数据库原理与实践教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:何玉洁 编

出品人:

页数:323

译者:

出版时间:2010-2

价格:29.50元

装帧:

isbn号码:9787302216919

丛书系列:

图书标签:

• 数据库
• 原理
• 实践
• 教程
• SQL
• 数据建模
• 关系数据库
• 数据库设计
• MySQL
• PostgreSQL
• 数据管理

数据库系统核心技术与应用实战指南 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且注重实践的数据库系统构建与应用教程。它不涉及任何特定教科书（如《数据库原理与实践教程》）的具体章节内容、案例或教学方法，而是聚焦于数据库技术在现代信息系统中所扮演的核心角色、底层原理的剖析，以及面向实际工程问题的解决方案。 本指南立足于理论与工程实践的交叉点，系统地梳理了从数据模型设计到高级性能调优的整个技术栈。我们的目标是培养读者构建、管理和优化健壮、高效的企业级数据库系统的能力。 --- 第一部分：数据管理的基石——理论模型与范式化深度解析 本部分将超越基础概念的罗列，深入探讨支撑现代关系型数据库（RDBMS）的理论基础，以及如何通过精妙的设计避免数据冗余和不一致性。 1. 数据模型的高级视角 我们从抽象的视角审视数据模型，讨论关系模型（Relational Model）的形式化定义、代数运算的严谨性。重点分析了元组演算（Tuple Calculus）和域演算（Domain Calculus）与SQL之间的内在联系，揭示了查询语言背后的数学逻辑。此外，将广泛探讨面向对象数据模型、对象关系模型（ORM）的演进，以及NoSQL数据库所采用的非关系型数据模型（如文档、键值、列族、图模型）的设计哲学及其适用场景。 2. 关系设计的艺术：范式理论的工程应用 范式理论（Normalization Forms）不仅是理论上的纯粹性追求，更是工程实践中权衡读取性能与写入效率的关键工具。本书将详尽解析从第一范式（1NF）到第三范式（3NF）的推导过程，重点剖析 Boyce-Codd 范式（BCNF）与第四范式（4NF）的实际约束条件。我们不只是描述“如何达到”某种范式，更会探讨在特定高并发、大数据量场景下，何时应审慎地考虑反范式化（Denormalization），以及如何量化这种权衡带来的收益与风险（如冗余数据管理成本）。 3. 数据完整性与事务的哲学 事务（Transaction）是数据库一致性的灵魂。我们将深入探讨 ACID 特性的精确定义及其在不同存储引擎中的实现机制。特别关注并发控制的复杂性：详述锁协议（如两阶段锁定2PL）、乐观并发控制（OCC）和多版本并发控制（MVCC）的工作原理、死锁的检测与预防机制。每一技术都将配以实际代码和性能分析，展示它们如何在多用户环境中协同工作。 --- 第二部分：查询处理与优化——从SQL到执行计划的黑箱探索 本部分专注于数据库管理系统（DBMS）内部处理用户请求的核心环节，教会读者如何“阅读”和“调优”查询执行过程。 4. SQL的深度解析与执行流程 SQL不仅仅是简单的查询语句，它代表着一种声明式的需求表达。本书将分解 SQL 语句的解析（Parsing）、重写（Rewriting）和优化（Optimization）三个关键阶段。我们将详细阐述查询优化器如何基于代价模型（Cost Model）选择最佳执行路径，包括连接算法（嵌套循环连接、哈希连接、合并连接）的选择标准，以及聚合操作的流水线化处理。 5. 索引结构的精妙构造与取舍 索引是提升查询性能的基石，但错误的索引策略会导致严重的性能下降。我们将深入探讨 B-Tree 索引的内部结构、页分裂与再平衡机制。更进一步，本书将对比分析位图索引（Bitmap Indexes）、全文搜索索引（如倒排索引）以及空间索引（如 R-Tree）的适用场景。