数据库系统实现(英文版)

数据库系统实现(英文版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:机械工业出版社
作者:Hector Garcia-Molina
出品人:
页数:680
译者:
出版时间:2002-1-1
价格:42.00
装帧:平装(无盘)
isbn号码:9787111091615
丛书系列:经典原版书库
图书标签:
  • 数据库
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  • 计算机科学
  • 实现
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  • 系统设计
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具体描述

现代社会的信息基石:探索高效数据管理的新范式 在信息爆炸的时代,数据已然成为驱动社会进步、经济发展乃至个人生活的核心动力。从纷繁复杂的科学研究到日常生活的点滴记录,从庞大的商业帝国到微小的个人消费,无处不被数据所承载和驱动。然而,数据的价值并非仅在于其数量的庞大,更在于其能够被有效组织、管理、访问和利用。一本探讨“数据库系统实现”的著作,正是为了揭示并解决这一核心挑战而生,它深入剖析了支撑现代信息社会运转的基石——数据库系统,并聚焦于如何将其从理论走向实践,实现高效、可靠、可扩展的数据管理。 这本书并非泛泛而谈数据的重要性,而是将目光锁定在构成数据库系统背后那些精巧绝伦的实现机制。它旨在带领读者穿越层层抽象的概念,深入到数据库引擎的心脏地带,理解数据究竟是如何被存储、检索、更新和维护的。想象一下,当您在搜索引擎中输入一个关键词,瞬间便能得到海量相关信息;当您在电子商务平台浏览商品,购物车中的物品能实时更新并安全支付;当您在社交媒体上分享生活,您的动态能被精准地推送给关心您的朋友。这些看似平常的体验背后,都凝聚着复杂而强大的数据库技术。这本书正是要为这些“幕后英雄”揭开神秘的面纱。 全书的起点,通常会从数据模型出发。不同的应用场景需要不同的数据组织方式,而数据模型正是定义这些组织方式的蓝图。从早期的网状模型、层次模型,到关系模型——这一在今天依然占据主流的强大模型,再到后来为应对大数据挑战而兴起的NoSQL模型,这本书将细致梳理它们的发展脉络、核心思想以及各自的优劣。读者将了解到,关系模型为何能够如此成功,其背后的函数依赖、范式理论是如何保证数据的一致性和完整性的。同时,对于NoSQL数据库,诸如键值存储、文档数据库、列族数据库以及图数据库等不同类型的系统,其独特的架构设计如何服务于特定的应用需求,例如高并发写入、海量数据存储或复杂关系查询,也将得到深入的探讨。 理解了数据如何组织,下一步便是探讨如何有效地存储这些数据。本书将深入分析存储引擎的内部工作原理。这不仅仅是简单地将数据写入硬盘,而是涉及到高效的磁盘 I/O 管理、页式存储、记录格式设计、索引结构的选择与维护。例如,B-tree 及其变种(如 B+ tree)为何是关系数据库中最常用的索引结构?它们的查找、插入、删除操作是如何实现的,又如何保证了对数据的快速访问?书中会通过详细的算法描述和性能分析,让读者透彻理解这些关键技术。对于日志结构化存储(LSM-tree)等在某些NoSQL数据库中广泛应用的存储引擎,其写优于读的设计理念,如何通过合并(compaction)等机制来解决数据冗余和性能衰减问题,也将是重点讲解的内容。 数据的检索是数据库系统的核心功能之一。本书将详细介绍查询处理的各个阶段。这包括了从用户输入的SQL语句,到其被解析、优化,最终生成高效执行计划的整个过程。查询优化器是数据库系统的“大脑”,它需要权衡各种可能的执行路径,选择成本最低的那一个。本书将深入讲解查询优化器所依赖的代价模型,以及它所使用的各种启发式规则和搜索算法。诸如谓词下推、连接排序、物化视图选择等优化技术,将通过具体的例子和数学推导,让读者清晰地认识到它们如何显著地提升查询性能。此外,对于并行查询处理、分布式查询执行等更高级的主题,本书也会提供深入的见解。 事务管理是确保数据库系统可靠性的另一项关键技术。在并发环境下,多个用户可能同时访问和修改数据,如何保证这些操作的原子性、一致性、隔离性和持久性(ACID)属性,是数据库系统面临的巨大挑战。本书将详细阐述各种事务并发控制机制,如锁(包括行锁、表锁、意向锁)、多版本并发控制(MVCC)等。读者将理解不同并发控制协议(如两阶段锁协议、时间戳排序协议)的原理,以及它们如何平衡一致性和并发性。同时,数据库的恢复机制,如预写日志(WAL)、检查点(checkpoint)等,对于保证系统在发生故障后能够恢复到一致状态至关重要,本书也会对此进行详尽的讲解。 随着数据量的不断增长和应用场景的日益复杂,分布式数据库系统已经成为不可或缺的一部分。本书将深入探讨分布式数据库的设计与实现。这包括了数据分片(sharding)的策略,如哈希分片、范围分片;数据副本(replication)的机制,以提高可用性和容错性,如主从复制、多主复制;以及分布式事务的处理,如两阶段提交(2PC)、三阶段提交(3PC)以及 Paxos、Raft 等共识算法。读者将了解如何在分布式环境下解决数据一致性、网络分区、节点故障等一系列难题,从而构建出能够支撑海量数据和高并发访问的强大系统。 除了上述核心内容,本书还会涉及数据库系统的其他重要方面。例如,数据仓库和数据挖掘领域,它们利用数据库中存储的海量数据进行复杂的分析和预测,以支持商业决策和科学发现。本书会介绍OLAP(在线分析处理)与OLTP(在线事务处理)的区别,以及星型模型、雪花模型等数据仓库的建模技术。此外,对于数据库的安全性和隐私保护,虽然本书的侧重点在于实现,但也会提及相应的安全机制,如访问控制、加密等。 总而言之,这本著作旨在为读者提供一个全面而深入的数据库系统实现视角。它不仅仅是关于理论知识的堆砌,更重要的是通过对具体实现技术的讲解,让读者能够理解“为什么”和“如何做”。无论是对数据库系统的研究者,还是对数据工程、大数据开发感兴趣的工程师,抑或是希望深入了解信息技术底层运作机制的学生,都能从本书中获益匪浅。它将帮助读者构建起坚实的技术基础,从而能够更好地设计、开发和管理现代社会赖以生存的数据系统,并为未来的技术创新奠定坚实的基础。

