新型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng):原理、架構(gòu)與實(shí)踐 金培權(quán) 趙旭劍
定 價(jià):89 元
- 作者:金培權(quán) 趙旭劍
- 出版時(shí)間:2024/4/1
- ISBN:9787111749035
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP311.13
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)自從上世紀(jì)60年代誕生以來(lái),經(jīng)歷了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)、層次數(shù)據(jù)庫(kù)等發(fā)展階段,zui終在80年代確立了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的主導(dǎo)地位。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,在各行各業(yè)都取得了巨大的成功。但是,進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)由于在可擴(kuò)展性、靈活性等方面存在的不足,難以支持層出不窮的新型應(yīng)用。在此背景下,鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)、文檔數(shù)據(jù)庫(kù)、列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、圖數(shù)據(jù)庫(kù)等新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)因運(yùn)而生。本書與現(xiàn)有的介紹關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為主的書籍不同,重點(diǎn)介紹當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域中出現(xiàn)的各類新型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的概念、基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)以及典型應(yīng)用。在理論方面,本書除了介紹各類新型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中基本的理論和原理之外,還將側(cè)重于對(duì)這些理論的研究背景和動(dòng)機(jī)進(jìn)行討論,使讀者能夠了解新型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上的先進(jìn)性,并通過(guò)與成熟的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的對(duì)比,明了新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用方向以及存在的局限性。在應(yīng)用方面,本書將側(cè)重與實(shí)際軟件工程相結(jié)合,通過(guò)實(shí)際的應(yīng)用示例介紹各類新型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的使用方法和流程,使讀者能夠真正做到學(xué)以致用。
本書特色
?前沿性:本書內(nèi)容以新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為主,緊扣當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域的發(fā)展前沿,使讀者能夠充分了解國(guó)際上新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的最新進(jìn)展。
?基礎(chǔ)性:本書重點(diǎn)介紹各類新型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念與基本原理,以及系統(tǒng)內(nèi)核的基本實(shí)現(xiàn)技術(shù)。內(nèi)容設(shè)計(jì)上由淺入深,脈絡(luò)清晰,層次合理。
?系統(tǒng)性:本書內(nèi)容涵蓋了當(dāng)前主流的新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),不僅對(duì)各個(gè)方向的相關(guān)理論和方法進(jìn)行了介紹,也給出了系統(tǒng)運(yùn)行示例,使讀者能夠?qū)χ髁鞯男滦蛿?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及應(yīng)用形成較為系統(tǒng)的知識(shí)框架。
Preface
前 言
本書的編寫源自作者多年講授本科生課程“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及應(yīng)用”和研究生課程“高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)”的教學(xué)實(shí)踐感悟。在多年的課堂教學(xué)實(shí)踐中,我們逐漸發(fā)現(xiàn)了目前課程教材與內(nèi)容設(shè)置方面的一些問題。首先,由于數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,相關(guān)的經(jīng)典理論較多(已經(jīng)誕生了多位圖靈獎(jiǎng)獲得者),因此,目前在課堂上只能以介紹經(jīng)典數(shù)據(jù)庫(kù)理論和技術(shù)為主,學(xué)生往往難以有機(jī)會(huì)了解當(dāng)前新型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì),從而導(dǎo)致學(xué)生的視野不夠?qū)拸V,不利于學(xué)生未來(lái)繼續(xù)深入學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)。其次,近年來(lái)國(guó)家層面對(duì)于研發(fā)完全自主可控的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的需求越來(lái)越迫切,越來(lái)越多的企業(yè)投入到研發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)浪潮中。一個(gè)事實(shí)是,目前國(guó)內(nèi)企業(yè)在自主可控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)方面絕大部分集中在新型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)方向。因此,從學(xué)校教學(xué)的角度看,如果不能在本科數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)中加入新型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及應(yīng)用的內(nèi)容,將使課堂教學(xué)與國(guó)內(nèi)企業(yè)的實(shí)際需求出現(xiàn)脫節(jié)。
