數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)概論

第1章緒論1 1.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1
1.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)概述1
1.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)工作模式2
1.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3
1.2.1應(yīng)用層4
1.2.2語(yǔ)言處理層4
1.2.3存儲(chǔ)管理層4
1.3語(yǔ)言處理層5
1.4存儲(chǔ)管理層7
1.4.1數(shù)據(jù)存取7
1.4.2緩沖區(qū)管理7
1.4.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的物理組織8
1.5數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)基本功能10
1.6小結(jié)11
思考題11
第2章數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織與存儲(chǔ)13
2.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)13
2.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)磁盤(pán)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)13
2.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)存儲(chǔ)介質(zhì)16
2.1.3存儲(chǔ)介質(zhì)層次結(jié)構(gòu)18
2.2數(shù)據(jù)文件的記錄格式19
2.2.1定長(zhǎng)記錄格式19
2.2.2變長(zhǎng)記錄格式22數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)概論目錄2.3數(shù)據(jù)文件格式23
2.3.1文件格式23
2.3.2順序文件24
2.3.3聚集文件25
2.4索引技術(shù)26
2.4.1索引基本概念26
2.4.2順序索引27
2.4.3輔助索引30
2.4.4索引的更新31
2.4.5索引的自動(dòng)生成32
2.5B+樹(shù)索引文件32
2.5.1B+樹(shù)結(jié)構(gòu)33
2.5.2B+樹(shù)的查詢34
2.5.3B+樹(shù)的更新35
2.5.4B+樹(shù)文件組織36
2.5.5B樹(shù)索引文件37
2.6散列索引文件38
2.6.1散列技術(shù)38
2.6.2靜態(tài)散列索引40
2.6.3可擴(kuò)充散列結(jié)構(gòu)42
2.7小結(jié)45
思考題46
第3章DBMS數(shù)據(jù)定義、操縱與完整性約束47
3.1SQL概述47
3.1.1數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言48
3.1.2數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言48
3.1.3數(shù)據(jù)完整性控制48
3.1.4數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言48
3.1.5事務(wù)管理48
3.1.6嵌入式SQL和動(dòng)態(tài)SQL48
3.2項(xiàng)目工程公司數(shù)據(jù)庫(kù)49
3.3DBMS數(shù)據(jù)定義52
3.3.1模式的定義與刪除53
3.3.2基本表的定義、修改與刪除54
3.3.3視圖建立與刪除簡(jiǎn)介57
3.3.4索引的建立、修改與刪除57
3.4DBMS數(shù)據(jù)操縱58
3.4.1數(shù)據(jù)查詢58
3.4.2數(shù)據(jù)更新67
3.4.3視圖69
3.5DBMS完整性約束74
3.5.1完整性概述74
3.5.2實(shí)體完整性75
3.5.3參照完整性77
3.5.4非空約束79
3.5.5唯一約束79
3.5.6CHECK約束80
3.5.7完整性約束命名80
3.5.8觸發(fā)器81
3.6小結(jié)84
思考題84
第4章查詢處理87
4.1概述87
4.2查詢的選擇運(yùn)算實(shí)現(xiàn)89
4.2.1使用單文件掃描和索引的選擇89
4.2.2涉及比較的選擇91
4.2.3復(fù)合條件選擇92
4.3查詢的排序處理93
4.3.1外部歸并排序算法93
4.3.2外部歸并排序的代價(jià)分析94
4.4查詢的連接處理95
4.4.1嵌套循環(huán)算法95
4.4.2索引嵌套循環(huán)連接96
4.4.3歸并連接算法96
4.4.4散列連接算法98
4.5表達(dá)式計(jì)算101
4.5.1物化101
4.5.2流水線101
4.6小結(jié)102
思考題103
第5章查詢優(yōu)化105
5.1概述105
5.2代數(shù)優(yōu)化106
5.2.1關(guān)系代數(shù)表達(dá)式等價(jià)變換規(guī)則106
5.2.2基于啟發(fā)式規(guī)則的代數(shù)優(yōu)化108
5.2.3代數(shù)優(yōu)化實(shí)例109
5.3物理優(yōu)化112
5.3.1基于啟發(fā)式規(guī)則的物理優(yōu)化112
5.3.2基于代價(jià)估算的物理優(yōu)化113
5.4基于語(yǔ)義的查詢優(yōu)化113
5.5小結(jié)114
思考題114
第6章事務(wù)115
6.1事務(wù)的概念115
6.2事務(wù)的ACID性質(zhì)116
6.3一個(gè)簡(jiǎn)單的事務(wù)實(shí)例116
6.4事務(wù)抽象模型與狀態(tài)變遷118
6.5SQL中事務(wù)的存取模式和隔離級(jí)別120
6.6小結(jié)121
思考題121
第7章并發(fā)控制123
7.1事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行123
7.1.1事務(wù)并發(fā)執(zhí)行的必要性123
7.1.2事務(wù)并發(fā)執(zhí)行趨勢(shì)124
7.1.3并發(fā)操作帶來(lái)的問(wèn)題124
7.1.4并發(fā)事務(wù)調(diào)度可串行化與可恢復(fù)性126
7.1.5并發(fā)控制技術(shù)133
7.2封鎖技術(shù)134
7.2.1封鎖類(lèi)型134
7.2.2封鎖協(xié)議135
7.2.3兩段鎖協(xié)議138
7.2.4封鎖的實(shí)現(xiàn)141
7.3封鎖帶來(lái)的問(wèn)題142
7.3.1活鎖142
7.3.2死鎖142
7.4多粒度封鎖145
7.4.1多粒度樹(shù)145
7.4.2意向鎖146
7.4.3多粒度封鎖協(xié)議148
7.5時(shí)間戳技術(shù)148
7.5.1時(shí)間戳148
7.5.2時(shí)間戳排序協(xié)議149
7.5.3改進(jìn)的時(shí)間戳協(xié)議——Thomas寫(xiě)規(guī)則150
