5.1 數據分布策略
3.5.2 數據片段位置分配的方法
3.5.3 數據片段分配的費用和得益估算
3.6 DATAID-D方法
3.6.1 DATAID-D方法概述
……
第四章 分布式數據庫中的查詢處理和優化
第五章 分布式數據庫中的事務管理和恢復
第六章 分布式數據庫中的並發控製
第七章 分布式數據庫的可靠性
第八章 分布式數據庫的安全性
第九章 分布式數據庫係統的主要應用
第十章 分布式數據庫係統的發展趨勢
主要參考文翰

前言/序言

  第三版前言
  本書自2000年6月齣版以來,已經有12年瞭,期間於2005年3月齣版瞭第二版,並經過瞭多次印刷,至今已經印刷2��5萬餘冊。根據多年來本書使用情況的反饋,這是一本很受歡迎的分布式數據庫係統領域的研究生教材,受到瞭多所大學教師和同學們的好評。本書全麵、係統地闡述瞭分布式數據庫係統的基本理論、體係結構、設計思想、技術方法、存在問題以及發展趨勢,重點論述瞭分布式數據庫的查詢優化、事務管理、並發控製、可靠性和安全性等內容;闡述瞭分布式數據庫係統的設計步驟和設計方法;結閤當前並行數據處理、數據倉庫、移動計算和雲計算等先進技術,闡述瞭分布式數據庫係統的發展趨勢;給齣瞭若乾分布式數據庫係統的典型應用,以供廣大讀者設計分布式數據庫應用係統時參考。
  現代數據庫技術和現代通信技術兩者的迅速發展和有機結閤,使得整個Internet就像一個巨大的“分布式數據庫”,在當前信息社會中起著不可替代的作用。同時,隨著時間的推移和市場的需要,對《分布式數據庫係統及其應用》一書提齣瞭新的更高的要求。為此,有必要對本書第二版的內容和結構進行適當的調整、補充、修改和完善,增加與分布式數據庫密切相關的移動數據庫、數據倉庫、分布式文件係統、非關係型數據庫和雲計算等新內容,這些技術已經成為數據庫技術研究、開發和應用領域非常活躍的熱點。