縱觀當(dāng)前的數(shù)據(jù)庫(kù)類教材,均以傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)理論與技術(shù)為主,還沒有發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)地介紹新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的書籍。這一方面是因?yàn)樾滦蛿?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)本身處于不斷發(fā)展的過(guò)程中,另一方面也因?yàn)榫帉戇@樣一本書需要全面了解國(guó)內(nèi)外新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的進(jìn)展。在此背景下,我們提出了編寫本書的設(shè)想,目的是對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外主要的新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和介紹。一方面希望本書能夠作為當(dāng)前本科生和研究生數(shù)據(jù)庫(kù)課程教材的補(bǔ)充,拓展學(xué)生的視野;另一方面也希望本書能夠成為相關(guān)研究人員有價(jià)值的專業(yè)參考書。
本書的主要特色如下:
1)強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性。本書基本包含了目前國(guó)際流行的各種新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),既包括鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)、文檔數(shù)據(jù)庫(kù)等流行的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),也包括云數(shù)據(jù)庫(kù)、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)、智能化數(shù)據(jù)庫(kù)等內(nèi)容。同時(shí),對(duì)于每一類新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),不僅強(qiáng)調(diào)其概念、核心技術(shù)、系統(tǒng)架構(gòu)和使用場(chǎng)景,而且給出了使用實(shí)例。因此,本書整體內(nèi)容設(shè)計(jì)具有較好的系統(tǒng)性。
2)注重對(duì)比。本書在介紹各種新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)時(shí),注重各類技術(shù)之間的對(duì)比。由于目前新型數(shù)據(jù)庫(kù)的概念和技術(shù)很多,許多讀者難以區(qū)分相關(guān)技術(shù)之間的關(guān)鍵差別,因此本書在內(nèi)容上特別注重介紹相關(guān)概念和技術(shù)的對(duì)比,例如SQL和NoSQL、行存儲(chǔ)和列存儲(chǔ)等,使讀者能夠清晰了解各類新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)之間的差異。
3)立足前沿。本書在內(nèi)容選擇上以近十年數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域的發(fā)展為主,緊密結(jié)合當(dāng)前學(xué)術(shù)界和工業(yè)界在數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域的發(fā)展方向,包含智能化數(shù)據(jù)庫(kù)(AI4DB)、時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)、云數(shù)據(jù)庫(kù)等最新的內(nèi)容。總體而言,本書的內(nèi)容緊跟國(guó)際前沿,使讀者能夠了解國(guó)際上數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域的最新進(jìn)展。
本書的內(nèi)容設(shè)計(jì)參考了我國(guó)“十四五”數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域的發(fā)展規(guī)劃、對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)的要求。本書簡(jiǎn)明扼要,注重實(shí)用性,可作為高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)、軟件工程專業(yè)、大數(shù)據(jù)專業(yè)及其他相關(guān)專業(yè)本科生的相關(guān)教材,也可作為從事數(shù)據(jù)庫(kù)工作的管理人員和技術(shù)人員的參考書。
本書由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)金培權(quán)副教授和西南科技大學(xué)趙旭劍副教授編著。其中,金培權(quán)負(fù)責(zé)第1章、第3~11章的編寫,趙旭劍負(fù)責(zé)第2、12、13章的編寫。參加本書編寫工作的還有王曉亮、劉睿誠(chéng)、張洲、羅永平、儲(chǔ)召樂、袁以規(guī)、梁嘉玲、戚林莉、呂晏齊,在此表示感謝。
由于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展日新月異,加上作者水平有限,書中難免存在不足或疏漏之處,敬請(qǐng)廣大讀者提出寶貴意見!
