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出版者:

作者:Ralph Kimball

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2006

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9788126508891

丛书系列:

图书标签:

• 数据仓库
• 维度建模
• 商业智能
• 数据建模
• Ralph Kimball
• 数据仓库设计
• ETL
• 数据分析
• 数据库
• Kimball方法论

《面向业务的数据库设计与优化：从概念到实践的全面指南》 图书简介 在当今数据驱动的商业环境中，高效、可靠的数据库系统是企业运营和战略决策的基石。本书《面向业务的数据库设计与优化：从概念到实践的全面指南》旨在为数据架构师、数据库管理员、系统分析师以及希望深入理解现代数据库原理和最佳实践的专业人士提供一套详尽、实用的知识体系。它专注于弥合理论模型与实际业务需求之间的鸿沟，强调设计决策如何直接影响系统的性能、可维护性和业务价值。 本书结构清晰，从基础概念出发，逐步深入到复杂的性能调优和高可用性策略，确保读者能够建立起一个全面且深入的理解。全书共分为六大部分，超过三十个章节，内容详实，案例丰富。 --- 第一部分：关系型数据库设计基础与业务建模 本部分奠定了坚实的理论基础，着重于如何将模糊的业务需求转化为清晰、无冗余、高效的数据库结构。 第一章：数据建模的演进与现代挑战 探讨从早期网状模型、层次模型到关系模型的历史演变，重点分析了大数据时代下，关系型数据库在面对实时性、复杂查询和数据一致性方面的挑战与机遇。介绍概念数据模型（Conceptual Data Model）的重要性，它是连接业务语言与技术实现的桥梁。 第二章：规范化理论的深度解析 细致讲解了第一范式（1NF）到第五范式（5NF）的数学基础和实际应用。不仅停留在定义层面，更重要的是分析在不同业务场景下，过度规范化（Over-normalization）可能带来的性能瓶颈，以及在何种情况下应适度反范式化（Denormalization）以平衡读写性能。深入讨论 Boyce-Codd 范式（BCNF）在处理多依赖关系时的关键作用。 第三章：实体-关系（E-R）模型的高级应用 超越基础的矩形和菱形表示，本章重点讨论如何精确建模复杂的实体间关系，包括多对多关系的处理、递归关系（Recursive Relationships）的构建，以及如何利用超类/子类（Supertype/Subtype）结构实现模型的高效扩展性。 第四章：数据字典、元数据管理与数据治理的初步构建 强调文档化在数据库生命周期中的核心地位。讲解如何建立和维护一个准确、实用的数据字典，包括数据类型定义、约束条件、业务规则的嵌入。引入数据治理的初步框架，确保数据定义在整个企业内部的一致性。 --- 第二部分：SQL 语言的精湛掌握与高级查询技巧 本部分将读者从基础的 SELECT 语句提升到能够编写复杂、高效、可维护的 SQL 代码的境界。 第五章：关系代数与 SQL 的映射 从理论源头理解 SQL 语句的执行逻辑，确保读者能够“思考”关系代数，而非仅仅“记住”SQL 语法。重点分析连接（JOIN）操作的内部机制及其对性能的影响。 第六章：窗口函数（Window Functions）的强大威力 详细介绍 `ROW_NUMBER()`, `RANK()`, `LEAD()`, `LAG()` 等窗口函数的应用场景，展示如何使用它们取代复杂的自连接（Self-Joins）或临时表，以简洁高效的方式解决排名、移动平均和同期群分析等问题。 第七章：存储过程、函数与触发器的安全与性能考量 探讨编写健壮的、可重用代码块的最佳实践。分析存储过程在业务逻辑封装和性能优化中的作用，同时警告过度依赖过程化代码可能带来的维护难度和数据库锁定风险。讨论触发器在维护数据完整性方面的双刃剑效应。 第八章：通用表表达式（CTE）与递归查询的艺术 深入讲解 CTEs 如何提高复杂查询的可读性，并重点演示如何利用递归 CTEs 来处理层次结构数据（如组织架构、物料清单），避免使用低效的循环查询。 --- 第三部分：数据库物理设计与性能调优 本部分是本书的核心实践部分，关注如何将逻辑模型转化为高性能的物理实现。 