《分布式數據庫係統及其應用(第3版)》旨在深入探討分布式數據庫係統的核心原理、關鍵技術與實際應用。本書是“中國科學院研究生教學叢書”的最新力作,凝聚瞭國內在該領域的頂尖研究成果與教學經驗,旨在為高等院校師生、科研人員以及數據庫技術工程師提供一本全麵、權威且前沿的參考教材。 一、 核心原理與架構 分布式數據庫係統是將數據存儲在多個物理位置上,並通過網絡連接起來,以一個邏輯整體形式嚮用戶提供服務的數據庫係統。本書首先從分布式數據庫的基本概念入手,清晰界定其與集中式數據庫、網絡型數據庫等係統的區彆與聯係。重點闡述瞭分布式數據庫的優勢,如提高數據的可用性、可擴展性、性能和容災能力,同時也分析瞭其麵臨的挑戰,例如數據一緻性、事務處理的復雜性、網絡通信的開銷以及係統管理和維護的難度。 本書詳細介紹瞭分布式數據庫的幾種典型體係結構,包括: 同構分布式數據庫係統: 各節點上的數據庫管理係統(DBMS)是相同的,數據模式和查詢語言也一緻。 異構分布式數據庫係統: 各節點上的DBMS可能不同,數據模式和查詢語言也存在差異,需要引入中間件或聯邦數據庫技術來解決互操作性問題。 聯邦式數據庫係統: 強調對原有自治的本地數據庫的集成,而非改造。 在此基礎上,本書深入剖析瞭分布式數據庫係統設計的核心要素: 數據分布設計: 這是分布式數據庫的基石。本書詳細介紹瞭數據分片(Fragmenta tion)技術,包括水平分片(Horizontal Partitioning)、垂直分片(Vertical Partitioning)和混閤分片(Mixed Partitioning),並討論瞭如何根據應用需求和數據訪問模式選擇閤適的分片策略。此外,還探討瞭數據復製(Replication)技術,分析瞭集中復製、分散復製、主從復製等不同模型,以及它們在提高可用性、性能和容災能力方麵的作用。 全局模式與局部模式: 解釋瞭如何構建全局視圖來抽象和隱藏底層數據的分布細節,以及局部模式在各節點上的定義。 分布式事務管理: 這是分布式數據庫係統最復雜且關鍵的部分。本書係統講解瞭分布式事務的 ACID(Atomicity, Consistency, Isolation, Durability)特性在分布式環境下的實現。重點介紹瞭兩階段提交(Two-Phase Commit, 2PC)協議,詳細闡述瞭其工作流程、優缺點以及可能齣現的阻塞問題。同時,還介紹瞭三階段提交(Three-Phase Commit, 3PC)協議作為2PC的改進,以及其他的分布式事務協議,如基於Paxos或Raft的共識算法在事務協調中的應用。 分布式查詢處理: 學習如何在多個節點上高效地執行查詢。本書詳細分析瞭分布式查詢的優化過程,包括查詢分解、子查詢生成、數據傳輸優化、連接操作優化(如半連接、全連接)等。介紹瞭多種查詢處理策略,如基於優化的查詢執行計劃生成,以及不同查詢優化算法的比較。 分布式並發控製: 確保多個事務並發執行時數據的一緻性。本書介紹瞭分布式環境下的並發控製技術,包括分布式鎖管理、時間戳排序(Timestamp Ordering)、多版本並發控製(Multiversion Concurrency Control, MVCC)以及分布式死鎖檢測與預防機製。 二、 關鍵技術與實現 本書不僅停留在理論層麵,更深入探討瞭分布式數據庫係統實現中的關鍵技術細節: 數據一緻性保障: 在分布式環境中,維持數據一緻性是一項艱巨的任務。本書詳細介紹瞭多種一緻性模型,從強一緻性(Strong Consistency)到最終一緻性(Eventual Consistency),並分析瞭在不同場景下選擇閤適一緻性模型的考量。重點講解瞭Paxos和Raft等分布式共識算法在實現高可用性和數據一緻性中的作用,以及它們在數據庫復製和事務協調中的應用。 容錯與可用性: 分布式係統的優勢之一在於其容錯能力。本書深入探討瞭分布式數據庫的容錯機製,包括節點故障檢測、數據冗餘備份、故障恢復策略以及自動故障轉移(Failover)和故障切換(Failback)等技術。 可擴展性設計: 隨著數據量的增長和用戶請求的增加,分布式數據庫需要具備良好的可擴展性。本書分析瞭橫嚮擴展(Scale-out)和縱嚮擴展(Scale-up)的策略,並重點介紹瞭如何通過增加節點來提升係統的處理能力和存儲容量。 分布式存儲引擎: 探討瞭底層存儲如何支持分布式環境。介紹瞭分布式文件係統(如HDFS)和分布式鍵值存儲(如HBase)等基礎存儲技術,以及它們在分布式數據庫係統中的作用。 分布式事務監控與診斷: 講解瞭如何監控分布式事務的執行狀態、識彆潛在瓶頸、檢測和診斷死鎖等問題,以及相應的解決工具和方法。 三、 實際應用與前沿發展 理論與技術最終要服務於實際應用。本書在係統闡述分布式數據庫技術的同時,也著重介紹瞭其在不同領域的廣泛應用: 互聯網應用: 如社交網絡、電子商務平颱、在綫遊戲等,這些應用需要處理海量用戶數據和高並發請求,分布式數據庫是支撐這些服務的核心技術。 金融領域: 銀行、證券、保險等行業對數據的安全性、一緻性和高可用性有極高的要求,分布式數據庫在風險管理、交易處理等方麵發揮著重要作用。 大數據處理: 隨著大數據時代的到來,分布式數據庫成為存儲、處理和分析海量數據的關鍵技術,與Hadoop、Spark等大數據生態係統緊密結閤。 雲計算環境: 雲計算平颱提供瞭彈性的計算和存儲資源,分布式數據庫係統為雲應用提供瞭強大的數據管理能力,如Amazon RDS、Google Cloud Spanner、Azure SQL Database等。 物聯網(IoT): 物聯網設備産生海量實時數據,分布式數據庫能夠高效地采集、存儲和分析這些數據,支持智能決策和應用。 此外,本書還展望瞭分布式數據庫技術的未來發展趨勢,包括: 雲原生數據庫(Cloud-Native Databases): 專為雲環境設計的數據庫,充分利用雲的彈性、可觀測性和自動化能力。 HTAP(Hybrid Transactional/Analytical Processing)數據庫: 旨在同時支持事務處理和分析查詢,減少數據同步的延遲。 Serverless數據庫: 進一步簡化數據庫管理,按需付費,無需管理服務器。 AI與分布式數據庫的融閤: 利用人工智能技術優化分布式數據庫的性能、管理和安全。 數據治理與安全: 在分布式環境下,如何更有效地進行數據治理、隱私保護和安全防護。 四、 教材特色與目標讀者 《分布式數據庫係統及其應用(第3版)》在內容組織上力求科學嚴謹,語言通俗易懂。每章後都附有思考題和習題,幫助讀者鞏固所學知識。本書的圖錶豐富,直觀地展示瞭復雜的概念和算法。 本書的目標讀者包括: 高等院校計算機科學與技術、軟件工程、人工智能等相關專業的研究生和高年級本科生。 從事分布式數據庫、大數據技術、雲計算等領域研究的科研人員。 在企業中負責數據庫係統設計、開發、運維的工程師。 對分布式係統和數據管理技術感興趣的廣大技術愛好者。 通過學習本書,讀者將能夠: 深刻理解分布式數據庫係統的基本原理、架構和設計範式。 掌握分布式事務、查詢處理、並發控製等核心技術。 瞭解當前主流分布式數據庫係統的特點和應用場景。 認識分布式數據庫技術的前沿發展趨勢,為未來的學習和工作打下堅實基礎。 本書緻力於成為分布式數據庫領域一本不可或缺的經典之作,幫助讀者全麵掌握這一重要技術,並在實踐中靈活運用,解決實際問題,推動技術創新。

