數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)：高級篇（第5版）

第一部分 事務(wù)處理的概念
第1章 事務(wù)處理的概念與理論簡介        2
1.1 事務(wù)處理簡介        2
1.1.1 單用戶系統(tǒng)與多用戶系統(tǒng)        2
1.1.2 事務(wù)、讀寫操作和DBMS緩沖區(qū)        3
1.1.3 并發(fā)控制的必要性        4
1.1.4 恢復(fù)的必要性        6
1.2 事務(wù)和系統(tǒng)概念        6
1.2.1 事務(wù)狀態(tài)及附加操作        7
1.2.2 系統(tǒng)日志        7
1.2.3 事務(wù)的提交點(diǎn)        8
1.3 事務(wù)的描述特性        8
1.4 描述基于可恢復(fù)性調(diào)度的特征        9
1.4.1 事務(wù)的調(diào)度（歷史）        9
1.4.2 描述基于可恢復(fù)性調(diào)度的特征        10
1.5 描述基于可串行性調(diào)度的特征        11
1.5.1 串行、非串行和沖突—可串行化調(diào)度        11
1.5.2 測試調(diào)度的沖突可串行性        14
1.5.3 可串行性的用途        16
1.5.4 視圖等價和視圖可串行性        17
1.5.5 調(diào)度等價性的其他類型        18
1.6 SQL中的事務(wù)支持        18
小結(jié)         19
復(fù)習(xí)題        20
練習(xí)題        20
參考文獻(xiàn)        21
第2章 并發(fā)控制技術(shù)        22
2.1 并發(fā)控制的兩階段加鎖技術(shù)        22
2.1.1 鎖類型與系統(tǒng)鎖表        22
2.1.2 通過兩階段加鎖保證可串行性        26
2.1.3 死鎖和饑餓處理        27
2.2 基于時間戳順序的并發(fā)控制        29
2.2.1 時間戳        29
2.2.2 時間戳排序算法        30
2.3 多版本并發(fā)控制技術(shù)        31
2.3.1 基于時間戳排序的多版本技術(shù)        31
2.3.2 使用驗(yàn)證鎖的多版本兩階段加鎖        32
2.4 確認(rèn)（樂觀的）并發(fā)控制技術(shù)        32
2.5 數(shù)據(jù)項(xiàng)粒度和多粒度加鎖        33
2.5.1 加鎖的粒度級別考慮        34
2.5.2 多粒度級別加鎖        34
2.6 索引中使用加鎖進(jìn)行并發(fā)控制        36
2.7 并發(fā)控制的其他問題        37
2.7.1 插入、刪除以及幻像記錄        37
2.7.2 交互式事務(wù)        38
2.7.3 鎖存器        38
小結(jié)         38
復(fù)習(xí)題        38
練習(xí)題        39
參考文獻(xiàn)        39
第3章 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)        41
3.1 恢復(fù)概念        41
3.1.1 恢復(fù)概述和恢復(fù)算法的分類        41
3.1.2 磁盤塊的高速緩存（緩沖）        42
3.1.3 先寫日志、潛入/非潛入和強(qiáng)制/非強(qiáng)制        42
3.1.4 系統(tǒng)日志中的檢查點(diǎn)和模糊檢查點(diǎn)        43
3.1.5 事務(wù)回滾        44
3.2 基于延遲更新的恢復(fù)技術(shù)        45
3.2.1 單用戶環(huán)境下使用延遲更新的恢復(fù)        46
3.2.2 多用戶環(huán)境下并發(fā)執(zhí)行的延遲更新        46
3.2.3 不影響數(shù)據(jù)庫的事務(wù)活動        48
3.3 基于即時更新的恢復(fù)技術(shù)        48
3.3.1 單用戶環(huán)境下基于即時更新的UNDO/REDO恢復(fù)        49
3.3.2 多用戶環(huán)境下基于即時更新的UNDO/REDO恢復(fù)        49
3.4 鏡像分頁        49
3.5 ARIES恢復(fù)算法        50
3.6 多數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的恢復(fù)        53
3.7 數(shù)據(jù)庫備份和災(zāi)難性故障恢復(fù)        53
小結(jié)         54
復(fù)習(xí)題        54
練習(xí)題        55
參考文獻(xiàn)        57
第二部分 對象和對象—關(guān)系數(shù)據(jù)庫
第4章 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的概念        60
4.1 面向?qū)ο蟮母拍?nbsp;       61
4.2 對象標(biāo)識、對象結(jié)構(gòu)和類型構(gòu)造器        63
4.2.1 對象標(biāo)識        63
4.2.2 對象結(jié)構(gòu)        63
4.2.3 類型構(gòu)造器        66
4.3 操作、方法和持久性的封裝        67
4.3.1 通過類操作指定對象行為        67
4.3.2 通過命名和可達(dá)性指定對象的持久性        69
4.4 類型、類層次和繼承        70
4.4.1 類型層次和繼承        70
4.4.2 對應(yīng)于類型層次的外延約束        72
4.5 復(fù)雜對象        72
4.5.1 非結(jié)構(gòu)化復(fù)雜對象和類型可擴(kuò)展性        73
4.5.2 結(jié)構(gòu)化復(fù)雜對象        73
4.6 其他面向?qū)ο蟮母拍?nbsp;       74