7.6多版本機(jī)制與快照隔離151
7.6.1多版本并發(fā)控制151
7.6.2多版本兩段鎖協(xié)議152
7.6.3快照隔離153
7.7幻行現(xiàn)象155
7.8小結(jié)157
思考題158
第8章數(shù)據(jù)庫(kù)安全159
8.1數(shù)據(jù)庫(kù)安全概述159
8.1.1威脅數(shù)據(jù)庫(kù)的安全因素159
8.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)安全標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介160
8.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全控制163
8.2.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全模型163
8.2.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)安全性控制模型163
8.2.3用戶身份標(biāo)識(shí)與鑒別164
8.3存取控制概述165
8.3.1自主存取控制166
8.3.2強(qiáng)制存取控制172
8.4審計(jì)173
8.4.1審計(jì)事件173
8.4.2審計(jì)的作用174
8.4.3AUDIT語(yǔ)句和NOAUDIT語(yǔ)句174
8.4.4ORACLE的審計(jì)技術(shù)174
8.5數(shù)據(jù)加密175
8.5.1加密技術(shù)175
8.5.2數(shù)據(jù)庫(kù)中的加密支持176
8.6更高安全性保護(hù)177
8.6.1推理控制177
8.6.2隱蔽信道178
8.6.3數(shù)據(jù)隱私179
8.7小結(jié)179
思考題180
第9章數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)181
9.1故障類(lèi)型181
9.1.1事務(wù)故障181
9.1.2系統(tǒng)故障182
9.1.3介質(zhì)故障182
9.2恢復(fù)機(jī)制下的存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)訪問(wèn)182
9.2.1存儲(chǔ)器種類(lèi)182
9.2.2穩(wěn)定存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)183
9.2.3事務(wù)數(shù)據(jù)訪問(wèn)機(jī)制183
9.3恢復(fù)的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法184
9.3.1恢復(fù)與事務(wù)原子性184
9.3.2日志恢復(fù)的基本原則與實(shí)現(xiàn)方法185
9.3.3影子復(fù)制恢復(fù)的基本原理185
9.4日志恢復(fù)技術(shù)186
9.4.1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)186
9.4.2日志文件格式187
9.4.3日志登記原則188
9.4.4使用日志重做和撤銷(xiāo)事務(wù)189
9.4.5檢查點(diǎn)191
9.5緩沖區(qū)管理192
9.5.1日志記錄緩沖192
9.5.2數(shù)據(jù)庫(kù)緩沖193
9.5.3模糊檢查點(diǎn)194
9.6恢復(fù)算法194
9.6.1事務(wù)故障恢復(fù)——事務(wù)回滾195
9.6.2系統(tǒng)故障恢復(fù)195
9.6.3介質(zhì)故障后的恢復(fù)197
9.7ARIES恢復(fù)技術(shù)197
9.7.1ARIES特點(diǎn)198
9.7.2ARIES數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)198
9.7.3ARIES恢復(fù)算法200
9.7.4ARIES恢復(fù)算法特征202
9.8容災(zāi)備份系統(tǒng)203
9.9小結(jié)205
思考題206
第10章數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)性能配置207
10.1性能配置207
10.1.1瓶頸位置208
10.1.2硬件調(diào)整208
10.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整210
10.1.4模式與事務(wù)調(diào)整210
10.2性能基準(zhǔn)程序211
10.2.1任務(wù)集211
10.2.2數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用類(lèi)型212
10.2.3TPC基準(zhǔn)測(cè)試213
10.3數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)217
10.3.1SQL標(biāo)準(zhǔn)217
10.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)連接標(biāo)準(zhǔn)218
10.3.3對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)218
10.3.4XML標(biāo)準(zhǔn)218
10.4小結(jié)219
思考題219
第11章新型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)221
11.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)發(fā)展的三個(gè)階段222
11.1.1第一代數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)——基于格式化模型DBMS222
11.1.2第二代數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)——關(guān)系DBMS222
11.1.3第三代數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)——新一代DBMS222
11.2基于新型數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)223
11.2.1面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)223
11.2.2關(guān)系對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)224
11.2.3XML數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)224
11.3大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)225
11.3.1大數(shù)據(jù)225
11.3.2大數(shù)據(jù)建?！诜治龅挠脩艚?27
11.3.3大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)228
11.4小結(jié)230
思考題231
參考文獻(xiàn)232