作者简介

目录信息

1 Introduction to DBMS Implementation
2 Data Storage
3 Representing Data Elements
4 Index Structures
5 Multidimensional Indexes
6 Query Execution
7 The Query Compiler
8 Coping With System Failures
9 Concurrency Control
10 More About Transaction Management
11 Information Integration
Index
· · · · · · (收起)

读后感

评分

以前买过英文版的,费了很大的功夫才读完,中文版出版后马上订了一本,这可能是我读过翻译的最好的一本计算机书了。虽说只有 300 多页,但是内容很丰富,涉及到数据库以及和数据库相关的很多知识。书中还配有大量实例和习题,对于我这种自学的人来说真是太合适了。  

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以前买过英文版的,费了很大的功夫才读完,中文版出版后马上订了一本,这可能是我读过翻译的最好的一本计算机书了。虽说只有 300 多页,但是内容很丰富,涉及到数据库以及和数据库相关的很多知识。书中还配有大量实例和习题,对于我这种自学的人来说真是太合适了。  

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嗯嗯,光看插图就能学到不少东西,再说,有些东西,领会精神就行了,干嘛要求翻译的信达雅?最近关注日本的新闻,光看里面的汉字就能懂个大概,这全是汉字的书倒看不成了? 说有数据库教材里,这是特里独行的一本,不知道为啥学校不教这本书,对就业率提升很有帮助:P

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这本书要看就看英文版。 可以去看看stanford的课程主页 http://infolab.stanford.edu/~ullman/dbsi.html 另外一本数据库实现方面写的不错书: http://blog.csdn.net/bang91/archive/2009/12/28/5093300.aspx  

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以前买过英文版的,费了很大的功夫才读完,中文版出版后马上订了一本,这可能是我读过翻译的最好的一本计算机书了。虽说只有 300 多页,但是内容很丰富,涉及到数据库以及和数据库相关的很多知识。书中还配有大量实例和习题,对于我这种自学的人来说真是太合适了。  

用户评价

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这本书最大的亮点或许在于它对“持久性”这个概念的哲学思辨与工程实现的完美结合。它不仅仅罗列了WAL(预写日志)的流程,更是将LLC(Last-Level Cache)的刷新策略、断电恢复的原子性保证,以及跨数据中心的复制延迟,全部纳入到一个统一的理论体系中进行分析。作者对于故障模型(Failure Models)的分类细致入微,从瞬时断电到硬件永久损坏,每一种情况下的恢复策略都有对应的数学模型支撑。我特别欣赏作者在讨论一致性模型(如线性化、顺序一致性)时,那种清晰的数学定义和清晰的举例说明,彻底消除了我之前对这些概念在理论边界上的混淆。阅读这本书的过程,就像是跟随一位顶尖的架构师,一步步拆解并重建一个现代关系型数据库的核心引擎。我感觉自己对事务ACID属性的理解,达到了一个前所未有的深度,不再是死记硬背的口诀,而是内化为对系统稳定性的深刻敬畏。

