新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：原理、架構(gòu)與實踐 金培權(quán) 趙旭劍
定 價：89 元
- 作者：金培權(quán) 趙旭劍
- 出版時間：2024/4/1
- ISBN：9787111749035
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP311.13
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
數(shù)據(jù)庫技術(shù)自從上世紀(jì)60年代誕生以來，經(jīng)歷了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫、層次數(shù)據(jù)庫等發(fā)展階段，zui終在80年代確立了關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)的主導(dǎo)地位。關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在各行各業(yè)都取得了巨大的成功。但是，進入21世紀(jì)后，隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)由于在可擴展性、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、文檔數(shù)據(jù)庫、列存儲數(shù)據(jù)庫、圖數(shù)據(jù)庫等新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)因運而生。本書與現(xiàn)有的介紹關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)為主的書籍不同，重點介紹當(dāng)前數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中出現(xiàn)的各類新型數(shù)據(jù)庫系統(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)庫系統(tǒng)中基本的理論和原理之外，還將側(cè)重于對這些理論的研究背景和動機進行討論，使讀者能夠了解新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在設(shè)計上的先進性，并通過與成熟的關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)的對比，明了新型數(shù)據(jù)庫技術(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)重與實際軟件工程相結(jié)合，通過實際的應(yīng)用示例介紹各類新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在實際應(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)庫技術(shù)為主，緊扣當(dāng)前數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的發(fā)展前沿，使讀者能夠充分了解國際上新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)的最新進展。
?基礎(chǔ)性：本書重點介紹各類新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念與基本原理，以及系統(tǒng)內(nèi)核的基本實現(xiàn)技術(shù)。內(nèi)容設(shè)計上由淺入深，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)庫技術(shù)，不僅對各個方向的相關(guān)理論和方法進行了介紹，也給出了系統(tǒng)運行示例，使讀者能夠?qū)χ髁鞯男滦蛿?shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應(yīng)用形成較為系統(tǒng)的知識框架。
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)庫系統(tǒng)及應(yīng)用”和研究生課程“高級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”的教學(xué)實踐感悟。在多年的課堂教學(xué)實踐中，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)庫領(lǐng)域經(jīng)過幾十年的發(fā)展，相關(guān)的經(jīng)典理論較多（已經(jīng)誕生了多位圖靈獎獲得者），因此，目前在課堂上只能以介紹經(jīng)典數(shù)據(jù)庫理論和技術(shù)為主，學(xué)生往往難以有機會了解當(dāng)前新型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應(yīng)用發(fā)展趨勢，從而導(dǎo)致學(xué)生的視野不夠?qū)拸V，不利于學(xué)生未來繼續(xù)深入學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的相關(guān)知識。其次，近年來國家層面對于研發(fā)完全自主可控的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的需求越來越迫切，越來越多的企業(yè)投入到研發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)浪潮中。一個事實是，目前國內(nèi)企業(yè)在自主可控數(shù)據(jù)庫技術(shù)方面絕大部分集中在新型數(shù)據(jù)庫系統(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)庫教學(xué)中加入新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應(yīng)用的內(nèi)容，將使課堂教學(xué)與國內(nèi)企業(yè)的實際需求出現(xiàn)脫節(jié)。
縱觀當(dāng)前的數(shù)據(jù)庫類教材，均以傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫理論與技術(shù)為主，還沒有發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)地介紹新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)的書籍。這一方面是因為新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)本身處于不斷發(fā)展的過程中，另一方面也因為編寫這樣一本書需要全面了解國內(nèi)外新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)的進展。在此背景下，我們提出了編寫本書的設(shè)想，目的是對當(dāng)前國內(nèi)外主要的新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)進行總結(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)庫課程教材的補充，拓展學(xué)生的視野；另一方面也希望本書能夠成為相關(guān)研究人員有價值的專業(yè)參考書。
本書的主要特色如下：
1）強調(diào)系統(tǒng)性。本書基本包含了目前國際流行的各種新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)，既包括鍵值數(shù)據(jù)庫、文檔數(shù)據(jù)庫等流行的NoSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)，也包括云數(shù)據(jù)庫、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫、智能化數(shù)據(jù)庫等內(nèi)容。同時，對于每一類新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)，不僅強調(diào)其概念、核心技術(shù)、系統(tǒng)架構(gòu)和使用場景，而且給出了使用實例。因此，本書整體內(nèi)容設(shè)計具有較好的系統(tǒng)性。
2）注重對比。本書在介紹各種新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)時，注重各類技術(shù)之間的對比。由于目前新型數(shù)據(jù)庫的概念和技術(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)的對比，例如SQL和NoSQL、行存儲和列存儲等，使讀者能夠清晰了解各類新型數(shù)據(jù)庫技術(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)庫領(lǐng)域的發(fā)展方向，包含智能化數(shù)據(jù)庫（AI4DB）、時序數(shù)據(jù)庫、云數(shù)據(jù)庫等最新的內(nèi)容�？傮w而言，本書的內(nèi)容緊跟國際前沿，使讀者能夠了解國際上數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的最新進展。
本書的內(nèi)容設(shè)計參考了我國“十四五”數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的發(fā)展規(guī)劃、對有關(guān)數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)的要求。本書簡明扼要，注重實用性，可作為高等學(xué)校計算機專業(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)庫工作的管理人員和技術(shù)人員的參考書。