第九章：索引策略的精细化设计 不仅仅是 B-Tree 索引，本章系统梳理了位图索引（Bitmap Index）、函数索引（Function-Based Index）、覆盖索引（Covering Index）等不同类型索引的适用场景和局限性。深入探讨索引选择性（Selectivity）、选择性（Cardinality）以及多列索引的顺序选择。 第十章：分区（Partitioning）技术详解 讲解基于范围、列表和哈希的分区策略。分析分区如何提高大表查询效率、简化数据维护（如归档、加载）以及实现更好的资源隔离。提供基于业务增长预测的动态分区建议。 第十一章：事务、锁定与并发控制的平衡 全面解析 ACID 属性。深入探讨不同隔离级别（如 Read Committed, Repeatable Read, Serializable）对数据一致性和系统吞吐量的影响。详细剖析共享锁、排他锁、意向锁的工作机制，并教授如何诊断和解决死锁问题。 第十二章：查询优化器的工作原理与执行计划分析 揭示数据库优化器（Optimizer）如何通过成本模型选择最佳执行路径。教授如何使用 `EXPLAIN PLAN`（或等效工具）来解读执行计划，识别全表扫描、低效的连接顺序等性能瓶颈，并指导如何通过统计信息更新和提示（Hints）来引导优化器。 --- 第四部分：数据存储结构与 I/O 优化 本部分转向硬件和存储层面，理解数据在磁盘上的物理布局是实现极致性能的关键。 第十三章：数据页、区（Extent）与表空间（Tablespace）管理 解释关系数据库如何将数据物理组织成页。讲解表空间的概念，如何根据 I/O 模式将不同类型的数据（如索引、大对象）分离到不同的存储区域以优化磁盘访问。 第十四章：堆表（Heap Tables）与聚集索引（Clustered Index）的内在差异 详细对比堆表和聚集索引的物理存储差异及其对数据检索和更新的影响。阐述聚集索引如何影响数据的物理排序和范围查询的效率。 第十五章：数据的物理分布与存储硬件的选择 讨论固态硬盘（SSD）与传统机械硬盘（HDD）在数据库负载下的性能表现差异。引入存储区域网络（SAN）和本地存储的考量因素，并提供基于读写比例的 I/O 吞吐量容量规划方法。 --- 第五部分：数据库的高可用性与灾难恢复 保障业务连续性是现代数据库架构的刚性要求。本部分专注于构建健壮的容错系统。 第十六章：备份与恢复策略的科学制定 区分完整备份、差异备份和日志备份。设计基于 RTO（恢复时间目标）和 RPO（恢复点目标）的备份窗口。详细讲解时间点恢复（Point-in-Time Recovery, PITR）的技术实现。 第十七章：复制（Replication）技术深度剖析 对比同步复制、异步复制和半同步复制的优劣。分析基于语句（Statement-based）、基于行（Row-based）和基于混合（Mixed）的复制模式，并讨论主从延迟（Replication Lag）的监控与处理。 第十八章：故障转移（Failover）与高可用性架构（HA） 介绍集群解决方案（如主动/被动、主动/主动）的工作原理。重点分析仲裁（Quorum）、多数派投票机制，以及如何设计一个快速、无损的自动故障转移流程。 --- 第六部分：面向特定业务场景的数据库设计范例 本部分提供实战案例，巩固前述理论知识。 第十九章：OLTP 系统的高并发设计 针对交易处理系统，重点讨论如何最小化锁的持有时间、优化高频更新的表结构，以及使用连接池技术来管理客户端连接压力。 第二十章：数据集成与 ETL 流程的数据库支持 讲解如何设计暂存区（Staging Area）以高效地接收和清洗来自不同源系统的数据。讨论在 ETL 过程中，如何利用数据库特性（如批量加载工具、事务隔离）来保证数据加载的原子性和性能。 第二十一章：时间序列数据与空间数据的处理 探讨关系型数据库在处理非传统数据类型时的扩展能力。介绍时间序列数据的最佳索引策略，以及如何利用内置的空间数据类型和函数进行地理位置查询优化。 本书内容全面、深入浅出，不仅教授“如何做”，更解释了“为什么这样做”，是数据库专业人士进行长期职业发展的必备参考书。通过本书的学习，读者将能够自信地设计、构建和维护能够支撑企业未来增长的复杂、高性能数据库解决方案。

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