分布式数据库系统原理 3版PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1 分布式数据处理 2

1.2 什么是分布式数据库系统 2

1.3 数据发送的不同选择 4

1.4 DDBS的承诺 5

1.4.1 分布及复制数据的透明管理 5

1.4.2 分布式事务提供的可靠性 9

1.4.3 改进的性能 10

1.4.4 更为容易的系统扩展 11

1.5 分布所带来的复杂性 11

1.6 设计问题 12

1.6.1 分布式数据库设计 12

1.6.2 分布式目录管理 12

1.6.3 分布式查询处理 12

1.6.4 分布式并发控制 13

1.6.5 分布式死锁管理 13

1.6.6 分布式数据库的可靠性 13

1.6.7 复制 13

1.6.8 问题之间的相互关系 13

1.6.9 其他方面的问题 14

1.7 分布式DBMS体系架构 15

1.7.1 ANSI/SPARC体系架构 15

1.7.2 集中式DBMS的通用体系架构 16

1.7.3 分布式DBMS体系架构的模型 18

1.7.4 自治性 18

1.7.5 分布 19

1.7.6 异构性 20

1.7.7 体系架构的不同选择 20

1.7.8 客户／服务器系统 20

1.7.9 P2P系统 22

1.7.10 多数据库体系架构 25

1.8 参考文献说明 28

第2章 背景知识 30

2.1 关系DBMS概述 30

2.1.1 关系数据库概念 30

2.1.2 规范化 32

2.1.3 关系语言 33

2.2 计算机网络概述 41

2.2.1 不同类型的网络 42

2.2.2 通信方式 45

2.2.3 数据通信的基本概念 46

2.2.4 通信协议 47

2.3 参考文献说明 50

第3章 分布式数据库设计 51

3.1 自顶向下的设计过程 52

3.2 分布设计的研究问题 54

3.2.1 为什么要分片 54

3.2.2 不同的分片方法 55

3.2.3 划分程度 56

3.2.4 分片的正确性规则 56

3.2.5 不同的分配方法 57

3.2.6 信息需求 57

3.3 分片 58

3.3.1 水平分片 58

3.3.2 垂直分片 70

3.3.3 混合分片 79

3.4 分配 80

3.4.1 分配问题的定义 80

3.4.2 信息需求 82

3.4.3 分配模型 83

3.4.4 解决办法 85

3.5 数据目录 85

3.6 本章小结 86

3.7 参考文献说明 87

练习 88

第4章 数据库集成 91

4.1 自底向上的设计方法 92

4.2 模式匹配 95

4.2.1 模式异构性 97

4.2.2 语言匹配方法 98

4.2.3 基于限制的匹配方法 100

4.2.4 基于学习的匹配方法 101

4.2.5 组合匹配方法 101

4.3 模式集成 102

4.4 模式映像 103

4.4.1 映像建立 104

4.4.2 映像维护 108

4.5 数据清洗 109

4.6 本章小结 110

4.7 参考文献说明 111

练习 112

第5章 数据与访问控制 120

5.1 视图管理 120

5.1.1 集中式DBMS中的视图 121

5.1.2 分布式DBMS中的视图 123

5.1.3 物化视图的维护 124

5.2 数据安全 126

5.2.1 裁决式访问控制 127

5.2.2 多级访问控制 128

5.2.3 分布式访问控制 130

5.3 语义完整性控制 132

5.3.1 集中式语义完整性控制 133

5.3.2 分布式语义完整性控制 136

5.4 本章小结 140

5.5 参考文献说明 141

练习 142

第6章 查询处理概述 144

6.1 查询处理问题 144

6.2 查询处理的目标 147

6.3 关系代数运算的复杂度 148

6.4 查询处理程序的刻画 148

6.4.1 语言 149

6.4.2 优化类型 149

6.4.3 优化时机 149

6.4.4 统计 150

6.4.5 决策站点 150

6.4.6 网络拓扑的利用 150

6.4.7 利用复制的片段 151

6.4.8 使用半连结 151

6.5 查询处理的层次 151

6.5.1 查询分解 152

6.5.2 数据本地化 153

6.5.3 全局查询优化 153

6.5.4 分布式查询执行 154

6.6 本章小结 154

6.7 参考文献说明 154

第7章 查询分解与数据本地化 156

7.1 查询分解 156

7.1.1 规范化 156

7.1.2 分析 157

7.1.3 去除冗余 159

7.1.4 重写 160

7.2 分布数据的本地化 164

7.2.1 主水平划分的归约 164

7.2.2 垂直分片的归约 166

7.2.3 诱导分片的归约 167

7.2.4 混合分片的归约 169

7.3 本章小结 170

7.4 参考文献说明 171

练习 171

