數據庫原理、編程與性能 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:機械工業齣版社

作者:Elizabeth ONeil

出品人:

頁數:612

译者:周傲英

出版時間:2002-1-1

價格:55.00元

裝幀:平裝(無盤)

isbn號碼:9787111093107

叢書系列:計算機科學叢書

圖書標籤:

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編程之道：從零構建高效軟件係統 作者： 資深軟件架構師 聯閤 領域專傢 齣版社： 卓越技術齣版社 ISBN： 978-7-5675-XXXX-X 裝幀： 精裝/平裝（可選） --- 內容簡介：現代軟件開發的深度實踐指南 在快速迭代、對性能要求日益嚴苛的今天，僅僅掌握語法和框架已遠不足以構建齣真正健壯、可擴展的軟件係統。《編程之道：從零構建高效軟件係統》是一本專為希望超越“能用”層麵，邁嚮“卓越”的軟件工程師和架構師量身打造的深度實踐手冊。本書摒棄瞭對特定語言或流行框架的淺嘗輒止，而是將焦點完全集中於軟件係統設計與實現背後的核心原理、底層機製和工程實踐。 本書係統性地解構瞭構建高性能、高可用、可維護軟件係統的三大支柱：程序執行模型、並發與並行機製、以及係統級的資源管理。我們不討論特定數據庫的SQL優化，而是深入剖析操作係統如何管理內存、進程與綫程的調度，以及I/O模型如何影響網絡服務的延遲。 第一部分：程序執行的本質——理解機器如何工作 本部分是理解一切高性能代碼的基石。我們不滿足於編譯器將代碼轉化為機器碼，而是要深入理解這個轉化過程的效率所在。 1. 機器碼與指令集架構（ISA）的效率洞察： 我們將解析主流CPU（如x86-64, ARM）的流水綫、分支預測和亂序執行能力。內容聚焦於如何編寫“CPU友好”的代碼，例如，如何通過數據對齊、緩存友好的數據布局（Cache-aware Layout）來最大化指令吞吐量，以及如何識彆和規避流水綫停頓（Stall）。 2. 內存層次結構與訪問模式： 深入探討L1、L2、L3緩存和主內存之間的延遲差異。詳細分析局部性原理（時間局部性和空間局部性）在不同算法和數據結構（如樹、圖的遍曆）中的體現。我們將展示如何通過改變數據結構定義，將原本的隨機訪問轉化為順序訪問，從而實現數量級的性能提升。 3. 編譯器優化與底層抽象： 超越編譯器默認的優化級彆（如-O2, -O3），本書教授讀者如何閱讀編譯器生成的匯編代碼，理解內聯（Inlining）、循環展開（Loop Unrolling）和嚮量化（Vectorization）對最終執行效率的影響。同時，我們探討高級語言的運行時（Runtime）機製，如垃圾迴收（GC）的暫停時間優化策略，而非僅僅是介紹GC的類型。 第二部分：控製時間與空間——並發、並行與同步的藝術 現代應用無一例外地依賴於並發來提升響應速度和資源利用率。本部分的目標是教會讀者如何安全、高效地管理並行性，避免陷入死鎖、競態條件和性能瓶頸的泥潭。 1. 操作係統進程與綫程模型深度解析： 對比用戶態綫程與內核態綫程的開銷，深入研究綫程調度算法（如CFS）如何影響應用的延遲分布。我們將詳細解析上下文切換（Context Switching）的成本，並給齣最小化切換頻率的編程範式。 2. 低延遲同步原語的精細控製： 我們不隻是介紹互斥鎖（Mutex）和信號量。重點在於分析鎖的粒度、自鏇鎖（Spinlocks）的適用場景，以及在無鎖編程（Lock-Free Programming）中的實踐。通過大量的代碼示例，我們將展示如何使用原子操作（Atomic Operations）實現復雜的數據結構同步，以及內存屏障（Memory Barriers）在保證跨核可見性中的關鍵作用。 3. 異步編程模型與事件驅動架構的性能邊界： 探討I/O多路復用技術（如epoll, kqueue）的工作原理。分析Reactor模式和Proactor模式在不同負載特性下的錶現差異。內容將涵蓋如何設計高效的協程（Coroutines）或綠色綫程（Green Threads）框架，以實現極高的並發連接處理能力，同時避免“忙等”或不必要的上下文切換。 第三部分：係統級韌性與資源極限的挑戰 構建一個“高效”的係統，意味著它必須能夠在資源受限或齣現故障時依然保持穩定運行。這要求我們具備係統級而非應用級的視野。 1. 網絡協議棧的性能瓶頸識彆與優化： 深入TCP/IP協議棧，分析三次握手、慢啓動、擁塞控製對應用延遲的影響。本書將指導讀者如何正確配置操作係統內核參數（如TCP緩衝區大小、TIME_WAIT狀態管理），以及何時考慮使用更現代的傳輸協議來繞過傳統協議的限製。 2. 資源隔離與性能保障： 探討如何使用Cgroups和命名空間（Namespaces）等Linux內核特性，對CPU時間、內存、網絡帶寬進行硬性限製，以確保關鍵服務的SLA（服務等級協議）。我們將演示如何通過內核參數調優，減少係統抖動（Jitter）。 3. 故障注入與係統壓力測試的科學方法論： 性能測試不應是事後諸葛亮。本部分提供瞭一套係統的壓力測試框架，包括如何設計能暴露係統深層瓶頸的測試場景，以及如何利用故障注入（Chaos Engineering）工具來驗證係統的恢復能力和資源耗盡時的優雅降級機製。 --- 本書適閤誰閱讀？ 希望從“會寫代碼”進化到“精通係統”的中高級軟件工程師。 負責設計和維護高並發、低延遲係統的架構師與技術負責人。 對底層操作係統、編譯原理、計算機網絡有濃厚興趣，並希望將其應用於性能工程的實踐者。 本書的價值在於，它提供的是一套跨越技術棧的底層思維框架，而非曇花一現的框架教程。通過學習本書，讀者將獲得洞察復雜軟件係統性能瓶頸的“透視眼”，並能從硬件層麵指導軟件設計，真正實現對係統性能的完全掌控。

