中国科学院研究生教学丛书：分布式数据库系统及其应用（第3版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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徐俊刚 著

图书标签:

• 分布式数据库
• 数据库系统
• 研究生教学
• 计算机科学
• 数据管理
• 应用
• 第三版
• 中国科学院
• 存储系统
• 数据工程

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030339720

版次：3

商品编码：10994914

包装：平装

丛书名： 中国科学院研究生教学丛书

开本：16开

出版时间：2012-04-01

用纸：胶版纸

页数：343

正文语种：中文

内容简介

　　《中国科学院研究生教学丛书：分布式数据库系统及其应用（第3版）》详细介绍了分布式数据库系统涉及的主要技术，包括分布式数据库设计、分布式查询处理和优化、分布式事务管理和恢复、分布式并发控制、分布式数据库的可靠性、分布式数据库的安全性等内容，同时介绍了分布式数据库系统的几个典型应用和发展趋势。本书在第二版的基础上做了一些修改和补充，增加或补充了数据库技术和计算机网络基础知识回顾、分布式数据库系统的主要应用、分布式数据库系统的发展趋势等内容，并结合当前流行的云计算技术增加了一些新的内容，如GFS、HDFS、BigTable、HBase等，以使读者对分布式数据库系统的未来发展有较为清晰的了解。本书对分布式数据库系统的基本内容进行了详实的讲解，对一些有争议的问题进行了开放式的讨论，但对深奥的理论没有采用繁琐的证明方式，而是采用大量的图示和实例做浅显的解释，从而增加了可读性。
　　本书可作为高等院校计算机及相关专业高年级本科生的选修课教材，特别适合作为计算机及相关专业研究生的专业基础课教材，还可作为高等院校教师及从事分布式数据库系统领域研究或应用开发人员的参考书。

内页插图

目录

第一章 分布式数据库系统概论
1.1 分布式数据库系统的起源与发展
1.1.1 分布式数据库系统的起源
1.1.2 分布式数据库系统的发展
1.2 分布式数据库系统的定义与分类
1.2.1 分布式数据库系统的定义
1.2.2 分布式数据库系统的分类
1.3 分布式数据库系统的体系结构
1.3.1 基于三层模式的分布式数据库系统体系结构
1.3.2 基于组件模式的分布式数据库系统体系结构
1.4 分布式数据库系统与客户机／服务器模式
1.4.1 集中式客户机／服务器系统
1.4.2 多客户机／单服务器系统
1.4.3 多客户机／多服务器系统
1.4.4 服务器一服务器系统
1.4.5 对等客户机／服务器系统
1.5 分布式数据库管理系统
1.5.1 分布式数据库管理系统的功能
1.5.2 分布式数据库管理系统的结构
1.6 其他非集中式数据库系统
1.6.1 对等数据库系统
1.6.2 多数据库系统
1.7 分布式数据库目录系统的主要内容和逻辑结构
1.7.1 分布式数据库目录系统的主要内容
1.7.2 分布式数据库目录系统的主要用途
1.7.3 分布式数据库目录系统的组织方式及逻辑结构
1.7.4 分布式数据库系统目录的分布方式
1.8 分布式数据库系统的主要技术
1.9 分布式数据库系统的主要应用
1.10 分布式数据库系统的优点和存在的技术问题
1.10.1 分布式数据库系统的优点
1.10.2 分布式数据库系统中存在的技术问题
1.11 小结
习题

第二章 基础知识回顾
2.1 数据库技术回顾
2.1.1 数据库技术基本概念
2.1.2 数据库系统的模式结构
2.1.3 关系数据模型
2.1.4 实体联系模型
2.1.5 soL语言
2.1.6 关系代数与关系数据库的查询优化
2.1.7 关系数据库设计理论——模式设计
2.1.8 数据库系统设计
2.1.9 数据库管理系统
2.1.10 数据库保护
2.2 计算机网络回顾
2.2.1 计算机网络的定义
2.2.2 计算机网络的分类
2.2.3 计算机网络拓扑结构
2.2.4 网络协议
2.2.5 Internet
2.3 小结
习题