第8章 分布式查询的优化 174

8.1 查询优化 174

8.1.1 搜索空间 175

8.1.2 搜索策略 176

8.1.3 分布式代价模型 177

8.2 集中式查询优化 182

8.2.1 动态查询优化 182

8.2.2 静态查询优化 185

8.2.3 混合查询优化 188

8.3 分布查询的连结排序 189

8.3.1 连结排序 189

8.3.2 基于半连结的算法 191

8.3.3 连结与半连结的对比 193

8.4 分布式查询优化 194

8.4.1 动态方法 194

8.4.2 静态方法 197

8.4.3 基于半连结的方法 200

8.4.4 混合方法 204

8.5 本章小结 207

8.6 参考文献说明 208

练习 209

第9章 多数据库查询处理 211

9.1 多数据库查询处理的关键问题 211

9.2 多数据库查询处理体系架构 212

9.3 使用视图进行查询重写 214

9.3.1 Datalog术语 214

9.3.2 使用GAV的查询重写技术 215

9.3.3 使用LAV的查询重写技术 216

9.4 查询优化和执行 218

9.4.1 异构代价模型 218

9.4.2 异构查询优化 223

9.4.3 自适应的查询处理 227

9.5 查询翻译和执行 232

9.6 本章小结 234

9.7 参考文献说明 234

练习 235

第10章 事务管理介绍 238

10.1 事务的定义 239

10.1.1 事务的终结条件 241

10.1.2 事务的特性 242

10.1.3 事务的形式化定义 243

10.2 事务的性质 245

10.2.1 原子性 245

10.2.2 一致性 245

10.2.3 隔离性 246

10.2.4 持久性 249

10.3 事务的类型 249

10.3.1 平面事务 250

10.3.2 嵌套事务 250

10.3.3 工作流 252

10.4 再论体系架构模型 254

10.5 本章小结 255

10.6 参考文献说明 256

第11章 分布式并发控制 257

11.1 可串行化理论 257

11.2 并发控制机制的分类 261

11.3 基于加锁的并发控制算法 262

11.3.1 集中式2PL 265

11.3.2 分布式2PL 268

11.4 基于时间戳的并发控制算法 269

11.4.1 基本TO算法 269

11.4.2 保守TO算法 272

11.4.3 多版本TO算法 273

11.5 乐观并发控制算法 274

11.6 死锁管理 276

11.6.1 死锁预防 277

11.6.2 死锁回避 278

11.6.3 死锁检测与解决 279

11.7 “放松”的并发控制 281

11.7.1 非串行化历史 281

11.7.2 嵌套分布式事务 282

11.8 本章小结 284

11.9 参考文献说明 285

练习 286

第12章 分布式DBMS的可靠性 288

12.1 可靠性的概念和度量 288

12.1.1 系统、状态与故障 288

12.1.2 可靠性与可用性 289

12.1.3 平均无故障时间／平均修复时间 291

12.2 分布式DBMS的故障 292

12.2.1 事务故障 292

12.2.2 站点（系统）故障 292

12.2.3 介质故障 293

12.2.4 通信故障 293

12.3 局部可靠性协议 294

12.3.1 体系结构的考虑 294

12.3.2 恢复信息 296

12.3.3 LRM命令的执行 299

12.3.4 建立检查点 302

12.3.5 处理介质故障 303

12.4 分布式可靠性协议 304

12.4.1 分布式可靠性协议的组件 304

12.4.2 两阶段提交协议 305

12.4.3 2PC的变型版本 310

12.5 处理站点故障 311

12.5.1 2PC的终结和恢复协议 311

12.5.2 三阶段提交协议 315

12.6 网络划分 319

12.6.1 集中式协议 320

12.6.2 基于投票的协议 320

12.7 体系架构方面的考虑 322

12.8 本章小结 323

12.9 参考文献说明 324

练习 325

第13章 数据复制 327

13.1 复制数据库的一致性 328

13.1.1 相互一致性 328

13.1.2 相互一致性与事务一致性 330

13.2 更新管理策略 331

13.2.1 积极更新传播 331

13.2.2 懒惰更新传播 332

13.2.3 集中式技术 332

13.2.4 分布式技术 333

13.3 复制协议 333

13.3.1 积极集中式协议 333

13.3.2 积极分布式协议 338

13.3.3 懒惰集中式协议 338

13.3.4 懒惰分布式协议 343

13.4 分组通信 344

13.5 复制与故障 346

13.5.1 故障和懒惰复制 346

13.5.2 故障和积极复制 346