读者将学习如何通过分析索引选择性（Selectivity）和数据分布来设计高效的复合索引，并理解索引维护（维护成本）与查询加速（查询收益）之间的动态平衡。 6. 高级查询优化技术与统计信息管理 一个成熟的查询优化器依赖于准确的统计信息。我们将探讨系统如何收集和维护关于表数据、索引分布的直方图（Histograms）和基数估计（Cardinality Estimation）。针对复杂的子查询、视图展开和函数依赖，我们将介绍数据库内核中的启发式优化规则和基于成本的优化（CBO）算法，旨在让读者理解如何通过精确维护统计信息来引导优化器做出正确的决策。 --- 第三部分：系统架构与高可用性构建 本部分将目光投向数据库系统的宏观架构，涵盖存储引擎、日志机制和分布式部署策略。 7. 存储引擎的秘密：持久化与恢复 我们将剖析主流存储引擎（如InnoDB或类似的日志结构化存储）如何实现数据的持久化。重点讲解事务日志（Write-Ahead Logging, WAL）在确保原子性和持久性中的核心作用，以及检查点（Checkpoint）机制对系统恢复时间的影响。此外，将详细介绍数据页的组织方式、缓冲池（Buffer Pool）的工作原理及其缓存替换策略对I/O效率的决定性影响。 8. 容错与灾难恢复机制 高可用性（HA）是现代系统的生命线。本书将详述数据库复制（Replication）的类型：主从复制（Master-Slave）、多主复制（Multi-Master）。深入分析同步复制与异步复制在延迟与一致性之间的权衡。同时，我们将覆盖故障转移（Failover）的自动化流程、仲裁机制的构建，以及如何设计出RPO（恢复点目标）和RTO（恢复时间目标）均可接受的备份与恢复策略。 9. 分布式数据管理的新范式 随着数据规模的爆炸式增长，垂直扩展受限，水平扩展成为必然。本部分将引入分布式事务理论（如两阶段提交2PC、三阶段提交3PC）及其在性能上的局限性。重点探讨BASE理论下的NoSQL系统如何实现高可用性，以及NewSQL数据库如何在提供ACID保证的同时实现线性扩展。读者将学习数据分片（Sharding）的策略（如基于范围、哈希或目录的分片）及其带来的数据热点（Hot Spot）问题。 --- 第四部分：性能调优与工程实战 本部分是理论指导实践的桥梁，聚焦于从实际监控数据中发现瓶颈并进行系统性优化的方法论。 10. 性能瓶颈的诊断学 系统性诊断是高效优化的前提。本书将指导读者如何使用系统工具（如性能监控工具、内核跟踪点）来区分CPU瓶颈、I/O瓶颈、内存瓶颈和锁/等待瓶颈。我们将详细解读数据库慢查询日志的分析方法，并教授如何解读和应用执行计划（Explain Plan）中的关键指标，例如I/O成本估算、数据扫描类型与连接顺序的有效性。 11. 内存管理与I/O子系统的优化 数据库性能的提升往往依赖于对内存的精细控制。我们将分析如何配置数据库的内存分配策略（如共享内存、工作内存），以最大化缓冲池命中率。在I/O层面，本书将探讨磁盘选型（SSD/NVMe的优势与限制）、RAID级别的选择对数据库I/O特性的影响，以及操作系统层面（如文件系统、I/O调度器）对数据库性能的隐性影响。 12. 现代数据栈中的数据库集成与安全加固 最后，本书将讨论数据库系统在现代DevOps和云原生环境中的部署实践。内容包括：容器化（Docker/Kubernetes）下的数据库部署挑战、基础设施即代码（IaC）对数据库配置管理的影响。同时，安全实践将作为贯穿始终的主题，包括数据加密（静态和传输中）、细粒度的权限控制模型（RBAC/ABAC）、SQL注入的防御技术，以及定期的安全审计流程。 --- 本书内容结构严谨，逻辑清晰，确保读者在掌握坚实的理论基础后，能迅速转化到复杂工程问题的解决中，构建出面向未来需求的高性能、高可靠性的数据服务。