4.6.1 多態(tài)性（操作符重載）        74
4.6.2 多重繼承與選擇性繼承        75
4.6.3 版本和配置        75
小結(jié)         76
復(fù)習(xí)題        76
練習(xí)題        77
參考文獻(xiàn)        77
第5章 對象數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)、語言和設(shè)計        78
5.1 ODMG對象模型概述        79
5.1.1 對象和文字        79
5.1.2 匯集對象的內(nèi)置接口        83
5.1.3 原子（用戶定義）對象        85
5.1.4 接口、類和繼承        86
5.1.5 類外延、碼和工廠對象        86
5.2 對象定義語言（ODL）        88
5.3 對象查詢語言（OQL）        92
5.3.1 簡單OQL查詢、數(shù)據(jù)庫入口點(diǎn)和迭代變量        92
5.3.2 查詢結(jié)果和路徑表達(dá)式        93
5.3.3 OQL的其他特性        95
5.4 C++語言綁定概述        98
5.5 對象數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計        99
5.5.1 ODB與RDB概念設(shè)計的區(qū)別        99
5.5.2 EER模式到ODB模式的映射        100
小結(jié)         101
復(fù)習(xí)題        102
練習(xí)題        102
參考文獻(xiàn)        102
第6章 對象—關(guān)系和擴(kuò)展—關(guān)系系統(tǒng)        104
6.1 SQL及其對象—關(guān)系特性概述        104
6.1.1 SQL標(biāo)準(zhǔn)及其組件        104
6.1.2 SQL-99中的對象—關(guān)系支持        105
6.1.3 SQL中一些新操作和特性        109
6.2 數(shù)據(jù)模型的演變和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的當(dāng)前發(fā)展趨勢        109
6.3 Informix Universal Server        110
6.3.1 可擴(kuò)展數(shù)據(jù)類型        111
6.3.2 支持用戶定義例程        112
6.3.3 支持繼承        113
6.3.4 支持索引擴(kuò)展        115
6.3.5 支持外部數(shù)據(jù)源        115
6.3.6 支持?jǐn)?shù)據(jù)刀片應(yīng)用編程接口        115
6.4 Oracle 8的對象—關(guān)系特性        118
6.4.1 Oracle對象—關(guān)系特性的一些示例        118
6.4.2 管理大對象以及其他存儲特性        119
6.5 擴(kuò)展類型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和相關(guān)問題        120
6.6 嵌套關(guān)系數(shù)據(jù)模型        120
小結(jié)         122
參考文獻(xiàn)        122
第三部分 高級主題：安全性、高級建模和分布式
第7章 數(shù)據(jù)庫的安全性        126
7.1 數(shù)據(jù)庫安全性問題簡介        126
7.1.1 安全性的類型        126
7.1.2 控制措施        127
7.1.3 數(shù)據(jù)庫安全性和DBA        128
7.1.4 訪問保護(hù)、用戶賬戶和數(shù)據(jù)庫審計        128
7.2 基于授予和收回權(quán)限的自主訪問控制        129
7.2.1 自主性權(quán)限的類型        129
7.2.2 使用視圖指定權(quán)限        130
7.2.3 收回權(quán)限        130
7.2.4 使用GRANT OPTION選項(xiàng)傳播權(quán)限        130
7.2.5 一個示例        130
7.2.6 指定權(quán)限傳播的限定        131
7.3 多級安全性的強(qiáng)制訪問控制和基于角色訪問控制        132
7.3.1 自主訪問控制與強(qiáng)制訪問控制的比較        134
7.3.2 基于角色的訪問控制        134
7.3.3 XML訪問控制        135
7.3.4 電子商務(wù)和Web的訪問控制策略        135
7.4 統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫的安全性簡介        136
7.5 流控制簡介        137
7.6 加密和公鑰構(gòu)架        138
7.6.1 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)和高級加密標(biāo)準(zhǔn)        138
7.6.2 公鑰加密        138
7.6.3 數(shù)字簽名        139
7.7 保密性問題和保護(hù)        140
7.8 數(shù)據(jù)庫安全性所面臨的挑戰(zhàn)        140
7.8.1　數(shù)據(jù)質(zhì)量        140
7.8.2　知識產(chǎn)權(quán)        140
7.8.3　數(shù)據(jù)庫生存能力        140
小結(jié)         141
復(fù)習(xí)題        141
練習(xí)題        142
參考文獻(xiàn)        142
第8章 面向高級應(yīng)用的增強(qiáng)數(shù)據(jù)模型        144
8.1 主動數(shù)據(jù)庫概念和觸發(fā)器        145
8.1.1 主動數(shù)據(jù)庫和Oracle觸發(fā)器的一般模型        145