本書由中國科學(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、張洲、羅永平、儲召樂、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，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授，計算機應(yīng)用研究室主任，IEEE和ACM會員，中國計算機學(xué)會高級會員、數(shù)據(jù)庫專委會委員、大數(shù)據(jù)專家委員會通訊委員。2003年獲中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)計算機軟件與理論博士學(xué)位，2003年9月至2005年8月在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)信息與通信工程博士后流動站從事博士后工作。2009年作為訪問學(xué)者在德國University of Kaiserslautern進行合作研究，2014年－2015年在丹麥Aalborg University從事合作研究。目前主要研究方向為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應(yīng)用，重點是面向新型存儲的數(shù)據(jù)庫技術(shù)、時空數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及Web信息抽取與檢索。近年來主持了國家自然科學(xué)基金項目（5項）、國家863項目（2項）、國家重點研發(fā)計劃、國防創(chuàng)新特區(qū)項目、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)新研究計劃等多項企業(yè)合作項目。近幾年在TKDE、VLDBJ、TPDS、WWW、ICDE等國內(nèi)外期刊和會議上發(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SCI期刊的編委，多次擔(dān)任國內(nèi)外各類會議的程序委員會主席、系統(tǒng)演示主席等，長期擔(dān)任十多個CCF推薦A、B、C類會議的程序委員會委員。
CONTENTS
目 錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的相關(guān)概念 1
1.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展回顧 7
1.3 新型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的發(fā)展 10
1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)的局限性 13
1.5 新型數(shù)據(jù)庫技術(shù) 15
本章小結(jié) 16
第2章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)回顧 17
2.1 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 17
2.2 數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu) 25
2.3 結(jié)構(gòu)化查詢語言 28
2.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計 32
本章小結(jié) 36
第3章 新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述 37
3.1 新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)興起的原因 37
3.2 新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)的類型 49
3.3 新型數(shù)據(jù)庫技術(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)庫技術(shù) 67
4.1 鍵值數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述 67
4.2 鍵值數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型 68
4.3 鍵值數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)操作 69
4.4 鍵值數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)架構(gòu) 70
4.5 鍵值數(shù)據(jù)庫的訪問接口 78
4.6 典型的鍵值數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 78
4.7 鍵值數(shù)據(jù)庫使用示例 80
本章小結(jié) 84
第5章 文檔數(shù)據(jù)庫技術(shù) 85
5.1 文檔數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述 85
5.2 文檔數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型 86
5.3 文檔數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)操作 89
5.4 文檔數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)架構(gòu) 91
5.5 文檔數(shù)據(jù)庫的訪問接口 93
5.6 典型的文檔數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 93
5.7 文檔數(shù)據(jù)庫使用示例 95
本章小結(jié) 100
第6章 列族數(shù)據(jù)庫技術(shù) 101
6.1 列族數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述 101
6.2 列族數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型 103
6.3 列族數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)操作 105
6.4 列族數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)架構(gòu) 106
6.5 列族數(shù)據(jù)庫的訪問接口 108
6.6 典型的列族數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 109
6.7 列族數(shù)據(jù)庫使用示例 111
本章小結(jié) 114
第7章 圖數(shù)據(jù)庫技術(shù) 115
7.1 圖數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述 115
7.2 圖數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型 116
7.3 圖數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)操作 118
7.4 圖數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)架構(gòu) 120
7.5 圖數(shù)據(jù)庫的訪問接口 122
7.6 典型的圖數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 123
7.7 圖數(shù)據(jù)庫使用示例 125
本章小結(jié) 134
第8章 云數(shù)據(jù)庫技術(shù) 135
8.1 云數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述 135
8.2 云數(shù)據(jù)庫的核心技術(shù) 142
8.3 云數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)架構(gòu) 144
8.4 云數(shù)據(jù)庫的使用場景 148
8.5 典型的云數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 150
8.6 云數(shù)據(jù)庫使用示例 152
本章小結(jié) 158
第9章 時序數(shù)據(jù)庫技術(shù) 159
9.1 時序數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述 159
9.2 時序數(shù)據(jù)庫的核心技術(shù) 161
9.3 典型的時序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 166
9.4 InfluxDB 171
9.5 時序數(shù)據(jù)庫使用示例 175
本章小結(jié) 178
第10章 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù) 179
10.1 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述 179
10.2 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)架構(gòu) 182
10.3 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的核心技術(shù) 183
10.4 典型的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 188
10.5 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫使用示例 191
本章小結(jié) 195
第11章 時空數(shù)據(jù)庫技術(shù) 196
11.1 時空數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述 196
11.2 時空數(shù)據(jù)的語義 199
11.3 時空數(shù)據(jù)模型 211
11.4 時空數(shù)據(jù)庫查詢語言 217
11.5 時空數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的實現(xiàn)
技術(shù) 222
11.6 時空數(shù)據(jù)庫使用示例 229
本章小結(jié) 233
第12章 智能化數(shù)據(jù)庫技術(shù) 234
12.1 智能化數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述 234
12.2 智能化數(shù)據(jù)庫技術(shù)的特點 236
12.3 智能化數(shù)據(jù)庫技術(shù)的挑戰(zhàn) 238
12.4 智能化數(shù)據(jù)庫的核心技術(shù) 241
12.5 智能化數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展
趨勢 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
書單推薦