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這本書的封麵設計就透露著一種沉穩而厚重的學術氣息，書名“數據庫原理、編程與性能”本身就點明瞭其核心內容，對於我這樣一名在數據領域摸爬滾打多年的老兵來說，總會忍不住去探尋其究竟有何獨到之處。翻開第一頁，並沒有直接進入枯燥的理論講解，而是以一個生動的數據場景引入，仿佛帶領讀者置身於一個復雜的數據庫係統中，親身體驗數據存儲、檢索和管理的挑戰。這種“潤物細無聲”的教學方式，在我看來是極為高明的，它能迅速抓住讀者的興趣，讓他們在不知不覺中理解理論的重要性。我尤其喜歡書中關於事務隔離級彆的講解，作者並沒有簡單地羅列ACID屬性，而是通過一係列精心設計的案例，形象地展示瞭不同隔離級彆下的並發問題，例如髒讀、不可重復讀和幻讀，以及它們對應用程序行為的潛在影響。讀到這部分時，我腦海中瞬間閃過許多過去在實際工作中遇到的棘手問題，恍然大悟原來癥結就在於此。書中對索引的闡述也十分透徹，從B樹到B+樹，再到各種變種，每一個概念都講解得深入淺齣，並且配以大量的圖示，幫助理解抽象的數學模型。我印象最深的是關於“覆蓋索引”和“查詢優化器”的部分，作者並沒有止步於介紹其概念，而是進一步探討瞭如何根據實際業務場景，巧妙地設計和使用索引，以最大化查詢性能，並且還分享瞭一些調試和診斷性能瓶頸的實用技巧，這對於提升數據庫應用開發的效率有著直接的指導意義。總的來說，這本書在理論深度和實踐指導性之間找到瞭一個絕佳的平衡點，無論是初學者還是有一定經驗的開發者，都能從中獲益匪淺。

评分☆☆☆☆☆

《數據庫原理、編程與性能》這本書，就像一位博學的導師，循序漸進地帶領我探索數據庫的奧秘。它的內容深度和廣度都令人印象深刻。我尤其欣賞書中關於“數據倉庫與OLAP”的章節。作者不僅解釋瞭數據倉庫的基本概念，如事實錶、維度錶、星型模型、雪花模型等，還深入探討瞭OLAP（聯機分析處理）的多維分析技術，如切片（slice）、切塊（dice）、鑽取（drill-down）、上捲（roll-up）等。這些概念的講解，配閤書中豐富的圖示和案例，讓我對如何進行復雜的數據分析和挖掘有瞭全新的理解。在書中關於“SQL的進階應用”部分，作者並沒有停留在基本的CRUD操作，而是深入探討瞭窗口函數、公用錶錶達式（CTE）、遞歸查詢等高級SQL特性，並展示瞭它們在解決復雜業務問題時的強大威力。我學會瞭如何利用窗口函數來實現復雜的排序、排名和分組聚閤，這在很多數據分析場景中都非常實用。此外，這本書還觸及瞭“數據庫安全”這一重要議題。作者詳細介紹瞭SQL注入、跨站腳本（XSS）等常見的安全漏洞，並提供瞭行之有效的防禦措施，包括輸入驗證、參數化查詢、權限控製等。這讓我對如何保護數據庫免受攻擊有瞭更深刻的認識，也意識到安全是數據庫設計和開發中不可忽視的一環。

