数据库原理和实践教程——GBase 8t Based on Informix剖析与应用

内容概要

袁晓洁，1985年获南开大学计算机软件学士学位，1988年获南开大学计算机软件与理论硕士学位。毕业留校从事计算机软件的教学与科研工作，2000年获控制理论与控制工程博士学位。 主要研究领域为数据库技术、数据仓库与数据挖掘、信息系统集成、Web信息检索与挖掘等。曾作为第一和第二负责人承担的国家及省部级项目有：863项目3项、国家自然科学基金项目3项、教育部项目2项、天津市科委项目8项。近几年在SIGIR、ICDE、TKDE、CIKM、APWEB等较高水平的国际期刊和会议上发表学术论文60余篇，其中SCI/EI/ISTP检索论文40余篇；申请国家发明专利6项；获得软件著作权7项。为公司、高校、企事业单位开发了多个大型软件系统，并与国际著名计算机公司、国内软件企业等建立了多种形式的合作关系，直接开发面向国际市场的软件产品。

书籍目录

基础篇

第1章  数据库系统概述／2

1.1  数据管理技术的发展历史／2

1.1.1  数据管理／2

1.1.2  数据库的诞生与发展／4

1.1.3  在Web上实现电子商务／5

1.1.4  数据库与信息检索／6

1.2  数据库方法的特征／7

1.2.1  数据库系统的自描述性／7

1.2.2  数据抽象与独立性／7

1.2.3  支持数据的多视图／8

1.2.4  数据共享与多用户事务处理／9

1.3  数据模型／10

1.3.1  基于对象的逻辑模型／10

1.3.2  基于记录的逻辑模型／10

1.3.3  物理数据模型／11

1.3.4  实例和模式／13

1.4  数据库管理系统／13

1.4.1  存储管理／14

1.4.2  数据语言／15

1.4.3  事务管理／15

1.4.4  并发操作／16

1.4.5  数据库恢复／17

1.5  数据库新技术发展／17

1.5.1  半结构化数据管理与非结构化数据管理／18

1.5.2  key-value数据库／19

1.5.3  OldSQL、NoSQL与NewSQL／20

1.6  本章小结／21

第2章  关系数据库／22

2.1  关系数据模型／22

2.1.1  关系数据模型的结构／23

2.1.2  关系模式／24

2.1.3  关系的键／25

2.2　完整性约束／26

2.2.1  实体完整性／26

2.2.2  参照完整性／27

2.2.3  用户定义完整性／28

2.3  关系代数／29

2.3.1  关系代数的基本运算／30

2.3.2  附加的关系代数运算／35

2.4　本章小结／38

第3章  事务型数据库设计／40

3.1  事务型数据库设计概述／40

3.1.1  数据库设计的任务和特点／40

3.1.2  数据库设计的方法和步骤／41

3.2  概念模型设计／42

3.2.1  实体-联系模型建模／43

3.2.2  E-R模型转换为关系模型／47

3.2.3  E-R模型在工程中的应用／48

3.3  数据库规范化设计的必要性／50

3.3.1  数据库设计中的问题／50

3.3.2  好的关系设计的特点／52

3.3.3  关系模式的规范化／53

3.4  关系范式／55

3.4.1  函数依赖／55

3.4.2  关系模式的键／56

3.4.3  关系的范式（Boyce-Codd NF）／56

3.4.4  多值依赖与第四范式（4NF）／59

3.4.5  关系模式的分解／62

3.5  本章小结／67

第4章  GBase 8t使用基础／68

4.1  GBase 8t SQL语言概述／68

4.1.1  GBase 8t SQL语言的特点／68

4.1.2  GBase 8t中SQL的组成／69

4.1.3  对三级模式的支持／70

4.2  GBase 8t数据库逻辑设计／70

4.2.1  数据库的创建／73

4.2.2  表的定义／74

4.2.3  GBase 8t 数据类型／78

4.3  GBase 8t数据查询功能／80

4.3.1  单表查询／86

4.3.2  连接查询／87

4.3.3  嵌套查询／91

4.3.4  集合查询／95

4.3.5  高级查询／96

4.3.6  内置函数大全／97

4.4   GBase 8t数据更新功能／99

4.4.1  插入数据／99

4.4.2  修改数据／101

4.4.3  删除数据／102

4.4.4  清空表数据／103

4.4.5  Merge语句／103

4.5  数据视图／104

4.5.1  视图的作用／104

4.5.2  定义视图／105

4.5.3  查询视图／107

4.5.4  修改视图／107

4.6  GBase 8t数据索引／108

4.6.1  索引的建立／108

4.6.2  索引的删除／109

4.7  GBase 8t自定义存储过程和函数／109

4.7.1  存储过程的优点／109

4.7.2  存储过程及函数的语法结构／110

4.7.3  创建存储过程及函数示例／113

4.8  GBase 8t触发器／114

4.8.1  触发器的优点／115

