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內(nèi)容簡介

　　本書系統(tǒng)論述了openGauss數(shù)據(jù)庫理論、技術(shù)及應(yīng)用。本書共11章，首先介紹數(shù)據(jù)庫發(fā)展歷史，包括傳統(tǒng)的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫、層次數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、NoSQL數(shù)據(jù)庫、NewSQL數(shù)據(jù)庫、云數(shù)據(jù)庫、多模數(shù)據(jù)庫、分布式數(shù)據(jù)庫等。其次介紹結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL）、SQL語法、存儲過程、觸發(fā)器、游標(biāo)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計規(guī)范和E-R 模型等數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識。再次介紹數(shù)據(jù)庫未來發(fā)展趨勢，包括新硬件、不同部署形態(tài)、新應(yīng)用對數(shù)據(jù)庫的影響。*后重點介紹 openGauss的核心技術(shù)，包括openGauss的核心架構(gòu)、面向鯤鵬和？N騰等新硬件的優(yōu)化技術(shù)、SQL引擎、執(zhí)行器技術(shù)、數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù)、數(shù)據(jù)庫事務(wù)機制、數(shù)據(jù)庫安全、數(shù)據(jù)庫自治技術(shù)等。為方便讀者掌握數(shù)據(jù)庫教學(xué)內(nèi)容，本書每章都提供了小結(jié)和習(xí)題（含答案）。通過閱讀本書，讀者可以深入了解數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷史與未來趨勢、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)架構(gòu)、鯤鵬和？N騰優(yōu)化技術(shù)、數(shù) 據(jù)庫事務(wù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫執(zhí)行器技術(shù)、數(shù)據(jù)庫安全技術(shù)，從而既可以在將來開發(fā)數(shù)據(jù)庫的核心代碼，也可以更好地利用數(shù)據(jù)庫開發(fā)應(yīng)用。本書既可作為高校本科生和研究生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的參考書，也可作為高等院校、科研機構(gòu)等相關(guān)單位從事數(shù)據(jù) 庫理論教學(xué)或科學(xué)研究的教師、系統(tǒng)實現(xiàn)的研究人員的參考書，還可供企業(yè)工程師進(jìn)行數(shù)據(jù)庫二次開發(fā)和應(yīng)用開發(fā)的參考。

作者簡介

　　李國良清華大學(xué)計算機系教授、博導(dǎo)。在數(shù)據(jù)庫會議和期刊上發(fā)表論文100余篇，他引8000余次。主持國家杰青、優(yōu)青、青年973等項目。獲得VLDB青年貢獻(xiàn)獎、IEEE數(shù)據(jù)工程杰出新人獎、青年長江學(xué)者等獎項。獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎、江蘇省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎，KDD、ICDE論文提名，CIKM論文獎。擔(dān)任IEEE、VLDB編委，長期擔(dān)任SIGMOD、VLDB、ICDE等程序委員會委員。周敏奇華為數(shù)據(jù)庫技術(shù)專家，曾任華東師范大學(xué)軟件學(xué)院副教授。2009年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)計算機系，博士學(xué)位。曾獲上海市科學(xué)技術(shù)獎一等獎、教育部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎，發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇，擁有多項技術(shù)發(fā)明專利，多次擔(dān)任SIGMOD、VLDB、ICDE等程序委員會委員。2017年3月加入華為高斯實驗室，目前主要從事多模數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、分布式TP數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)。

