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出版者:中国铁道

作者:龚涛，林慧，付明城 编著

出品人:

页数:456

译者:

出版时间:2004-6

价格:48.00元

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isbn号码:9787113058920

丛书系列:

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• PowerBuilder入门教程
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《数据库系统设计与实现：从理论到实践》 书籍简介 本书深入探讨了现代数据库系统的核心概念、设计原理与实现技术，旨在为读者构建坚实的数据管理基础，并掌握从需求分析到系统部署的全过程。内容涵盖关系代数、范式理论、SQL高级应用、事务管理、并发控制、恢复技术，以及NoSQL数据库的最新发展趋势。 第一部分：数据库基础与关系模型（理论基石） 第一章 数据库系统的演进与概览 本章首先追溯了数据管理技术的发展历程，从早期的文件系统到层次模型、网状模型，最终聚焦于当前占主导地位的关系模型。详细阐述了数据库系统的基本架构（如三级模式结构），明确了数据库管理员（DBA）的角色与职责。深入分析了不同数据模型的优缺点，强调了数据独立性（物理独立性与逻辑独立性）在现代系统中的重要意义。 第二章 关系代数与元组演算 本章是理解关系型数据库理论操作的基石。系统讲解了关系代数的基本运算，包括选择（$sigma$）、投影（$pi$）、并（$cup$）、差（$-$）和笛卡尔积（$ imes$）。随后，引入更强大的形式化语言——元组关系演算（TRC）和域关系演算（DRC），通过实例演示如何使用这些演算来精确表达复杂的数据查询需求。对比了关系代数与SQL表达式的等价性，为后续学习优化打下理论基础。 第三章 实体-关系（E-R）模型与统一建模语言（UML） 本章侧重于数据库的需求分析与概念设计阶段。详细介绍了E-R模型的基本元素：实体、属性、关系，以及约束（如基数约束和参与约束）。重点讲解了如何处理多对多关系、递归关系以及弱实体集。此外，本章引入了UML类图作为更现代、更全面的概念建模工具，展示了如何利用UML的继承、关联和聚合等概念来精准地描述现实世界的业务结构。 第四章 关系模式的规范化理论 规范化是确保数据完整性、消除冗余的关键步骤。本章系统地讲解了函数依赖（FD）的推导与闭包计算。逐级深入讲解了第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）的定义、判断标准及分解算法。随后，详细阐述了BCNF（巴斯-科德范式）的必要性，并对比了4NF和5NF在处理多值依赖和连接依赖时的应用场景。强调了规范化过程中的无损连接与保持依赖的分解方法。 --- 第二部分：SQL语言的深度应用与高效实现（实践核心） 第五章 标准SQL：数据定义与操作（DDL/DML） 本章全面覆盖SQL的标准用法。DDL部分（CREATE, ALTER, DROP）详细说明了如何定义表结构、索引、视图和约束（主键、外键、CHECK）。DML部分（SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE）着重于复杂的查询构建，包括子查询、集合操作（UNION, INTERSECT, EXCEPT）以及CASE表达式的应用。 