4.8.2  触发器的三要素／115

4.8.3  触发器的创建／115

4.8.4  触发器的修改与删除／118

4.9  本章小结／118

第5章  GBase 8t安全技术／120

5.1  身份认证／120

5.1.1  用户标识与鉴别／121

5.1.2  GBase 8t身份验证／122

5.2  角色与权限划分／129

5.2.1  角色／129

5.2.2  数据权限／131

5.2.3  三权分立／134

5.3  访问控制／136

5.3.1  访问控制概述／136

5.3.2  GBase 8t基于标签的访问控制／137

5.4  审计／142

5.4.1  审计概述／142

5.4.2  GBase 8t审计实现／143

5.5  本章小结／149

进阶篇

第6章  GBase 8t体系架构／152

6.1  GBase 8t总体架构／152

6.2  多线程结构／153

6.2.1  基于进程的数据库服务器／153

6.2.2  GBase 8t动态可扩展架构DSA／154

6.2.3  高度并行机制／154

6.2.4  常见CPU VP／156

6.2.5  常见线程／157

6.3  共享内存结构／158

6.3.1  共享内存的组成／159

6.3.2  共享内存管理／165

6.4  存储结构／173

6.4.1  物理存储单元／174

6.4.2  逻辑存储单元／179

6.4.3  大对象存储／181

6.4.4  GBase 8t存储限制的情况／184

6.5  客户端与服务器的通信／185

6.6  Checkpoint——检查点／188

6.6.1  Checkpoint基本概念／188

6.6.2  Non-blocking Checkpoint简介／189

6.6.3  Checkpoint触发事件／190

6.7  本章小结／192

第7章  GBase 8t系统管理／193

7.1  数据库日志管理／193

7.1.1  逻辑日志／193

7.1.2  逻辑日志管理／195

7.1.3  物理日志／198

7.1.4  物理日志管理／199

7.2  数据库启动与关闭／200

7.2.1  数据库运行模式／200

7.2.2  数据库运行模式切换／201

7.3  快速恢复／202

7.3.1  物理恢复／202

7.3.2  逻辑恢复／203

7.3.3  快速恢复示例／203

7.4  数据库参数管理／205

7.4.1  参数文件管理／205

7.4.2  动态设置／205

7.5  数据库空间管理／205

7.5.1  创建dbspace／205

7.5.2  删除dbspace／206

7.5.3  为dbspace增加chunk／206

7.5.4  从dbspace删除chunk／207

7.6  数据库CPU管理／207

7.6.1  配置数据库虚拟处理器／207

7.6.2  监控数据库线程状态／208

7.7  数据库内存管理／209

7.7.1  数据库常驻内存段／209

7.7.2  数据库虚拟内存段／210

7.7.3  数据库消息段／210

7.8  数据库网络连接管理／210

7.8.1  数据库网络配置／210

7.8.2  数据库网络监控／211

7.9  通过SQL API管理数据库／211

7.10  数据库监控／212

7.10.1  通过OAT监控数据库／212

7.10.2  通过SMI（System Monitor Interface）监控数据库／212

7.10.3  通过onstat命令监控数据库／229

7.11  数据导入和导出／231

7.11.1  unload/load／231

7.11.2  高性能加载／232

7.11.3  DBLOAD／234

7.11.4  dbexport/dbimport／235

7.11.5  外部表／237

7.12  本章小结／245

第8章  GBase 8t索引／246

8.1  索引的基本概念／246

8.2  索引的结构／248

8.2.1  B+树／248

8.2.2  R树／251

8.3  索引的类型及使用／253

8.3.1  创建索引／253

8.3.2  唯一索引／255

8.3.3  复合索引／256

8.3.4  函数索引／258

8.3.5  聚簇索引／261

8.3.6  填充因子／262

8.3.7  索引分片／263

8.4  索引的存储与开销／269

8.4.1  索引的物理存储结构／269

8.4.2  索引的空间计算／272

8.4.3  索引的开销／276

8.5  索引的创建、管理与维护／277

8.5.1  创建索引的原则与实践／277

8.5.2  索引的管理／279

8.5.3  索引的维护／280

8.5.4  在线创建、删除索引／281

8.5.5  提高创建索引的速度／283

8.6  本章小结／284

第9章  GBase 8t查询处理和优化／286

9.1  查询处理／286

9.1.1  概述／286

9.1.2  查询代价的度量／288