圖書目錄

CONTENTS
第1章數(shù)據(jù)庫發(fā)展史00
1.1網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫和層次數(shù)據(jù)庫00
1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫00
1.3分布式數(shù)據(jù)庫00
1.4云數(shù)據(jù)庫00
1.5NoSQL數(shù)據(jù)庫00
1.6NewSQL數(shù)據(jù)庫0
1.7多模數(shù)據(jù)庫0
1.8AI原生數(shù)據(jù)庫0
1.9其他類型數(shù)據(jù)庫0
1.10小結(jié)0
習(xí)題0
第2章結(jié)構(gòu)化查詢語言0
2.1SQL語法0
2.1.1數(shù)據(jù)類型0
2.1.2表模式定義0
2.1.3數(shù)據(jù)完整性檢查0
2.1.4插入、刪除、更新數(shù)據(jù)0
2.1.5簡單查詢0
2.1.6連接操作0
2.1.7集合操作0
2.1.8聚集與分組操作0
2.1.9創(chuàng)建索引0
2.1.10視圖與物化視圖0
2.1.11訪問控制0
2.1.12事務(wù)處理語句0
2.2存儲過程和函數(shù)0
2.2.1存儲過程的聲明0
2.2.2存儲過程的修改0
2.2.3函數(shù)的聲明和修改0
2.3觸發(fā)器0
2.4游標(biāo)0
2.4.1聲明游標(biāo)0
2.4.2打開游標(biāo)0
2.4.3使用游標(biāo)0
2.4.4關(guān)閉游標(biāo)0
2.5小結(jié)0
習(xí)題0
第3章數(shù)據(jù)庫設(shè)計和E R模型0
3.1關(guān)系代數(shù)0
3.1.1關(guān)系代數(shù)的由來0
3.1.2關(guān)系代數(shù)運算符0
3.1.3關(guān)系代數(shù)與SQL的轉(zhuǎn)換0
3.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計0
3.2.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述0
3.2.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特征0
3.2.3實體聯(lián)系模型： E R模型0
3.2.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計流程0
3.2.5數(shù)據(jù)庫設(shè)計中的規(guī)范化設(shè)計0
3.3數(shù)據(jù)庫約束0
3.3.1數(shù)據(jù)完整性0
3.3.2約束操作0
3.3.3非空約束0
3.3.4約束0
3.3.5主鍵約束0
3.3.6外鍵約束0
3.3.7條件約束0
3.4小結(jié)0
習(xí)題0
第4章數(shù)據(jù)庫未來發(fā)展趨勢0
4.1新硬件驅(qū)動的數(shù)據(jù)庫(鯤鵬昇騰)0
4.1.1處理器架構(gòu)對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)帶來挑戰(zhàn)與機遇0
4.1.2異構(gòu)處理器高速發(fā)展為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)創(chuàng)新提出新方向0
4.2新應(yīng)用驅(qū)動的數(shù)據(jù)庫(5G、車、終端云)0
4.2.15G及其相關(guān)應(yīng)用對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)與機遇0
4.2.2自動駕駛汽車對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)與機遇0
4.2.3終端云對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)與機遇0
4.3小結(jié)0
習(xí)題0
第5章GaussDB架構(gòu)0
5.1GaussDB發(fā)展歷史0
5.1.1概述0
5.1.2GMDB內(nèi)存數(shù)據(jù)庫歷史
5.1.3GaussDB 100 OLTP數(shù)據(jù)庫歷史
5.1.4GaussDB 200 OLAP數(shù)據(jù)庫歷史
5.2GaussDB架構(gòu)概覽
5.2.1數(shù)據(jù)庫架構(gòu)變化
5.2.2GaussDB關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)
5.3GaussDB 100 OLTP數(shù)據(jù)庫架構(gòu)
5.3.1設(shè)計思想與目標(biāo)客戶
5.3.2分布式強一致的架構(gòu)
5.3.3可插拔存儲引擎架構(gòu)
5.4GaussDB 200 OLAP數(shù)據(jù)庫架構(gòu)
5.4.1設(shè)計思想與目標(biāo)客戶
5.4.2面向數(shù)據(jù)分析的高效存儲和計算架構(gòu)
5.4.3分布式并行計算架構(gòu)
5.4.4并行數(shù)據(jù)加載