第三章 分布式数据库系统的设计
3.1 分布式数据库系统设计的目标
3.2 分布式数据库系统设计的内容
3.3 分布式数据库系统的设计方法
3.3.1 自顶向下设计方法
3.3.2 自底向上设计方法
3.4 数据分片设计
3.4.1 分片设计的基本目的
3.4.2 数据分片的基本类型和方法
3.4.3 水平分片
3.4.4 垂直分片
3.5 数据分布设计
3.5.1 数据分布策略
3.5.2 数据片段位置分配的方法
3.5.3 数据片段分配的费用和得益估算
3.6 DATAID-D方法
3.6.1 DATAID-D方法概述
……
第四章 分布式数据库中的查询处理和优化
第五章 分布式数据库中的事务管理和恢复
第六章 分布式数据库中的并发控制
第七章 分布式数据库的可靠性
第八章 分布式数据库的安全性
第九章 分布式数据库系统的主要应用
第十章 分布式数据库系统的发展趋势
主要参考文翰

前言/序言

　　第三版前言
　　本书自2000年6月出版以来，已经有12年了，期间于2005年3月出版了第二版，并经过了多次印刷，至今已经印刷2��5万余册。根据多年来本书使用情况的反馈，这是一本很受欢迎的分布式数据库系统领域的研究生教材，受到了多所大学教师和同学们的好评。本书全面、系统地阐述了分布式数据库系统的基本理论、体系结构、设计思想、技术方法、存在问题以及发展趋势，重点论述了分布式数据库的查询优化、事务管理、并发控制、可靠性和安全性等内容；阐述了分布式数据库系统的设计步骤和设计方法；结合当前并行数据处理、数据仓库、移动计算和云计算等先进技术，阐述了分布式数据库系统的发展趋势；给出了若干分布式数据库系统的典型应用，以供广大读者设计分布式数据库应用系统时参考。
　　现代数据库技术和现代通信技术两者的迅速发展和有机结合，使得整个Internet就像一个巨大的“分布式数据库”，在当前信息社会中起着不可替代的作用。同时，随着时间的推移和市场的需要，对《分布式数据库系统及其应用》一书提出了新的更高的要求。为此，有必要对本书第二版的内容和结构进行适当的调整、补充、修改和完善，增加与分布式数据库密切相关的移动数据库、数据仓库、分布式文件系统、非关系型数据库和云计算等新内容，这些技术已经成为数据库技术研究、开发和应用领域非常活跃的热点。