9.1.3  选择运算／289

9.1.4  排序／290

9.1.5  连接运算／291

9.1.6  总结／296

9.2  查询优化基础／296

9.2.1  概述／297

9.2.2  关系表达式的转换／298

9.2.3  对表达式结果集大小的估计／302

9.2.4  执行计划选择／305

9.3  GBase 8t分布式查询处理／316

9.4  GBase 8t查看执行计划／318

9.4.1  GBase 8t执行计划基础／318

9.4.2  Set explain on／321

9.4.3  ifx_explain／322

9.4.4  Server Studio工具查看执行计划／323

9.4.5  客户端自定义方法查看执行计划／323

9.5  GBase 8t SQL优化实战／324

9.5.1  正确使用索引／324

9.5.2  like／324

9.5.3  分页First m skip n／325

9.5.4  避免嵌套查询／326

9.5.5  一些SQL技巧及注意问题／326

9.5.6  Light Scan／327

9.5.7  Light Append／328

9.5.8  优化器提示指令／329

9.5.9  SQL-Tracing 最佳实践／332

第10章  GBase 8t并发控制／336

10.1  并发事务／336

10.1.1  事务的概念（Transaction）／336

10.1.2  事务的特性／337

10.1.3  并发事务的调度／338

10.2  封锁／343

10.2.1  封锁的基本概念／343

10.2.2  封锁粒度／345

10.2.3  封锁产生的问题／347

10.2.4  GBase 8t活锁、死锁问题的解决方法／348

10.3  GBase 8t锁演示／350

10.3.1  锁的设置／350

10.3.2  行级锁／351

10.3.3  Index-key锁／352

10.3.4  页级锁／354

10.3.5  监控锁的使用／355

10.4  隔离级别／357

10.4.1  并行操作的问题／357

10.4.2  GBase 8t隔离级别／358

10.4.3  如何选择合理的隔离级别／361

10.4.4  默认的隔离级别／363

10.5  GBase 8t 隔离级别演示／364

10.5.1  Dirty Read（脏读）／364

10.5.2  Committed Read（提交读）／365

10.5.3  Last Committed Read（最后提交读）／367

10.5.4  Cursor Stability（游标读）／369

10.5.5  Repeatable Read（可重复读）／370

10.5.6  保持锁——For Update／371

10.6  本章小结／372

第11章  GBase 8t数据库备份与恢复／373

11.1  数据库故障分类／373

11.1.1  事务故障／373

11.1.2  系统故障／374

11.1.3  介质故障／374

11.1.4  计算机病毒／374

11.2  数据库备份／374

11.2.1  数据库备份／374

11.2.2  使用备份和日志恢复／376

11.2.3  数据库镜像／376

11.3  GBase 8t备份和恢复／377

11.3.1  GBase 8t备份／377

11.3.2  备份创建／378

11.3.3  逻辑日志备份／379

11.3.4  大对象和日志备份／379

11.3.5  智能大对象备份／380

11.3.6  智能大对象恢复／380

11.3.7  物理恢复和逻辑恢复／381

11.3.8  冷恢复和热恢复／381

11.3.9  日志抢救／382

11.4  ontape备份及恢复／382

11.4.1  指定备份设备／383

11.4.2  ontape命令／384

11.4.3  数据备份／384

11.4.4  备份操作／385

11.4.5  修改日志方式／385

11.4.6  备份逻辑日志／386

11.4.7  热恢复操作／386

11.4.8  冷恢复／387

11.4.9  STDIO／389

11.4.10  使用外部的备份和恢复功能／390

11.4.11  表级恢复（Table-Level Restore，TLR）／390

11.5  onbar备份及恢复／392

11.5.1  onbar设置步骤／392

11.5.2  配置存储管理器／392

11.5.3  onbar配置参数／393

11.5.4  onbar备份命令／394

11.5.5  onbar恢复命令／395

11.5.6  ontape及onbar比较／396

11.5.7  onbar备份与恢复实践／398

11.6  本章小结／401

第12章  GBase 8t高级功能／403

12.1  并行机制／403

12.1.1  PDQ的基本概念／403

12.1.2  并行查询／404

12.1.3  并行DML／405

12.1.4  如何配置和正确使用PDQ／405