作 者
金培權(quán),男,1975年出生,博士,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授,計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究室主任,IEEE和ACM會(huì)員,中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員、數(shù)據(jù)庫(kù)專委會(huì)委員、大數(shù)據(jù)專家委員會(huì)通訊委員。2003年獲中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)軟件與理論博士學(xué)位,2003年9月至2005年8月在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)信息與通信工程博士后流動(dòng)站從事博士后工作。2009年作為訪問學(xué)者在德國(guó)University of Kaiserslautern進(jìn)行合作研究,2014年-2015年在丹麥Aalborg University從事合作研究。目前主要研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及應(yīng)用,重點(diǎn)是面向新型存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及Web信息抽取與檢索。近年來(lái)主持了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(5項(xiàng))、國(guó)家863項(xiàng)目(2項(xiàng))、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)防創(chuàng)新特區(qū)項(xiàng)目、中科院創(chuàng)新基金等縱向課題以及華為科技基金、華為創(chuàng)新研究計(jì)劃等多項(xiàng)企業(yè)合作項(xiàng)目。近幾年在TKDE、VLDBJ、TPDS、WWW、ICDE等國(guó)內(nèi)外期刊和會(huì)議上發(fā)表論文八十余篇,其中CCF A類論文十多篇,CCF B類論文二十多篇。目前任IJSWIS等多個(gè)SCI期刊的編委,多次擔(dān)任國(guó)內(nèi)外各類會(huì)議的程序委員會(huì)主席、系統(tǒng)演示主席等,長(zhǎng)期擔(dān)任十多個(gè)CCF推薦A、B、C類會(huì)議的程序委員會(huì)委員。
CONTENTS
目 錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的相關(guān)概念 1
1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展回顧 7
1.3 新型數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的發(fā)展 10
1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的局限性 13
1.5 新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 15
本章小結(jié) 16
第2章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)回顧 17
2.1 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 17
2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu) 25
2.3 結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言 28
2.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì) 32
本章小結(jié) 36
第3章 新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述 37
3.1 新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)興起的原因 37
3.2 新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的類型 49
3.3 新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的分布式系統(tǒng)
基礎(chǔ) 61
本章小結(jié) 66
第4章 鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 67
4.1 鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述 67
4.2 鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型 68
4.3 鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)操作 69
4.4 鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)架構(gòu) 70
4.5 鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問接口 78
4.6 典型的鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 78
4.7 鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)使用示例 80
本章小結(jié) 84
第5章 文檔數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 85
5.1 文檔數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述 85
5.2 文檔數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型 86
5.3 文檔數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)操作 89
5.4 文檔數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)架構(gòu) 91
5.5 文檔數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問接口 93
5.6 典型的文檔數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 93
5.7 文檔數(shù)據(jù)庫(kù)使用示例 95
本章小結(jié) 100
第6章 列族數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 101
6.1 列族數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述 101
6.2 列族數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型 103
6.3 列族數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)操作 105
6.4 列族數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)架構(gòu) 106
6.5 列族數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問接口 108
6.6 典型的列族數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 109
6.7 列族數(shù)據(jù)庫(kù)使用示例 111
本章小結(jié) 114
第7章 圖數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 115
7.1 圖數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述 115
7.2 圖數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型 116
7.3 圖數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)操作 118
7.4 圖數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)架構(gòu) 120
7.5 圖數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問接口 122
7.6 典型的圖數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 123
7.7 圖數(shù)據(jù)庫(kù)使用示例 125
本章小結(jié) 134
第8章 云數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 135
8.1 云數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述 135
8.2 云數(shù)據(jù)庫(kù)的核心技術(shù) 142
8.3 云數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)架構(gòu) 144
8.4 云數(shù)據(jù)庫(kù)的使用場(chǎng)景 148
8.5 典型的云數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 150
8.6 云數(shù)據(jù)庫(kù)使用示例 152
本章小結(jié) 158
第9章 時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 159
9.1 時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述 159
9.2 時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)的核心技術(shù) 161
9.3 典型的時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 166
9.4 InfluxDB 171
9.5 時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)使用示例 175
本章小結(jié) 178
第10章 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 179
10.1 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述 179
10.2 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)架構(gòu) 182
10.3 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的核心技術(shù) 183
10.4 典型的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 188
10.5 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)使用示例 191
本章小結(jié) 195
第11章 時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 196
11.1 時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述 196
11.2 時(shí)空數(shù)據(jù)的語(yǔ)義 199
11.3 時(shí)空數(shù)據(jù)模型 211
11.4 時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語(yǔ)言 217
11.5 時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
技術(shù) 222
11.6 時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)使用示例 229
本章小結(jié) 233
第12章 智能化數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 234
12.1 智能化數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述 234
12.2 智能化數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的特點(diǎn) 236
12.3 智能化數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的挑戰(zhàn) 238
12.4 智能化數(shù)據(jù)庫(kù)的核心技術(shù) 241
12.5 智能化數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展
趨勢(shì) 244
本章小結(jié) 245
第13章 挑戰(zhàn)與展望 246
13.1 挑戰(zhàn) 246
13.2 展望 248
本章小結(jié) 249
參考文獻(xiàn) 250