第六章 高级SQL查询技术与窗口函数 本章超越基础的JOIN操作，专注于提升查询效率和表现力。深入剖析了各种JOIN类型（内连接、外连接、交叉连接）在不同场景下的适用性。重点讲解了SQL:1999标准引入的窗口函数（Window Functions），如ROW_NUMBER(), RANK(), LAG(), LEAD(), 以及聚合函数在窗口上的应用（OVER子句），展示了如何用更简洁的语句完成复杂的排名、移动平均计算等任务。 第七章 存储过程、函数与触发器（PL/SQL 或 T-SQL 基础） 本章介绍了数据库过程化语言的应用，以某一主流数据库的方言为例（如Oracle的PL/SQL或SQL Server的T-SQL）。详细讲解了如何编写、调试和管理存储过程（Stored Procedures）以实现业务逻辑的封装，创建自定义函数（User-Defined Functions）以提高代码复用性。同时，深入探讨了触发器（Triggers）的工作机制，包括其在数据审计、强制复杂业务规则和数据同步中的应用及潜在风险。 --- 第三部分：数据库管理与性能优化（系统运维） 第八章 事务管理与并发控制 事务是保证数据库数据一致性的核心机制。本章首先定义了事务的ACID特性（原子性、一致性、隔离性、持久性），并详细解释了每项特性的技术实现。随后，重点分析了并发控制面临的挑战，包括丢失更新、脏读、不可重复读和幻读。系统介绍了并发控制的各种锁机制（共享锁、排他锁），并深入讲解了不同的隔离级别（Read Uncommitted到Serializable）及其性能权衡。 第九章 数据库的恢复技术与日志管理 本章探讨了系统故障发生后如何保证数据的持久性。详细介绍了日志记录的结构（如Write-Ahead Logging, WAL），以及前滚（Roll Forward）和回滚（Roll Back）操作的原理。全面分析了检查点（Checkpoints）机制在减少恢复时间中的作用。此外，还介绍了基于日志的恢复技术，如延迟更新策略和即时更新策略。 第十章 查询优化器与索引结构 性能优化是DBA工作的重中之重。本章从内部机制解析查询优化器的工作流程，包括查询重写（逻辑优化）和成本估算（物理优化）。重点分析了B+树、哈希索引、位图索引等主要索引结构的物理存储和查找效率。详细讲解了如何分析查询执行计划（Execution Plan），并提供了针对性地优化查询语句和调整物理存储参数的实践指导。 --- 第四部分：现代数据管理范式（前沿探索） 第十一章 分布式数据库与数据仓库基础 随着数据量的激增，单机数据库面临瓶颈。本章介绍了分布式数据库的基本架构，包括数据分片（水平分片、垂直分片）的策略及其挑战。引入了数据仓库（Data Warehouse）的概念，对比了OLTP（联机事务处理）和OLAP（联机分析处理）系统的设计差异，并简要介绍了星型模型和雪花模型。 第十二章 NoSQL数据库的兴起与适用场景 本章对非关系型数据库（NoSQL）进行了分类介绍，包括键值存储（如Redis）、文档数据库（如MongoDB）、列族数据库（如Cassandra）和图数据库。强调了CAP定理，分析了不同NoSQL系统在可用性、一致性、分区容错性之间的权衡，指导读者根据具体业务需求选择最合适的数据存储技术。 本书结构严谨，理论与实践紧密结合，配备了大量真实世界案例和动手实验指导，是数据库学习者、系统分析师以及希望深入理解数据底层机制的开发人员的理想参考书。