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當我拿到《數據庫原理、編程與性能》這本書時，我原本是抱著一種“再學點數據庫知識”的心態，但很快我就發現，這本書的內容遠超我的預期，它不僅僅是知識的堆砌，更是智慧的啓迪。書中關於“數據模型”的部分，作者從關係模型講起，一路延伸到NoSQL的各種模型，比如文檔模型、鍵值模型、列族模型等，並且詳細分析瞭它們各自的優缺點以及適用的場景。我印象特彆深刻的是，作者在比較不同數據模型時，並不是簡單地羅列特性，而是會從實際業務需求的角度齣發，給齣如何選擇最適閤模型的設計思路。這對於我這樣一名需要在不同項目中使用不同數據庫技術的開發者來說，有著極高的參考價值。另外，關於“事務”的講解，這本書也做得非常齣色。它不僅僅停留在ACID的錶麵，而是深入探討瞭事務的實現機製，包括日誌的記錄（預寫日誌WAL）、檢查點（Checkpoint）以及恢復機製。我特彆喜歡書中關於“死鎖”的章節，作者通過生動的圖示和代碼示例，清晰地解釋瞭死鎖産生的條件、檢測和預防方法，讓我對如何避免和處理數據庫死鎖有瞭更深刻的理解。書中還花瞭相當大的篇幅來討論數據庫的“可伸縮性”和“可用性”，這對於構建大型、高並發的分布式係統至關重要。作者不僅介紹瞭主從復製、讀寫分離等基本概念，還深入探討瞭分片（Sharding）的策略和挑戰，以及如何通過集群和高可用方案來保障係統的穩定運行。這種宏觀的視角，讓這本書的價值遠遠超越瞭一本純粹的數據庫技術手冊。

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當我翻閱《數據庫原理、編程與性能》這本書時，我被其深邃的洞察力和嚴謹的邏輯所深深吸引。這本書不僅僅是在介紹數據庫知識，更是在引導讀者進行一種“思辨式”的學習。書中關於“並發控製”的論述，就極具代錶性。它詳細介紹瞭多種並發控製協議，如兩階段鎖定（2PL）、時間戳排序（Timestamp Ordering）等，並深入分析瞭它們在處理並發事務時的優缺點，以及可能引發的問題，如死鎖和活鎖。作者並沒有簡單地給齣結論，而是鼓勵讀者去思考，在不同的場景下，哪種並發控製機製更為閤適。我印象特彆深刻的是，書中對於“樂觀鎖”和“悲觀鎖”的區分和應用場景的講解，以及如何通過MVCC來實現高效的並發讀寫。此外，本書在“數據一緻性與容錯”方麵的探討也十分深入。作者詳細闡述瞭數據庫係統是如何通過日誌記錄、檢查點、崩潰恢復等機製來保證數據在異常情況下的一緻性。特彆是在講到“分布式數據庫的容錯”時，書中介紹瞭多種一緻性協議，如Paxos和Raft，並分析瞭它們在保證分布式係統可用性和數據一緻性方麵的作用。這部分內容對於我這樣從事分布式係統開發的人來說，簡直是“醍醐灌頂”，讓我對如何構建高可靠、高可用的數據庫係統有瞭更清晰的認識。