5.5GaussDB云數(shù)據(jù)庫架構(gòu)
5.5.1設(shè)計思想與目標(biāo)客戶
5.5.2彈性伸縮的多租戶數(shù)據(jù)庫架構(gòu)
5.6GaussDB多模數(shù)據(jù)庫架構(gòu)
5.6.1設(shè)計思想與目標(biāo)客戶
5.6.2面向數(shù)據(jù)強一致的多模數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)架構(gòu)
5.6.3面向極致性能的多模數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)架構(gòu)
5.7小結(jié)
習(xí)題
第6章面向鯤鵬和昇騰的創(chuàng)新架構(gòu)
6.1鯤鵬和昇騰簡介
6.2面向鯤鵬的創(chuàng)新架構(gòu)
6.3面向異構(gòu)AI昇騰芯片的創(chuàng)新架構(gòu)
6.3.1昇騰AI芯片介紹
6.3.2openGauss在昇騰AI芯片下的技術(shù)創(chuàng)新
6.4智能芯片群調(diào)度模塊
6.5小結(jié)
習(xí)題
第7章openGauss SQL引擎
7.1SQL引擎概覽
7.2SQL解析
7.3查詢優(yōu)化
7.3.1查詢重寫
7.3.2路徑搜索
7.3.3代價估算
7.4小結(jié)
習(xí)題
第8章openGauss執(zhí)行器技術(shù)
8.1openGauss執(zhí)行器概述
8.2openGauss執(zhí)行引擎
8.2.1執(zhí)行流程
8.2.2執(zhí)行算子
8.2.3表達(dá)式計算
8.3openGauss執(zhí)行器的高級特性介紹
8.3.1編譯執(zhí)行
8.3.2向量化引擎
8.4小結(jié)
習(xí)題
第9章openGauss存儲技術(shù)
9.1openGauss存儲概覽
9.2openGauss行存儲引擎
9.2.1行存儲引擎總體架構(gòu)
9.2.2行存儲的基本模型與頁面組織結(jié)構(gòu)
9.2.3行存儲的多版本管理以及DML操作
9.2.4基于CSN的MVCC機制
9.2.5行存儲的空間回收
9.2.6行存儲的共享緩存管理
9.2.7并行日志系統(tǒng)設(shè)計
9.2.8持久化及故障恢復(fù)系統(tǒng)設(shè)計
9.3openGauss列存儲引擎
9.3.1列存儲引擎的總體架構(gòu)
9.3.2列存儲的頁面組織結(jié)構(gòu)
9.3.3列存儲的MVCC設(shè)計
9.3.4列存儲的索引設(shè)計
9.3.5列存儲自適應(yīng)壓縮
9.3.6列存儲的持久化設(shè)計
9.4openGauss內(nèi)存引擎
9.4.1內(nèi)存引擎的兼容性設(shè)計
9.4.2內(nèi)存引擎索引
9.4.3內(nèi)存引擎的并發(fā)控制
9.4.4內(nèi)存引擎的內(nèi)存管控
9.4.5內(nèi)存引擎的持久化
9.5小結(jié)
習(xí)題
第10章openGauss事務(wù)機制
10.1openGauss事務(wù)概覽
10.1.1顯式事務(wù)和隱式事務(wù)
10.1.2單機事務(wù)和分布式事務(wù)
10.2openGauss事務(wù)ACID特性介紹
10.2.1openGauss中的事務(wù)持久性
10.2.2openGauss中的事務(wù)原子性
10.2.3openGauss中的事務(wù)一致性
10.2.4openGauss中的事務(wù)隔離性
10.3openGauss并發(fā)控制
10.3.1讀讀并發(fā)控制
10.3.2讀寫并發(fā)控制
10.3.3寫寫并發(fā)控制
10.3.4并發(fā)控制和隔離級別
10.3.5對象屬性的并發(fā)控制
10.3.6表級鎖、輕量鎖和死鎖檢測
10.4openGauss分布式事務(wù)
10.4.1分布式事務(wù)的原子性和兩階段提交協(xié)議
10.4.2分布式事務(wù)一致性和全局事務(wù)管理
10.5小結(jié)
習(xí)題
第11章openGauss安全
11.1openGauss安全機制概覽
11.2openGauss安全認(rèn)證
11.2.1客戶端配置信息
11.2.2服務(wù)端認(rèn)證方法
11.2.3安全認(rèn)證通道
11.2.4RFC5802認(rèn)證協(xié)議
11.3openGauss角色管理機制
11.3.1角色管理模型
11.3.2三權(quán)分立模型
11.3.3對象訪問控制
11.4openGauss審計與追蹤
11.4.1審計記錄機制
11.4.2審計追蹤機制
11.4.3統(tǒng)一審計
11.5openGauss數(shù)據(jù)安全技術(shù)
11.5.1數(shù)據(jù)加密算法
11.5.2數(shù)據(jù)脫敏技術(shù)
11.5.3透明加密技術(shù)
11.5.4全程加密技術(shù)
11.6openGauss云安全技術(shù)
11.6.1IAM認(rèn)證
11.6.2安全chroot技術(shù)
11.6.3防篡改技術(shù)
11.7openGauss智能安全機制
11.8小結(jié)
習(xí)題
附錄A習(xí)題答案
附錄B數(shù)據(jù)庫相關(guān)列表
附錄C術(shù)語表
參考文獻(xiàn)