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语法和示例代码的准确性简直令人发指。我尝试着在自己的环境中运行书中的SQL片段，结果发现至少有三分之一的语句是错误的，要么是语法错误，要么是逻辑错误，导致根本无法执行。更糟糕的是，作者在解释某些特定数据库特性时，引用的函数或者关键字在主流的PostgreSQL或MySQL版本中已经弃用，甚至有些根本不存在。我不得不花费大量时间去查阅官方文档来验证和修正这些错误代码，这极大地打断了我的学习流程。如果作者连最基础的动手实践环节的代码都没有经过充分的测试，那么读者如何能相信书中所阐述的理论是正确无误的呢？这种低级的错误，对于一本技术类书籍来说是不可原谅的。

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这本书的习题和案例设计明显缺乏多样性和难度梯度。前面几章的练习题无非是些简单的SELECT查询或者基础的表结构设计，稍微有点经验的人一眼就能看出答案。然而，到了后半部分，难度却突然出现了断崖式的跳跃，直接给出了一些需要复杂子查询和窗口函数才能解决的问题，但前面讲解理论时，对这些高级特性的铺垫却严重不足。这就导致学习者在完成练习时，不是过于简单而感到无聊，就是因为缺乏足够的中间过渡练习而感到挫败。一个好的教程应该能像阶梯一样，稳步地提升读者的能力，但这本教材在练习设计上却显得非常不平衡，完全没有照顾到不同水平读者的需求。

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叙述风格极其枯燥乏味，读起来就像是在阅读一份厚厚的官方技术规范文档，而不是一本旨在传授知识的教程。作者似乎完全没有考虑如何用生动有趣的方式来解释复杂的概念。每一个术语的出现都伴随着冗长而生硬的定义，缺乏必要的类比和现实世界的案例来帮助读者建立直观理解。我尝试着将一些章节读出声来，结果发现自己的语调越来越低，注意力也越来越难以集中。很多地方的设计思路和权衡过程都被简单地描述为“应该这样做”，而缺乏对“为什么这样做是最佳选择”的深入剖析。对于自学来说，这种缺乏引导和互动的叙述方式，无疑是最大的障碍。

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这本书的排版简直是灾难，我花了将近半个小时才勉强弄清楚各个章节的逻辑关系。字体大小不统一，章节标题和正文的缩进混乱不堪，很多图表和文字的对应关系也显得非常牵强。更别提那些莫名其妙的排版错误，比如跨页的图表，经常需要我来回翻阅才能理解作者到底想表达什么。而且，很多关键概念的定义和解释居然隐藏在密密麻麻的脚注里，读起来非常不连贯。我真想问问编辑，你们是怎么通过这种质量的初稿的？如果一个读者光是阅读体验上就感到如此煎熬，怎么可能静下心来深入学习书中的内容呢？这简直是对读者时间的一种不尊重。我原本期待能有一个清晰、直观的学习体验，结果却被这些低级的排版问题彻底打消了阅读的兴致。

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这本书在理论深度上似乎有所欠缺，尤其是在涉及一些前沿的数据库优化技术时，讲解得非常浅尝辄止。比如，关于新型的内存数据库架构或者分布式事务的最新进展，书里几乎没有涉及，或者只是蜻蜓点水地提了一句。对于我们这些希望紧跟行业发展，进行更复杂系统设计的从业者来说，这本书的知识体系显得有些陈旧和保守。很多例子都停留在上个世纪的单机关系型数据库模型上，对于现代云原生、微服务环境下的数据存储挑战，几乎没有提供任何有价值的见解。我感觉这更像是一本为初学者准备的入门手册，但即便是入门手册，它的深度也远不如市面上其他几本经典著作来得扎实和全面。

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