作業系統－OPERATING SYSTEM ENG（附光.) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:旗標

作者:薛智文

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:20030901

价格:NT$ 620

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isbn号码:9789577179067

丛书系列:

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好的，这是一份详细的图书简介，内容将围绕一部探讨现代数据库系统架构与性能优化的专业书籍展开，完全不涉及您提到的“作業系統－OPERATING SYSTEM ENG（附光.）”中的任何主题。 --- 数据库系统深度解析：架构设计、性能调优与前沿技术（不含操作系统原理） 本书聚焦于当代企业级数据库系统的核心工作原理、复杂架构的构建与维护，以及实现极致数据处理性能的工程实践。它旨在为数据库管理员（DBA）、后端工程师和系统架构师提供一套全面、深入且实用的技术指南，内容涵盖关系型、非关系型数据库的最新发展趋势与底层实现细节。 第一部分：现代数据库系统的基础与架构演进 本部分将系统梳理现代数据库系统的核心组件，并追溯其从传统架构向分布式、云原生架构演进的必然性与技术路径。 第1章：数据持久化与事务的基石 本章深入探讨数据如何在磁盘上高效、安全地存储。我们将详细解析写入放大（Write Amplification）问题，并对比分析B+树、LSM-Tree（Log-Structured Merge-Tree）在不同负载场景下的读写性能差异。 重点关注： WAL（Write-Ahead Logging）机制的精确实现与恢复过程。 MVCC（多版本并发控制）的内部工作原理，包括快照生成、过期数据回收（Garbage Collection）策略，以及无锁读取的实现。 Buffer Pool/Page Cache 的内存管理策略，包括页面置换算法（如改进的LRU）与脏页写回机制的同步控制。 第2章：高可用性（HA）与容灾策略 理解数据库集群的可靠性是构建企业级系统的关键。本章摒弃理论概念，着重于主流数据库（如PostgreSQL, MySQL, 或特定NewSQL系统）的主备同步技术。 同步复制与异步复制：延迟模型分析、网络分区下的数据一致性保证（Quorum机制）。 故障切换（Failover）的自动化流程：选举算法（如Raft或Paxos的变体在数据层面的应用）的实现细节，以及如何最小化切换过程中的服务中断时间（RTO）。 逻辑备份与物理备份：如何在不停机的情况下获取一致性备份，以及增量备份的流式传输技术。 第3章：分布式事务与一致性模型 随着数据量的爆炸式增长，单机已无法满足需求。本部分聚焦于水平扩展带来的新挑战——分布式事务。 CAP定理的工程解读：在实际的分布式数据库（如TiDB, CockroachDB）中，如何选择和平衡C（一致性）与A（可用性）。 两阶段提交（2PC）与三阶段提交（3PC）的局限性分析，以及它们在现代系统中的替代方案。 跨节点事务的原子性实现：例如，如何利用TCC（Try-Confirm-Cancel）或基于时间戳的锁管理器来保证分布式数据的强一致性。 第二部分：性能调优与查询优化深度剖析 本部分是本书的核心实践章节，它将数据库引擎的“黑箱”打开，揭示查询执行计划背后的复杂决策过程。 第4章：查询优化器的内在逻辑 一个高效的查询计划是高性能应用的基础。本章详细剖析查询优化器如何从多个潜在路径中选择最佳执行方案。 成本模型（Cost Model）：分析统计信息（Statistics）的收集、维护与更新机制，如何精确估算I/O和CPU成本。 