13.6 复制中介程序服务 349

13.7 本章小结 351

13.8 参考文献说明 351

练习 352

第14章 并行数据库系统 354

14.1 并行数据库系统架构 354

14.1.1 目标 355

14.1.2 功能架构 356

14.1.3 并行DBMS架构 357

14.2 并行数据布局 361

14.3 并行查询处理 365

14.3.1 查询并行性 365

14.3.2 数据处理的并行算法 366

14.3.3 并行查询优化 371

14.4 负载均衡 374

14.4.1 并行执行问题 374

14.4.2 算子内负载均衡 375

14.4.3 算子间负载均衡 377

14.4.4 查询内负载均衡 377

14.5 数据库集群 381

14.5.1 数据库集群架构 381

14.5.2 复制 382

14.5.3 负载均衡 384

14.5.4 查询处理 386

14.5.5 容错性 388

14.6 本章小结 389

14.7 参考文献注释 390

练习 391

第15章 分布式对象数据库管理 393

15.1 基础对象概念和对象模型 394

15.1.1 对象 394

15.1.2 类型和类 396

15.1.3 组合（聚合） 398

15.1.4 子类划分和继承 398

15.2 对象的分布设计 400

15.2.1 类的水平分片 400

15.2.2 类的垂直分片 402

15.2.3 路径划分 402

15.2.4 类的分片算法 402

15.2.5 分配 403

15.2.6 复制 404

15.3 架构问题 404

15.3.1 可选的客户／服务器架构 404

15.3.2 缓存一致性 408

15.4 对象管理 410

15.4.1 对象标识管理 410

15.4.2 指针转换 411

15.4.3 对象迁移 412

15.5 分布式对象存储 413

15.6 对象查询处理 416

15.6.1 对象查询处理器架构 417

15.6.2 查询处理问题 417

15.6.3 查询执行 421

15.7 事务管理 424

15.7.1 关于正确性的判据 424

15.7.2 事务模型和对象结构 426

15.7.3 对象DBMS中的事务管理 426

15.7.4 将事务看作对象 432

15.8 本章小结 433

15.9 参考文献注释 433

练习 434

第16章 P2P数据管理 436

16.1 基础设施 438

16.1.1 非结构P2P网络 438

16.1.2 结构化的P2P网络 441

16.1.3 超级节点P2P网络 444

16.1.4 P2P网络的比较 446

16.2 P2P系统中的模式映射 446

16.2.1 成对模式映射 446

16.2.2 基于机器学习技术的映射 447

16.2.3 共同协议映射 447

16.2.4 使用IR技术的模式映射 448

16.3 在P2P系统中查询 449

16.3.1 前k名查询 449

16.3.2 连结查询 458

16.3.3 范围查询 459

16.4 副本一致性 462

16.4.1 在DHT中的基本支持 462

16.4.2 在DHT中的数据当前性 464

16.4.3 副本协调 465

16.5 本章小结 468

16.6 参考文献注释 468

练习 469

第17章 万维网数据管理 471

17.1 万维网图管理 472

17.1.1 万维网图结构的压缩 473

17.1.2 采用S-节点的万维网图存储 474

17.2 万维网搜索 475

17.2.1 万维网爬取 476

17.2.2 索引 478

17.2.3 排序与链接分析 479

17.2.4 关键词搜索的评价 479

17.3 万维网查询 480

17.3.1 半结构化数据方法 481

17.3.2 万维网查询语言方法 485

17.3.3 问答系统 489

17.3.4 隐藏万维网搜索与查询 492

17.4 分布式XML处理 495

17.4.1 XML概览 496

17.4.2 XML查询处理技术 502

17.4.3 XML数据的分片 505

17.4.4 分布式XML处理的优化 511

17.5 本章小结 517

17.6 参考文献说明 518

练习 518

第18章 前沿研究：流数据和云计算 520

18.1 数据流管理 520

18.1.1 流数据模型 521

18.1.2 流查询语言 523

18.1.3 流算子和它们的实现 526

18.1.4 查询处理 528

18.1.5 DSMS查询优化 531

18.1.6 负载削减和近似 532

18.1.7 多查询优化 533

18.1.8 流挖掘 533

18.2 云数据管理 536

18.2.1 云的分类 536

18.2.2 网格计算 538

18.2.3 云架构 541

18.2.4 云中的数据管理 542

18.3 本章小结 548

18.4 参考文献注释 549

参考文献 551