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我发现这本书在资源整合和售后支持方面做得非常出色，这往往是衡量一本技术书籍是否真正负责任的重要标准。书中列举了大量的外部资源链接和社区讨论入口，比如针对特定数据库连接问题的官方论坛讨论串摘要，以及一些高效的第三方控件推荐清单。更重要的是，作者在关键知识点后都标注了“深度探索”的提示，引导读者在掌握基础后，可以去查阅官方文档的哪个特定章节以获取更详尽的技术规格。这种“授人以渔”的理念贯穿始终。例如，在处理复杂的数据转换时，它不仅仅给出了一个解决方案，还指出了官方文档中关于隐式类型转换的警告说明，让读者从一开始就养成关注官方规范的良好习惯。这种对学习生态系统的构建和引导，让这本书的价值得以持续延伸，它提供的知识体系非常完备，确保读者在未来的学习和工作中，能够快速找到解决问题的方向和依据。

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我最看重一本技术书籍的“实用性”和“前瞻性”，而这本教程在这两方面都给我带来了惊喜。它没有沉溺于对过时语法的冗长介绍，而是将笔墨重点放在了现代PowerBuilder开发中真正高频使用的功能集上。我尤其赞赏它对Web服务集成和.NET混合开发模式的介绍，这对于希望将传统PB应用现代化升级的开发者来说，无疑是至关重要的信息。书中详细剖析了如何利用PB调用SOAP/RESTful服务，并提供了一整套完整的调用和错误处理框架示例，这些内容在其他同类书籍中是极其罕见的。另外，对于性能优化的讨论也相当到位，作者并没有回避PB在处理海量数据时可能遇到的瓶颈，而是直接给出了诸如异步数据检索、内存管理策略等高级技巧。读完相关章节后，我立刻着手优化了手头一个遗留系统的查询模块，加载时间从原来的近一分钟缩短到了十秒以内，效果立竿见影。这本书不仅是教你如何写代码，更是教你如何写出“好代码”，这才是技术进阶的必经之路。

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坦白说，我对技术文档的“可读性”要求很高，如果语言晦涩难懂，再好的内容也可能束之高阁。这本书的叙事风格非常独特，它不像冷冰冰的API手册，更像是一位经验丰富的前辈在旁边耳提面命。作者的文风幽默且富有洞察力，常常在关键步骤插入一些“过来人的忠告”，比如在哪里容易犯低级错误，或者某个函数在不同数据库环境下表现的细微差别。这种人性化的讲解方式，极大地降低了初学者的学习门槛和挫败感。例如，在讲解事务管理时，作者用了一个“确保存款安全”的比喻，瞬间让我对ACID特性有了具象化的理解。而且，书中的代码示例都经过了高度的提炼和注释，几乎每一行关键代码都有明确的解释，使得我阅读时不需要频繁地在书本和IDE之间切换来回对照，大大提高了阅读效率。这种体贴入微的设计，充分体现了作者对读者群体的深刻理解和关怀。

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这本书的排版和设计真是一流，开篇的导览图就让人眼前一亮，清晰地勾勒出了学习路径，对于像我这种初次接触PowerBuilder的“小白”来说，简直是救星。我特别欣赏它对基础概念的阐述方式，不是那种干巴巴的教科书式描述，而是穿插了许多现实工作中的小场景和代码片段，让人感觉知识是“活”的。比如，它在讲解数据窗口控件时，不仅仅是罗列属性，而是通过一个模拟的销售报表制作过程，手把手地教你如何拖拽、如何绑定数据源，甚至连报表美化的技巧都一并囊括了进去。这种以项目驱动的学习方式，极大地激发了我继续钻研下去的兴趣。更别提，书里附带的那些精心挑选的练习题了，难度梯度设置得非常合理，从最简单的变量声明到复杂的事务处理，每完成一个章节的练习，都能明显感觉到自己的技能树在生长。尤其是关于MDI和Do while循环的章节，讲解得深入浅出，让我终于明白了那些看似绕口的编程逻辑在实际应用中是如何发挥作用的。总而言之，这本书在知识的呈现方式和学习体验上，确实做到了行业内顶尖的水平，是值得反复翻阅的工具书。

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关于本书的“参考价值”和“深度”，我必须给予高度评价。很多入门书籍在讲完基本语法后就戛然而止，留下大量的“高阶主题”让读者自行摸索。然而，这本书在深入讲解了PowerScript语言的核心机制之后，还用了相当大的篇幅来探讨企业级应用架构的构建原则。它讨论了如何利用PB设计可维护性强、松耦合的业务层与数据访问层，并详细对比了不同设计模式（如MVC、MVP）在PB环境下的最佳实践。书中甚至还包含了关于版本控制工具（如Git）与PB项目结合使用的入门指南，这对于现代软件开发协作至关重要。这些内容的加入，使得这本书超越了单纯的“入门”范畴，直接攀升到了“实践指南”的层面。对于希望从普通开发者蜕变为能够独立设计系统的工程师来说，这本书提供的理论框架和实践指导是无价之宝，它为构建健壮、可扩展的应用打下了坚实的基础。

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