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我必须承认,这本书的排版和插图风格,确实透露着一股浓浓的“学院派”气息,对于习惯了现代商业技术书籍那种花哨布局和大量彩色图表的读者来说,可能会觉得有些枯燥。但这种朴素正是它力量的来源。它的价值不在于让你快速上手一个工具,而在于让你理解这个工具背后的原理是如何被设计的。我尤其关注了其中关于新型存储介质(如NVMe SSD和Optane)对数据库I/O层设计的冲击这一部分。作者对这些新硬件的特性进行了深入分析,并提出了针对性的数据布局优化方案,这在其他同类书籍中是很难找到的。读完这一部分后,我马上着手在我们现有的存储层进行了一次架构评审,并成功发现了一个由于未充分考虑SSD的磨损均衡性而导致的潜在性能瓶颈。这本书提供的知识密度极高,以至于我不得不频繁地停下来,在白板上绘制我自己的数据结构图来进行消化吸收,它绝不是一本可以被随便翻阅的书,而是一本需要你投入时间、心力,并能给予丰厚回报的“工具书”和“思想指南”。

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这本书的叙事风格带着一种老派的学术严谨性,读起来就像是在聆听一位德高望重的资深教授在为你娓娓道来他毕生的研究心得。它最让我欣赏的一点是,它从不满足于描述“是什么”,而是执着于探究“为什么”和“如何才能更好”。举个例子,在讨论查询优化器时,它并没有停留在经典的CBO(成本基础优化)理论上,而是深入探讨了现代数据库系统中,诸如遗传算法、甚至是基于机器学习的统计模型是如何被引入来辅助成本估算的。那种对前沿研究的紧密追踪,让这本书即便是面对一个传统领域,也充满了生机。我特别喜欢作者在章节末尾设置的那些“思考题”(Thought Experiments),它们往往不是让你去计算一个数值,而是要求你针对一个特定的系统瓶颈,提出至少三种不同的工程化解决方案,并分析它们的优劣势。这种引导式的学习方法,极大地锻炼了我的批判性思维和系统设计能力。读完之后,我感觉自己看待数据库性能问题的方式,从一个“调优者”升级成了一个“设计者”。

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坦白说,这本书的阅读体验是极具挑战性的,它绝对不适合那些期望速成的读者。它的语言组织非常紧凑,每一个句子都充满了信息密度,你必须全神贯注地去解读每一个技术术语的上下文含义。我记得有一次,我试图在通勤的地铁上阅读关于写入放大(Write Amplification)的章节,结果不到十分钟我就感到头脑发胀,不得不把它收起来,改在安静的办公室里,配着咖啡才能继续。这本书的魅力就在于它的“门槛高”,这种高门槛筛选出了真正有志于深入研究底层原理的读者。它对待索引结构,尤其是像Skip List和R-Tree这类空间索引的讲解,已经超越了标准的计算机科学课程内容,直接对接到了实际应用场景中的边界条件处理和内存布局优化。对我个人而言,它让我重新审视了自己过去在工作中一些基于经验的“最佳实践”,很多都是在特定的硬件或软件版本下才成立的片面结论。这本书提供了一个更宏观、更具普适性的理论框架。

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这本书的封面设计得非常简洁有力,那种深邃的蓝色调,配上烫金的标题字体,立刻就给人一种专业、厚重的学术感。我拿到它的时候,首先被那种纸张的质感所吸引,拿在手里沉甸甸的,就知道这不是一本泛泛而谈的入门读物。我当时正准备深入研究一些高级的数据库架构问题,尤其是涉及到分布式事务和数据一致性模型的理论推导,这本书的目录结构就让我眼前一亮。它并没有像市面上很多教材那样,把大量的篇幅堆砌在SQL基础操作或者简单的ER图设计上,而是直接切入了数据库内核的复杂地带。比如,它对于B+树变体在内存数据库中的优化策略,描述得极其详尽,涉及到了大量的底层数据结构操作的伪代码,这对于我这种需要亲自参与系统优化的工程师来说,简直是如获至宝。我花了整整一个周末,才啃完了关于MVCC(多版本并发控制)实现细节的那几章,作者对于锁粒度的选择和冲突检测机制的权衡分析,简直是教科书级别的范本,完全刷新了我之前对PostgreSQL内核的一些模糊认知。这本书的图示虽然不多,但每一个示意图都极其精炼,往往一个简单的流程图就能把一个复杂的算法逻辑串联起来,效率非常高。

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讲数据库的实现原理哦!从 B 树、索引到关系代数、SQL 都有,以后自己就可以做一个 DBMS 啦。

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经典就是经典,强烈推荐。坚持看完了,慢慢总结笔记~

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讲数据库的实现原理哦!从 B 树、索引到关系代数、SQL 都有,以后自己就可以做一个 DBMS 啦。

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经典就是经典,强烈推荐。坚持看完了,慢慢总结笔记~

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英文版扛不住了

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