《分布式数据库系统及其应用（第3版）》旨在深入探讨分布式数据库系统的核心原理、关键技术与实际应用。本书是“中国科学院研究生教学丛书”的最新力作，凝聚了国内在该领域的顶尖研究成果与教学经验，旨在为高等院校师生、科研人员以及数据库技术工程师提供一本全面、权威且前沿的参考教材。 一、 核心原理与架构 分布式数据库系统是将数据存储在多个物理位置上，并通过网络连接起来，以一个逻辑整体形式向用户提供服务的数据库系统。本书首先从分布式数据库的基本概念入手，清晰界定其与集中式数据库、网络型数据库等系统的区别与联系。重点阐述了分布式数据库的优势，如提高数据的可用性、可扩展性、性能和容灾能力，同时也分析了其面临的挑战，例如数据一致性、事务处理的复杂性、网络通信的开销以及系统管理和维护的难度。 本书详细介绍了分布式数据库的几种典型体系结构，包括： 同构分布式数据库系统： 各节点上的数据库管理系统（DBMS）是相同的，数据模式和查询语言也一致。 异构分布式数据库系统： 各节点上的DBMS可能不同，数据模式和查询语言也存在差异，需要引入中间件或联邦数据库技术来解决互操作性问题。 联邦式数据库系统： 强调对原有自治的本地数据库的集成，而非改造。 在此基础上，本书深入剖析了分布式数据库系统设计的核心要素： 数据分布设计： 这是分布式数据库的基石。本书详细介绍了数据分片（Fragmenta tion）技术，包括水平分片（Horizontal Partitioning）、垂直分片（Vertical Partitioning）和混合分片（Mixed Partitioning），并讨论了如何根据应用需求和数据访问模式选择合适的分片策略。此外，还探讨了数据复制（Replication）技术，分析了集中复制、分散复制、主从复制等不同模型，以及它们在提高可用性、性能和容灾能力方面的作用。 全局模式与局部模式： 解释了如何构建全局视图来抽象和隐藏底层数据的分布细节，以及局部模式在各节点上的定义。 分布式事务管理： 这是分布式数据库系统最复杂且关键的部分。本书系统讲解了分布式事务的 ACID（Atomicity, Consistency, Isolation, Durability）特性在分布式环境下的实现。重点介绍了两阶段提交（Two-Phase Commit, 2PC）协议，详细阐述了其工作流程、优缺点以及可能出现的阻塞问题。同时，还介绍了三阶段提交（Three-Phase Commit, 3PC）协议作为2PC的改进，以及其他的分布式事务协议，如基于Paxos或Raft的共识算法在事务协调中的应用。 分布式查询处理： 学习如何在多个节点上高效地执行查询。本书详细分析了分布式查询的优化过程，包括查询分解、子查询生成、数据传输优化、连接操作优化（如半连接、全连接）等。介绍了多种查询处理策略，如基于优化的查询执行计划生成，以及不同查询优化算法的比较。 分布式并发控制： 确保多个事务并发执行时数据的一致性。本书介绍了分布式环境下的并发控制技术，包括分布式锁管理、时间戳排序（Timestamp Ordering）、多版本并发控制（Multiversion Concurrency Control, MVCC）以及分布式死锁检测与预防机制。 二、 关键技术与实现 本书不仅停留在理论层面，更深入探讨了分布式数据库系统实现中的关键技术细节： 数据一致性保障： 在分布式环境中，维持数据一致性是一项艰巨的任务。本书详细介绍了多种一致性模型，从强一致性（Strong Consistency）到最终一致性（Eventual Consistency），并分析了在不同场景下选择合适一致性模型的考量。重点讲解了Paxos和Raft等分布式共识算法在实现高可用性和数据一致性中的作用，以及它们在数据库复制和事务协调中的应用。 容错与可用性： 分布式系统的优势之一在于其容错能力。本书深入探讨了分布式数据库的容错机制，包括节点故障检测、数据冗余备份、故障恢复策略以及自动故障转移（Failover）和故障切换（Failback）等技术。 可扩展性设计： 随着数据量的增长和用户请求的增加，分布式数据库需要具备良好的可扩展性。本书分析了横向扩展（Scale-out）和纵向扩展（Scale-up）的策略，并重点介绍了如何通过增加节点来提升系统的处理能力和存储容量。 分布式存储引擎： 探讨了底层存储如何支持分布式环境。介绍了分布式文件系统（如HDFS）和分布式键值存储（如HBase）等基础存储技术，以及它们在分布式数据库系统中的作用。 分布式事务监控与诊断： 讲解了如何监控分布式事务的执行状态、识别潜在瓶颈、检测和诊断死锁等问题，以及相应的解决工具和方法。 三、 实际应用与前沿发展 理论与技术最终要服务于实际应用。本书在系统阐述分布式数据库技术的同时，也着重介绍了其在不同领域的广泛应用： 互联网应用： 如社交网络、电子商务平台、在线游戏等，这些应用需要处理海量用户数据和高并发请求，分布式数据库是支撑这些服务的核心技术。 金融领域： 银行、证券、保险等行业对数据的安全性、一致性和高可用性有极高的要求，分布式数据库在风险管理、交易处理等方面发挥着重要作用。 大数据处理： 随着大数据时代的到来，分布式数据库成为存储、处理和分析海量数据的关键技术，与Hadoop、Spark等大数据生态系统紧密结合。 云计算环境： 云计算平台提供了弹性的计算和存储资源，分布式数据库系统为云应用提供了强大的数据管理能力，如Amazon RDS、Google Cloud Spanner、Azure SQL Database等。 物联网（IoT）： 物联网设备产生海量实时数据，分布式数据库能够高效地采集、存储和分析这些数据，支持智能决策和应用。 此外，本书还展望了分布式数据库技术的未来发展趋势，包括： 云原生数据库（Cloud-Native Databases）： 专为云环境设计的数据库，充分利用云的弹性、可观测性和自动化能力。 HTAP（Hybrid Transactional/Analytical Processing）数据库： 旨在同时支持事务处理和分析查询，减少数据同步的延迟。 Serverless数据库： 进一步简化数据库管理，按需付费，无需管理服务器。 AI与分布式数据库的融合： 利用人工智能技术优化分布式数据库的性能、管理和安全。 数据治理与安全： 在分布式环境下，如何更有效地进行数据治理、隐私保护和安全防护。 四、 教材特色与目标读者 《分布式数据库系统及其应用（第3版）》在内容组织上力求科学严谨，语言通俗易懂。每章后都附有思考题和习题，帮助读者巩固所学知识。本书的图表丰富，直观地展示了复杂的概念和算法。 本书的目标读者包括： 高等院校计算机科学与技术、软件工程、人工智能等相关专业的研究生和高年级本科生。 从事分布式数据库、大数据技术、云计算等领域研究的科研人员。 在企业中负责数据库系统设计、开发、运维的工程师。 对分布式系统和数据管理技术感兴趣的广大技术爱好者。 通过学习本书，读者将能够： 深刻理解分布式数据库系统的基本原理、架构和设计范式。 掌握分布式事务、查询处理、并发控制等核心技术。 了解当前主流分布式数据库系统的特点和应用场景。 认识分布式数据库技术的前沿发展趋势，为未来的学习和工作打下坚实基础。 本书致力于成为分布式数据库领域一本不可或缺的经典之作，帮助读者全面掌握这一重要技术，并在实践中灵活运用，解决实际问题，推动技术创新。