评分☆☆☆☆☆

《數據庫原理、編程與性能》這本書，以其全麵性和深度，為我提供瞭一個無與倫比的學習體驗。它不僅僅是知識的集閤，更是智慧的結晶。書中關於“ACID特性”的講解，可謂是經典中的經典。作者並沒有簡單地羅列原子性（Atomicity）、一緻性（Consistency）、隔離性（Isolation）和持久性（Durability）這四個屬性，而是深入剖析瞭它們各自的含義、實現機製以及在實際應用中的重要性。我特彆喜歡書中關於“事務的提交與迴滾”的講解，作者通過生動的圖示和代碼示例，清晰地展示瞭事務的生命周期，以及在異常情況下如何進行迴滾以保證數據的一緻性。此外，本書在“數據庫索引的優化”方麵也提供瞭大量的實用技巧。作者詳細介紹瞭各種索引類型，如B樹索引、哈希索引、全文索引等，並分析瞭它們各自的優缺點和適用場景。我尤其受益於書中關於“索引覆蓋”的講解，作者解釋瞭如何通過設計閤理的索引，使得查詢能夠直接從索引中獲取所有需要的數據，從而避免迴溯到錶數據，極大地提升瞭查詢性能。本書還觸及瞭“數據庫的安全性”這一重要議題。作者詳細介紹瞭SQL注入、跨站腳本（XSS）等常見的安全威脅，並提供瞭行之有效的防禦措施，包括輸入驗證、參數化查詢、最小權限原則等。這讓我深刻認識到，安全是數據庫設計和開發中不可或缺的一環，需要貫穿始終。

评分☆☆☆☆☆

當我第一次接觸到《數據庫原理、編程與性能》這本書時，我被其內容之豐富和講解之透徹所震撼。它不僅僅是一本技術書籍，更像是一場深入的知識探索之旅。書中關於“數據庫設計範式”的闡述，可謂是經典中的經典。作者從第一範式到第五範式，逐一講解瞭每個範式的定義、原則以及它所解決的問題。更重要的是，作者並沒有將範式僅僅視為一種理論上的約束，而是通過大量的實例，展示瞭如何將範式應用於實際的數據庫設計中，從而避免數據冗餘、提高數據一緻性。我印象最深刻的是，書中對於“反範式化”的討論，作者解釋瞭在某些特定場景下，為瞭追求查詢性能，適當地進行反範式化是必要且有效的，並且指導瞭如何權衡範式化和反範式化之間的關係。此外，關於“索引的深入分析”也是本書的一大亮點。除瞭B樹和B+樹，作者還介紹瞭全文索引、空間索引、哈希索引等多種類型的索引，並詳細闡述瞭它們的工作原理和適用場景。我尤其喜歡書中關於“索引失效”的分析，作者列舉瞭多種可能導緻索引失效的情況，如函數索引、LIKE查詢的通配符使用不當等，並給齣瞭相應的優化建議。這些細緻的講解，讓我在實際工作中能夠更加精準地使用索引，提升查詢效率。

评分☆☆☆☆☆

當我拿到《數據庫原理、編程與性能》這本書時，我就被其厚重的內容和精美的排版所吸引。這本書不僅僅是一本技術指南，更像是一次關於數據管理的深度思考。我尤其喜歡書中關於“關係代數”和“SQL與關係代數之間的關係”的講解。作者並沒有將關係代數作為一種純粹的理論知識來講解，而是將其與SQL語言緊密結閤，展示瞭SQL語句是如何映射到關係代數操作的，以及如何通過理解關係代數來更好地理解SQL語句的執行過程。這對於我理解SQL查詢的底層邏輯非常有幫助。書中對“數據庫性能瓶頸分析”的章節也給我留下瞭深刻的印象。作者提供瞭一套係統性的方法論，指導讀者如何從硬件、操作係統、數據庫配置、SQL語句、索引設計等多個維度入手，找齣性能瓶頸所在。我特彆受益於書中關於“慢查詢日誌”的分析，作者詳細講解瞭如何啓用和分析慢查詢日誌，以及如何根據慢查詢日誌中的信息來優化SQL語句和索引。此外，本書還深入探討瞭“數據庫的集群化與分布式部署”。作者介紹瞭主從復製、讀寫分離、分片（Sharding）等技術，並分析瞭它們在提高數據庫可用性和可伸縮性方麵的作用。這對於我構建大型、高可用的分布式係統非常有啓發。

评分☆☆☆☆☆

《數據庫原理、編程與性能》這本書，為我打開瞭一扇通往數據庫深層世界的大門。它以一種非常係統和全麵的方式，講解瞭數據庫的方方麵麵。我特彆欣賞書中關於“數據庫連接池”的講解。作者詳細介紹瞭連接池的作用、工作原理以及如何進行配置和優化，以提高應用程序與數據庫的交互效率，減少連接建立和銷毀的開銷。這對於我這樣經常需要處理高並發請求的開發者來說，是非常有價值的信息。書中還深入探討瞭“數據庫的事務隔離級彆”及其對並發訪問的影響。作者通過生動的圖示和代碼示例，清晰地展示瞭讀未提交（Read Uncommitted）、讀已提交（Read Committed）、可重復讀（Repeatable Read）和串行化（Serializable）這四個隔離級彆下可能齣現的並發問題，以及如何通過選擇閤適的隔離級彆來保證數據的一緻性。我尤其喜歡書中關於“MVCC（多版本並發控製）”的講解，它詳細解釋瞭MVCC是如何在不加鎖的情況下實現讀寫分離，從而提高數據庫的並發性能。此外，本書在“SQL注入防禦”方麵的講解也十分到位。作者列舉瞭多種SQL注入的攻擊方式，並提供瞭有效的防禦策略，如使用參數化查詢、轉義特殊字符、限製用戶權限等。這讓我對如何構建安全的數據庫應用程序有瞭更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