12.2  分片表／408

12.2.1  分片的概念／408

12.2.2  分片的优缺点／409

12.2.3  分片方式／410

12.2.4  分片表的索引／415

12.2.5  分片表管理／420

12.2.6  分片表的性能／425

12.2.7  分片表的其他知识点／430

12.3  时间序列／432

12.3.1  时间序列的概念介绍／432

12.3.2  TimeSeries概念／433

12.3.3  时间序列数据存储模型／433

12.3.4  TimeSeries内部结构／435

12.3.5  TimeSeries功能／436

12.3.6  TimeSeries存储规划／436

12.4  数据仓库加速器／437

12.4.1  数据仓库加速器介绍／437

12.4.2  数据仓库加速器架构组件／439

12.4.3  数据仓库加速器关键技术／440

12.5  本章小结／442

实战篇

第13章  GBase 8t安装部署／444

13.1  单机安装和配置／444

13.1.1  数据库安装前的准备／444

13.1.2  GBase 8t Server数据库安装步骤／445

13.1.3  GBase 8t csdk安装／450

13.1.4  GBase 8t数据库初始化／454

13.2  数据库空间管理／454

13.2.1  创建dbspace／454

13.2.2  添加逻辑日志/物理日志／455

13.2.3  创建数据库／456

13.2.4  数据库基本管理／456

13.3  GBase 8t字符集设置／457

13.3.1  字符集概述／457

13.3.2  GLS字符集工作原理／458

13.3.3  设置字符集／461

13.3.4  常见字符集设置的问题／463

13.3.5  时间格式问题／464

13.3.6  字符集设置实践／465

13.4  应用开发示例／467

13.4.1  ESQL/C应用开发／467

13.4.2  JDBC应用开发／469

13.4.3  .NET应用开发／472

第14章  GBase 8t管理工具OAT／476

14.1  OAT配置／476

14.1.1  OAT安装／476

14.1.2  OAT启动／476

14.2  OAT功能介绍／477

第15章  GBase 8t的高级功能及实践／479

15.1  GBase 8t高可用集群方案／479

15.1.1  部署SDS／480

15.1.2  部署HDR／496

15.1.3  部署RSS／506

15.2  时间序列（TimeSeries）实践／508

15.2.1  定义日历／508

15.2.2  定义时间序列类型／509

15.2.3  创建时间序列表／509

15.2.4  创建容器／510

15.2.5  创建容器池／510

15.2.6  初始化基本数据／511

15.2.7  导入数据／511

15.2.8  时间序列部分高级功能及使用／512

15.3  数据仓库加速器（IWA）／530

15.3.1  IWA的相关知识点／530

15.3.2  IWA安装／532

15.3.3  准备GBase 8t实例及测试数据／534

15.3.4  使用IWA加速SQL查询／539

15.4  数据压缩／542

15.4.1  数据压缩的必要性／542

15.4.2  数据压缩的原理／543

15.4.3  数据压缩的操作／543

15.4.4  对分片表的分片进行压缩／544

作者简介

GBase 8t是南大通用推出的一款具有世界领先水平的关系数据库管理系统，其原型系统Informix已经被广泛应用于金融、电信、企业和政府等各领域。《数据库原理和实践教程——GBase 8t Based on Informix剖析与应用》在系统介绍数据库理论知识的基础上，结合GBase 8t产品实例，深入剖析了商业数据库的架构和核心技术。《数据库原理和实践教程——GBase 8t Based on Informix剖析与应用》注重理论结合实践，在介绍数据库基础知识和基本理论的同时，结合GBase 8t产品的使用方法及实战操作练习，深入讲解了数据库技术在实际商业应用领域的部署、安装、开发、日常管理、性能优化、高可用方案的部署等实战技能，能够帮助读者深入理解数据库理论知识和商业数据库GBase 8t产品核心技术架构，并快速掌握商业数据库产品的实战技能。

《数据库原理和实践教程——GBase 8t Based on Informix剖析与应用》由基础篇、进阶篇和实战篇构成。基础篇讲解数据库的基本概念和基础理论；进阶篇以GBase 8t为例深入剖析数据库的核心技术；实战篇则从GBase 8t的实际应用和操作方面帮助读者掌握数据库产品的使用技能。通过《数据库原理和实践教程——GBase 8t Based on Informix剖析与应用》，读者既可以掌握数据库的基本理论知识，也可以将GBase 8t作为基础进行数据库系统的应用，理论结合实践，深入理解和掌握数据库技术。

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