连接算法的工程选择：嵌套循环连接（Nested Loop Join）、哈希连接（Hash Join）和排序合并连接（Sort-Merge Join）在不同数据规模和内存限制下的实际性能表现。 启发式优化与探索：探讨优化器如何处理复杂的子查询、视图展开和谓词下推（Predicate Pushdown）的策略。 第5章：索引结构的精细化调优 索引是加速查询的“双刃剑”。本章超越基础索引创建，关注如何针对特定业务负载设计和维护索引结构。 覆盖索引（Covering Index）的构建时机：如何通过调整索引列顺序，避免回表（Table Lookup）操作，实现极致的查询效率。 函数索引与部分索引：在特定约束条件下使用这些高级索引技术来优化查询效率和减小存储开销。 索引碎片化管理：分析数据更新和删除对索引结构造成的影响，以及在线重建/重组技术（Online Index Rebuilding）的实现原理，避免长时间的锁等待。 第6章：资源争用与并发控制的瓶颈分析 在高并发场景下，性能瓶颈往往出现在资源竞争点。本章侧重于识别并解决锁定、锁等待和资源饥饿问题。 行级锁与表级锁的粒度控制：分析不同隔离级别下锁的获取、释放时机，以及乐观锁与悲观锁的适用场景。 死锁检测与预防：探讨数据库引擎如何实时构建和遍历等待图（Wait-For Graph），以及超时机制（Lock Timeout）的合理设置。 锁等待分析：通过分析慢查询日志和系统视图，精确定位导致高延迟的特定锁持有者和等待链条。 第三部分：面向未来的数据库技术栈 本部分展望数据库技术在云计算、大数据集成和特定工作负载下的发展方向。 第7章：NewSQL与HTAP的融合趋势 本书将探讨NewSQL系统如何尝试在关系模型的强一致性与NoSQL的水平扩展能力之间找到平衡点。 事务处理与分析处理（HTAP）：分析如何在同一套系统内高效地支持高频事务和复杂的OLAP查询，重点关注数据副本的分离与协同。 共享存储与无共享架构的优劣对比：探讨云数据库中流行的存储计算分离模型，以及它对数据写入性能和弹性扩展带来的影响。 第8章：数据安全、合规性与审计追踪 安全不再是事后补救，而是设计之初就要考虑的因素。本章聚焦于数据生命周期中的安全控制。 动态数据脱敏（Dynamic Data Masking）：如何在不修改底层数据的情况下，根据用户角色实时修改查询结果的敏感信息。 细粒度访问控制（FGAC）：实现基于行和列的策略定义，确保数据隔离性。 安全审计日志的可靠性：如何设计一个防篡改的审计日志系统，满足金融、医疗等行业的合规性要求。 --- 本书面向对象： 具备数据库基础知识的软件开发工程师、希望深入理解数据库内部机制的高级DBA、以及负责设计大规模数据基础设施的系统架构师。阅读本书后，读者将能从“用户”视角提升至“设计者”视角，有效诊断和解决生产环境中的复杂性能问题。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种简洁中带着一丝未来感的风格，很符合我对“系统”这个概念的想象。我拿到书的时候，首先被它厚度所吸引，感觉内容一定非常扎实。虽然我不是科班出身，但平时工作生活中接触计算机的频率很高，总觉得对底层的运作原理有些好奇，这本书似乎就能满足我的求知欲。打开内页，排版清晰，图文并茂，即使是面对像“并发控制”这样听起来有些晦涩的术语，作者也尽量用生动的比喻和流程图来解释，这一点真的非常加分。我特别欣赏它在理论阐述与实际应用之间的平衡把握，不像有些教材那样一味堆砌公式和定义，而是更注重让读者理解背后的逻辑和设计思想。比如，关于内存管理那几章，它没有停留在简单的分页、分段介绍，而是深入探讨了虚拟内存是如何极大地解放了物理内存的限制，让我想起自己过去安装软件时遇到的各种“内存不足”的窘境，现在终于明白了那些限制背后的“智慧”。这本书的深度足以让专业人士进行查漏补缺，同时其详尽的解释也为初学者搭建了一个坚实的认知框架。我感觉，读完这本书，我不再仅仅是计算机的“使用者”，而是一个开始理解其“构建者”思维的人了。