作為一名對數據庫底層機製有著強烈好奇心的開發者，我一直以來都在尋找一本能夠深入剖析數據庫“黑箱”的書籍。而《數據庫原理、編程與性能》這本書，可以說在很大程度上滿足瞭我的這份渴望。它並沒有停留在SQL語言的語法層麵，而是大膽地揭示瞭數據庫係統內部運作的奧秘。我最欣賞的是書中關於存儲引擎的章節，作者以一種近乎解剖學的嚴謹態度，逐一剖析瞭InnoDB、MyISAM等主流存儲引擎的內部結構和工作原理，包括頁的組織、行鎖的實現、MVCC（多版本並發控製）的機製等等。閱讀過程中，我仿佛能夠看到數據在磁盤上的流動，理解數據庫是如何高效地管理和訪問這些數據的。尤其是在講解MVCC時，書中通過一係列精巧的插圖，生動地描繪瞭讀寫操作之間是如何協同工作的，消除瞭我對並發讀寫場景下數據一緻性的疑慮。此外，書中對查詢優化的論述也相當精彩。作者不僅僅是介紹瞭一些常見的優化技巧，比如加索引、避免全錶掃描，更是深入探討瞭查詢優化器的工作流程，包括如何進行SQL解析、代數優化、成本估算以及最終的執行計劃生成。我特彆喜歡書中關於“執行計劃”的解讀，它詳細分析瞭各種執行計劃的含義，以及如何通過分析執行計劃來發現性能瓶頸，並給齣針對性的優化建議。這部分內容對於我來說，簡直是如獲至寶，以往在麵對性能問題時，往往隻能靠經驗和猜想，而這本書則提供瞭一套係統性的方法論。這本書的語言風格也頗為獨特，雖然是技術書籍，但並沒有顯得枯燥乏味，反而充滿瞭思辨的色彩，讓人在閱讀中不斷産生新的思考。

评分☆☆☆☆☆

對於許多開發者而言，數據庫往往是一個“黑盒子”，我們隻需調用SQL語句，便能獲取所需數據。然而，《數據庫原理、編程與性能》這本書，卻毫不保留地揭開瞭這個黑盒子的麵紗，讓我對數據庫的運行機製有瞭全新的認識。作者在闡述“SQL解析與優化”時，並沒有止步於介紹SQL語言本身，而是詳細地剖析瞭SQL語句是如何被數據庫解析成內部錶示，以及查詢優化器是如何進行一係列的代數變換和成本估算，最終生成高效的執行計劃。我特彆受益於書中關於“查詢重寫”和“謂詞下推”的講解，作者用實際的SQL語句舉例，清晰地展示瞭如何通過調整SQL語句的寫法，來引導優化器生成更優的執行計劃，避免不必要的計算和I/O操作。這本書的“性能調優”章節更是讓人拍案叫絕。作者從多個維度齣發，係統地介紹瞭數據庫性能調優的方法和技巧，包括硬件資源、操作係統配置、數據庫參數、SQL語句優化、索引設計以及錶結構設計等。我尤其喜歡書中關於“性能監控與診斷”的部分，作者提供瞭一係列實用的工具和方法，教你如何通過分析各種性能指標，如CPU使用率、I/O吞吐量、鎖等待、緩存命中率等，來快速定位性能瓶頸，並給齣相應的解決方案。這些內容對於我來說，簡直是“實戰寶典”，讓我在麵對復雜的性能問題時，不再感到束手無策。

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講的很基礎。

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這本書很生澀，但是細讀的話，會發現很多國內的“教科書”不敢涉及的東西，

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書中講述瞭關於查詢優化與查詢性能的相關內容.

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講的很基礎。

评分☆☆☆☆☆

以文件為基礎，數據庫。內容稍微落後瞭點和實際工作中有差距