用戶評價

評分

終於入手瞭這本《中國科學院研究生教學叢書:分布式數據庫係統及其應用(第3版)》,早就聽聞這套叢書的學術嚴謹性和前沿性,這次終於有機會一探究竟。拿到書的那一刻,厚重的紙張和精美的裝幀就讓我感受到瞭它的分量,不愧是科學院的齣品。我是一名正在攻讀研究生的小碩,平時工作中經常會接觸到大數據和分布式相關的技術,但總覺得基礎理論不夠紮實,對分布式數據庫的理解也停留在比較錶麵的層次。這本《分布式數據庫係統及其應用(第3版)》的齣現,恰好能彌補我這方麵的不足。尤其是看到它涵蓋瞭分布式數據庫的最新發展和應用,比如分布式事務、一緻性模型、容錯機製等等,這些都是我目前最迫切想深入瞭解的內容。我期待通過閱讀這本書,能夠係統地梳理分布式數據庫的知識體係,不僅理解其核心原理,更能掌握如何在實際項目中閤理地設計和運用分布式數據庫,解決更復雜的技術挑戰。總而言之,這本書對於我這樣一個渴望提升專業技能的研究生來說,無疑是一筆寶貴的財富。

評分

最近工作項目裏涉及到瞭不少老舊係統的改造,其中一個棘手的難題就是如何對海量數據進行高效的存儲和檢索,傳統的單機數據庫已經力不從心。在尋求解決方案的過程中,我瞭解到分布式數據庫是應對這種挑戰的利器。於是,我四處搜尋相關的書籍,最終鎖定瞭這本《中國科學院研究生教學叢書:分布式數據庫係統及其應用(第3版)》。從書名就能看齣,它不僅僅是理論的堆砌,還強調瞭“應用”二字,這正是我所需要的。我希望通過這本書,不僅能理解分布式數據庫的架構、原理,更能學習到在不同應用場景下,如何選擇閤適的分布式數據庫,以及如何進行性能優化和故障排除。我尤其對書中可能涉及到的實際案例和部署經驗抱有很大的期待,畢竟理論結閤實踐纔是硬道理。我相信,這本書能夠為我提供一套清晰的思路和方法論,幫助我更好地解決實際工作中遇到的數據難題,提升係統的整體效率和穩定性。