8.1.2 主動數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)        148
8.1.3 STARBURST系統(tǒng)中使用語句級主動規(guī)則的示例        150
8.1.4 主動數(shù)據(jù)庫的潛在應(yīng)用        151
8.1.5 SQL-99中的觸發(fā)器        152
8.2 時態(tài)數(shù)據(jù)庫概念        152
8.2.1 時間表示法、日歷和時間維        153
8.2.2 使用元組版本化在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中加入時間        154
8.2.3 使用屬性版本化在面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫中加入時間        159
8.2.4 時態(tài)查詢構(gòu)造與TSQL2語言        160
8.2.5 時間序列數(shù)據(jù)        161
8.3 空間和多媒體數(shù)據(jù)庫        162
8.3.1 空間數(shù)據(jù)庫概念介紹        162
8.3.2 多媒體數(shù)據(jù)庫概念介紹        163
8.4 演繹數(shù)據(jù)庫介紹        164
8.4.1 演繹數(shù)據(jù)庫概述        164
8.4.2 Prolog/Datalog表示法        165
8.4.3 Datalog表示法        166
8.4.4 子句形式與Horn子句        167
8.4.5 規(guī)則解釋        168
8.4.6 Datalog程序及其安全性        169
8.4.7 關(guān)系操作的使用        171
8.4.8 非遞歸Datalog查詢的估算        172
小結(jié)         173
復(fù)習(xí)題        174
練習(xí)題        174
參考文獻(xiàn)        177
第9章 分布式數(shù)據(jù)庫和客戶—服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)        178
9.1 分布式數(shù)據(jù)庫概念        178
9.1.1 并行與分布式技術(shù)        179
9.1.2 分布式數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢        180
9.1.3 分布式數(shù)據(jù)庫的附加功能        181
9.2 分布式數(shù)據(jù)庫設(shè)計的數(shù)據(jù)分片、復(fù)制和分配技術(shù)        182
9.2.1 數(shù)據(jù)分片        182
9.2.2 數(shù)據(jù)復(fù)制和分配        184
9.2.3 分片、分配和復(fù)制示例        185
9.3 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的類型        187
9.4 分布式數(shù)據(jù)庫中的查詢處理        189
9.4.1 分布式查詢處理的數(shù)據(jù)傳輸代價        189
9.4.2 使用半連接的分布式查詢處理        191
9.4.3 查詢和更新分解        191
9.5 分布式數(shù)據(jù)庫中并發(fā)控制和恢復(fù)概述        193
9.5.1 基于識別數(shù)據(jù)項(xiàng)副本的分布式并發(fā)控制        194
9.5.2 基于投票方法的分布式并發(fā)控制        195
9.5.3 分布式恢復(fù)        195
9.6 三層客戶—服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)概述        195
9.7 Oracle分布式數(shù)據(jù)庫        197
小結(jié)         199
復(fù)習(xí)題        199
練習(xí)題        200
參考文獻(xiàn)        201
第四部分 新 興 技 術(shù)
第10章 使用PHP進(jìn)行Web數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計        204
10.1 結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)        204
10.2 一個簡單的PHP示例        207
10.3 PHP基本特性概述        209
10.3.1 PHP變量、數(shù)據(jù)類型和程序設(shè)計結(jié)構(gòu)        209
10.3.2 PHP數(shù)組        210
10.3.3 PHP函數(shù)        211
10.3.4 PHP服務(wù)器變量和表單        213
10.4 PHP數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計概述        214
10.4.1 連接數(shù)據(jù)庫        214
10.4.2 從表單中匯集數(shù)據(jù)并插入記錄        215
10.4.3 數(shù)據(jù)庫表的檢索查詢        216
小結(jié)         217
復(fù)習(xí)題        217
練習(xí)題        217
實(shí)驗(yàn)練習(xí)題        217
參考文獻(xiàn)        218
第11章 XML：可擴(kuò)展標(biāo)記語言        219
11.1 XML層次（樹）數(shù)據(jù)模型        219
11.2 XML文檔、DTD和XML模式        221
11.2.1 合式、有效XML文檔及XML DTD        221
11.2.2 XML模式        222
11.3 XML文檔和數(shù)據(jù)庫        226
11.3.1 存儲XML文檔的方法        226
11.3.2 從關(guān)系數(shù)據(jù)庫中抽取XML文檔        227
