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《高职高专计算机与信息技术系列规划教材•PowerBuilder程序设计教程》是由中国电力出版社出版的。
数据库应用系统构建与实践：从需求到部署的完整指南 书名： 数据库应用系统构建与实践：从需求到部署的完整指南 内容简介： 在当今信息驱动的商业环境中，高效、可靠的数据库应用系统是企业运营的基石。本书并非关注特定的编程语言或前端框架，而是聚焦于构建健壮、可扩展数据库应用系统的完整生命周期——从深入的需求分析、系统架构设计，到高效的数据库实现、应用层开发，直至最终的部署与性能调优。 本书旨在为有志于成为全栈数据库应用开发者、系统架构师或资深数据库管理员（DBA）的读者提供一套系统化、实战化的方法论和技术栈指南。我们假设读者已经具备基本的编程基础和对数据概念的初步了解，但本书将带领他们深入理解企业级应用的复杂性与最佳实践。 第一部分：需求工程与系统规划（打好地基） 任何成功的应用系统都始于对业务需求的深刻理解。本部分将详细阐述如何将模糊的业务目标转化为清晰、可执行的技术规格。 第1章：业务流程梳理与需求捕获 从业务场景到数据流： 学习如何通过访谈、流程图（BPMN）和用例分析来识别核心业务操作和信息流转。 非功能性需求的关键性： 深入探讨性能、安全性、可用性、可维护性等非功能性需求的量化指标设定，这些往往决定了系统最终的成败。 需求文档的结构与维护： 如何撰写清晰、无歧义的需求规格说明书（SRS），并建立有效的需求变更管理机制。 第2章：应用架构选型与技术栈决策 分层架构的演进： 详细解析经典的三层架构（表示层、业务逻辑层、数据访问层）及其现代变体，如微服务架构与单体应用的选择权衡。 持久层技术选型矩阵： 系统性地比较关系型数据库（RDBMS，如PostgreSQL, SQL Server）与NoSQL数据库（如MongoDB, Redis, Neo4j）的适用场景、优缺点及数据一致性模型（ACID vs. BASE）。 中间件与集成策略： 探讨消息队列（如Kafka, RabbitMQ）在解耦系统组件、处理高并发异步任务中的作用，以及API网关在现代应用中的必要性。 第二部分：数据库设计与实现精进（构建核心） 数据是系统的核心资产，本部分将侧重于如何设计高效、灵活且易于维护的持久化存储方案。 第3章：概念模型与逻辑模型转换 实体关系模型（ERD）的深度运用： 掌握构建复杂ER图的技巧，包括处理多对多关系、递归关系和业务约束的映射。 范式理论与反范式设计的权衡： 深入理解第一到第五范式，并讨论在OLTP（联机事务处理）和OLAP（联机分析处理）场景下何时需要策略性地引入反范式以优化查询性能。 数据字典与元数据管理： 建立规范化的数据字典标准，确保所有数据元素定义的一致性和可追溯性。 第4章：关系型数据库的高级实现与优化 索引的艺术： 不仅介绍B-Tree索引，还深入分析位图索引、全文索引、以及复合索引的顺序设计原则，并讲解索引选择性与维护开销的平衡。 事务管理与并发控制： 详尽剖析SQL标准的隔离级别（Read Uncommitted到Serializable），探讨MVCC（多版本并发控制）的工作原理，以及如何处理死锁和阻塞问题。 存储过程、函数与触发器： 讨论将业务逻辑推入数据库层的利弊，以及如何编写安全、高效的数据库编程代码，确保数据完整性。 第5章：NoSQL数据库的适用场景与模型设计 键值存储与缓存策略： 针对Redis等系统，讨论数据结构选择（Hash, Set, Sorted Set）以及缓存穿透、缓存雪崩等问题的规避策略。 文档数据库的数据建模： 如何在MongoDB等系统中实现数据冗余与查询性能的最佳平衡，避免“查询驱动设计”带来的陷阱。 图数据库在关系复杂性中的应用： 探索如何利用Neo4j等工具处理社交网络、推荐系统或复杂依赖关系的可视化查询。 第三部分：应用层开发与数据访问（连接前后端） 本部分专注于如何通过应用代码安全、高效地与数据存储层进行交互。 第6章：数据访问技术与ORM的深入剖析 JDBC/ADO的底层原理： 理解连接池技术（如HikariCP）如何管理数据库连接，以及批处理操作的性能优势。 对象关系映射（ORM）的陷阱： 批判性地分析ORM框架（如Hibernate/Entity Framework）在生成SQL时的效率问题，特别是“N+1查询问题”的识别与解决。 最小化阻抗失配： 学习如何结合使用原生SQL（Query Object）与ORM，以在开发效率和查询性能之间找到最佳点。 第7章：构建健壮的业务逻辑层 领域驱动设计（DDD）的基础应用： 引入聚合根（Aggregate Root）、实体（Entity）和值对象（Value Object）的概念，指导如何将复杂的业务规则映射到代码结构中。 服务层与事务边界的划分： 清晰界定Service层的职责，确保每个服务方法都遵循原子性原则，避免跨多个业务操作的隐式事务。 数据验证与防范SQL注入： 介绍输入验证的黄金法则，并强调使用参数化查询或预编译语句是防御注入攻击的唯一标准。 第四部分：性能优化、部署与运维（确保可靠性） 一个设计优良的系统必须是快速、稳定且易于监控的。 第8章：查询性能分析与调优实战 执行计划的解读： 掌握如何利用数据库自带的`EXPLAIN`或类似工具，识别慢查询的瓶颈（全表扫描、不必要的排序、错误的连接顺序）。 读写分离与数据冗余： 探讨主从复制的设置，以及何时采用缓存层（如Memcached）或物化视图（Materialized View）来减轻主数据库的压力。 数据库维护计划： 制定定期的统计信息更新、碎片整理和归档策略，以保持数据库的长期健康运行。 第9章：应用部署与持续集成/持续部署（CI/CD） 数据库迁移脚本管理： 使用Flyway或Liquibase等工具，自动化地管理数据库Schema和数据版本的迭代，确保开发、测试和生产环境的一致性。 容器化部署（Docker与Kubernetes）： 学习如何将数据库应用系统打包成可移植的容器镜像，并讨论无状态应用与有状态服务（数据库）在容器编排中的特殊考量。 健康检查与自动化恢复： 设计应用层和数据库层的健康检查点，并配置自动化的故障转移（Failover）机制。 第10章：系统监控、安全审计与数据备份恢复 关键性能指标（KPIs）监控： 识别数据库延迟、连接池利用率、慢查询计数等关键指标，并集成到集中式监控系统（如Prometheus/Grafana）。 安全审计与权限最小化原则： 实施最小权限原则（Principle of Least Privilege），并设置详细的访问日志审计，追踪敏感数据的操作。 灾难恢复计划（DRP）： 设计RPO（恢复点目标）和RTO（恢复时间目标），并进行定期的全量与增量备份测试，确保数据可以在任何意外情况下被快速、完整地恢复。 本书结构严谨，内容详实，通过大量的代码示例、架构图和行业案例分析，帮助读者从理论走向实践，构建出真正满足现代企业需求的、高性能、高可靠的数据库应用系统。
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