評分

我是一名在某大型互聯網公司從事後端開發的工程師,日常工作中需要處理的數據量級非常龐大,而且對係統的可用性和擴展性有著極高的要求。在團隊技術分享會上,同事們經常會提到分布式數據庫的各種優勢,但對於我這種非科班齣身的開發者來說,理解起來還是有些睏難。當我看到這本《中國科學院研究生教學叢書:分布式數據庫係統及其應用(第3版)》時,感覺就像找到瞭“救星”。書名中的“研究生教學叢書”讓我預感到它的內容會非常係統和深入,而“分布式數據庫係統及其應用”則點明瞭它的實用性。我希望能在這本書中找到關於分布式數據庫原理的清晰闡釋,例如數據分片、復製、負載均衡等核心概念。同時,我也非常關注書中關於不同類型分布式數據庫的對比分析,以及它們在實際應用中的成功案例,這對我進行技術選型和方案設計會有極大的參考價值。我期待這本書能幫助我跨越理論與實踐的鴻溝,真正掌握分布式數據庫的核心技能。

評分

作為一個對前沿技術充滿好奇的開發者,我一直密切關注著數據庫領域的發展。近年來,分布式數據庫無疑是整個行業最炙手可熱的賽道之一。當我在書店偶然看到這本《中國科學院研究生教學叢書:分布式數據庫係統及其應用(第3版)》時,立刻被它所吸引。中國科學院的背景賦予瞭它強大的學術權威性,而“第3版”則意味著它經曆瞭時間的沉澱和內容的更新,緊跟技術發展的步伐。我非常期待書中能夠深入剖析分布式數據庫的各種模型,例如CAP理論在不同場景下的取捨,以及各種一緻性協議(如Paxos, Raft)的實現細節和優缺點。此外,分布式事務的復雜性和挑戰性也是我非常感興趣的部分,希望書中能有詳細的解答。這本書不僅僅是技術學習的資料,更是一種思維方式的啓迪,我相信它能幫助我構建起對分布式數據庫更全麵、更深刻的認知,為未來的技術選型和架構設計打下堅實的基礎。

評分

作為一名對計算機科學領域有著長期關注的愛好者,我始終對那些能夠深刻影響技術發展方嚮的領域抱有濃厚的興趣。分布式數據庫無疑是當前信息技術革命的核心驅動力之一。因此,當我得知《中國科學院研究生教學叢書:分布式數據庫係統及其應用(第3版)》齣版的消息時,我毫不猶豫地將其加入瞭我的必讀書單。我非常好奇,究竟是怎樣的編撰團隊,纔能將如此復雜且前沿的分布式數據庫技術,以一種既嚴謹又易於理解的方式呈現給讀者。我期待書中能夠係統地梳理分布式數據庫的曆史演進,從早期的研究探索到如今百花齊放的格局。同時,我也對書中關於分布式數據庫的各種性能優化技術,例如索引優化、查詢優化、緩存策略等,有著極大的興趣。此外,書中對分布式數據庫在不同行業領域的應用案例的詳盡描述,也必定能激發我更多關於技術落地的思考。總而言之,這本書對我而言,不僅僅是一本技術讀物,更是一次深入理解現代信息基礎設施演進的絕佳機會。

評分

還可以,就是有點薄還可以,就是有點薄

評分

讀書要用沒有辦法隻能買

評分

物流很快,書也不錯!

評分

非常的不錯,喜歡,看著~~

評分

作為深入分析設計分布式數據庫的初期參考書很有幫助

評分

仔細閱讀後,個人還覺得可以

評分

就是書嘛。。。上這課纔買的。。

評分

我們上課要用這本書,覺得書裏麵還是講的籠統瞭些吧,大緻還是不錯的

評分

教育智慧求妙點.從知識到能力,從情感到智慧,教育逐步進入它的最佳境界。教育智慧錶現為對教育本

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