11.3.3 斷開環(huán)以實(shí)現(xiàn)從圖到樹的轉(zhuǎn)換        230
11.3.4 從數(shù)據(jù)庫抽取XML文檔的其他步驟        230
11.4 XML查詢        231
11.4.1 XPath：在XML中指路徑表達(dá)式        231
11.4.2 XQuery：在XML中指定查詢        232
小結(jié)         232
復(fù)習(xí)題        233
練習(xí)題        233
參考文獻(xiàn)        233
第12章 數(shù)據(jù)挖掘概念        234
12.1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)概述        234
12.1.1 數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)倉庫        234
12.1.2 數(shù)據(jù)挖掘是知識發(fā)現(xiàn)過程的一部分        234
12.1.3 數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)        235
12.1.4 數(shù)據(jù)挖掘期間知識發(fā)現(xiàn)的類型        236
12.2 關(guān)聯(lián)規(guī)則        237
12.2.1 市場購物籃模型、支持度與可信度        237
12.2.2 Apriori算法        238
12.2.3 采樣算法        239
12.2.4 頻繁模式樹算法        239
12.2.5 分區(qū)算法        241
12.2.6 其他類型的關(guān)聯(lián)規(guī)則        242
12.2.7 關(guān)聯(lián)規(guī)則的附加考慮        244
12.3 分類        244
12.4 聚類        246
12.5 其他數(shù)據(jù)挖掘問題的方法        248
12.5.1 序列模式的發(fā)現(xiàn)        248
12.5.2 時間序列中模式的發(fā)現(xiàn)        248
12.5.3 回歸        249
12.5.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)        249
12.5.5 遺傳算法        249
12.6 數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用        250
12.7 商業(yè)化數(shù)據(jù)挖掘工具        250
12.7.1 用戶界面        251
12.7.2 應(yīng)用編程接口        251
12.7.3 未來的方向        251
小結(jié)         252
復(fù)習(xí)題        252
練習(xí)題        252
參考文獻(xiàn)        254
第13章 數(shù)據(jù)倉庫和OLAP概述        255
13.1 概述、定義和術(shù)語        255
13.2 數(shù)據(jù)倉庫的特性        256
13.3 數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)模型        257
13.4 構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫        261
13.5 數(shù)據(jù)倉庫的典型功能        263
13.6 數(shù)據(jù)倉庫和視圖        263
13.7 數(shù)據(jù)倉庫中的難題和開放問題        264
13.7.1 數(shù)據(jù)倉庫實(shí)現(xiàn)中的困難        264
13.7.2 數(shù)據(jù)倉庫的開放問題        264
小結(jié)         265
復(fù)習(xí)題        265
參考文獻(xiàn)        265
第14章 新興的數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用        266
14.1 移動數(shù)據(jù)庫        266
14.1.1 移動計算體系結(jié)構(gòu)        266
14.1.2 移動環(huán)境的特征        269
14.1.3 數(shù)據(jù)管理問題        270
14.1.4 應(yīng)用：間歇同步數(shù)據(jù)庫        270
14.2 多媒體數(shù)據(jù)庫        271
14.2.1 多媒體數(shù)據(jù)和應(yīng)用的特征        271
14.2.2 數(shù)據(jù)管理問題        272
14.2.3 開放研究問題        273
14.2.4 多媒體數(shù)據(jù)庫應(yīng)用        274
14.3 地理信息系統(tǒng)（GIS）        275
14.3.1　GIS系統(tǒng)組件        276
14.3.2 GIS中數(shù)據(jù)的特征        276
14.3.3　GIS概念數(shù)據(jù)模型        278
14.3.4 GIS的DBMS增強(qiáng)功能        278
14.3.5 GIS標(biāo)準(zhǔn)和操作        279
14.3.6 GIS應(yīng)用和軟件        281
14.3.7 GIS未來的工作        282
14.4 基因組數(shù)據(jù)管理        283
14.4.1 生物科學(xué)和遺傳學(xué)        283
14.4.2 生物數(shù)據(jù)的特征        284
14.4.3 人類基因組項(xiàng)目和現(xiàn)有的生物數(shù)據(jù)庫        286
參考文獻(xiàn)        289
致謝         291
附錄A ER模型的可選圖形表示法        292
附錄B 磁盤參數(shù)        294
附錄C QBE語言概述        296