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说实话，我本来对技术类的书籍抱有一定的畏惧感，担心里面充斥着大量我无法理解的专业术语，读起来会非常吃力。但是这本书，简直颠覆了我的看法。它的叙事节奏把握得非常巧妙，总能在我感觉快要迷失在技术细节的时候，及时提供一个清晰的总结或者一个实际案例来锚定我的理解。比如在讲解死锁的预防和避免时，它没有采用那种生硬的理论推导，而是模拟了一个经典的银行家算法的场景，让我直观地感受到了系统在资源分配时所面临的风险和如何进行提前的规避。这种贴近实际生产环境的描述，让我觉得书本上的知识不是悬浮在空中的理论，而是真正指导工程实践的宝典。我尤其喜欢它在介绍不同操作系统（比如类Unix、Windows内核的差异）时所采取的对比分析方法，这使得我对操作系统的多样性和共性有了更全面的认知。这本书的结构性极强，章节之间的衔接非常自然流畅，读起来有种层层递进、水到渠成的感觉，真正做到了将复杂的系统分解成可以理解的小模块。

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这本书的阅读体验简直是一场思维的冒险，它带我深入到了一个宏大而又精密的微观世界。我记得最清楚的是关于进程调度算法的探讨，作者没有直接给出最优解，而是像一个高明的棋手一样，一步步拆解了先来先服务、时间片轮转、优先级调度等各种策略的优劣势，以及它们在不同负载场景下的表现。我甚至能想象出CPU在毫秒之间进行着复杂的权衡和决策，那种效率的追求令人震撼。更让我佩服的是，作者似乎对每一个决策点都有深刻的洞察力，他不仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么会是这样”，这种追本溯源的写作方式，极大地提升了阅读的价值感。我花了很长时间去消化关于文件系统的部分，它将我们习以为常的文件和目录结构，还原成磁盘扇区和索引节点的物理概念，让我对数据持久化的过程有了全新的认识。这本书的语言风格是严谨而富有逻辑性的，但绝不枯燥，它更像是一位经验丰富、知识渊博的导师，耐心而又坚定地引导你探索知识的深处，让你在每一次豁然开朗之后，都忍不住想立刻翻到下一页去探索未知。

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我发现这本书的魅力在于它的“经久不衰”。在技术飞速迭代的今天，很多经典教材的内容很快就会过时，但这本书中对于操作系统基本原理的阐述，似乎拥有超越时间的力量。无论是早期分时系统的概念，还是现代多核处理器下的缓存一致性问题，作者都提供了一种稳定而深刻的见解。我特别喜欢它在讨论并发和并行处理时所采用的哲学思考，它不仅仅是讲解线程和锁的机制，而是深入探讨了如何在一个多任务环境中实现公平与效率的平衡，这本身就是一个复杂的社会学和工程学的结合体。书中的一些插图和图表虽然看起来是传统的工程图示，但它们精准地捕捉了核心概念的本质，几十年后看依然不过时，这才是真正高质量的知识沉淀。对于那些希望构建稳健、高性能软件的工程师来说，这本书提供的底层思维模型，其指导意义远远超过了对特定API的记忆。它培养的是一种系统性的、自底向上的问题解决能力，这是任何速成指南都无法替代的。

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这本书的厚重感不仅仅体现在纸张的份量上，更体现在其内容的广度和深度上。我个人对网络协议栈与操作系统内核的交互部分特别感兴趣，而这本书在这方面的阐述无疑是精彩绝伦的。它清晰地描绘了数据包是如何从用户层的应用程序，穿过套接字接口，最终进入内核进行处理，再经过网络接口卡发送出去的全过程。这种跨越界面的叙事能力，是很多专注于单一领域的书籍所不具备的。作者对于系统调用（System Calls）的剖析细致入微，将用户态和内核态之间的权限转换描述得如同一次精密的“权力交接仪式”，让人对操作系统的核心职责有了更深的敬意。阅读过程中，我时不时会停下来，思考一下自己日常使用的各种软件，比如浏览器、数据库，它们是如何利用操作系统提供的这些底层能力来实现复杂功能的。这种知识的迁移和反哺，是我认为这本书最大的价值所在。它不仅教会了我“如何做”，更重要的是，它让我开始思考“为什么这样设计更优越”。

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