评分☆☆☆☆☆

终于入手了这本《中国科学院研究生教学丛书：分布式数据库系统及其应用（第3版）》，早就听闻这套丛书的学术严谨性和前沿性，这次终于有机会一探究竟。拿到书的那一刻，厚重的纸张和精美的装帧就让我感受到了它的分量，不愧是科学院的出品。我是一名正在攻读研究生的小硕，平时工作中经常会接触到大数据和分布式相关的技术，但总觉得基础理论不够扎实，对分布式数据库的理解也停留在比较表面的层次。这本《分布式数据库系统及其应用（第3版）》的出现，恰好能弥补我这方面的不足。尤其是看到它涵盖了分布式数据库的最新发展和应用，比如分布式事务、一致性模型、容错机制等等，这些都是我目前最迫切想深入了解的内容。我期待通过阅读这本书，能够系统地梳理分布式数据库的知识体系，不仅理解其核心原理，更能掌握如何在实际项目中合理地设计和运用分布式数据库，解决更复杂的技术挑战。总而言之，这本书对于我这样一个渴望提升专业技能的研究生来说，无疑是一笔宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对前沿技术充满好奇的开发者，我一直密切关注着数据库领域的发展。近年来，分布式数据库无疑是整个行业最炙手可热的赛道之一。当我在书店偶然看到这本《中国科学院研究生教学丛书：分布式数据库系统及其应用（第3版）》时，立刻被它所吸引。中国科学院的背景赋予了它强大的学术权威性，而“第3版”则意味着它经历了时间的沉淀和内容的更新，紧跟技术发展的步伐。我非常期待书中能够深入剖析分布式数据库的各种模型，例如CAP理论在不同场景下的取舍，以及各种一致性协议（如Paxos, Raft）的实现细节和优缺点。此外，分布式事务的复杂性和挑战性也是我非常感兴趣的部分，希望书中能有详细的解答。这本书不仅仅是技术学习的资料，更是一种思维方式的启迪，我相信它能帮助我构建起对分布式数据库更全面、更深刻的认知，为未来的技术选型和架构设计打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在某大型互联网公司从事后端开发的工程师，日常工作中需要处理的数据量级非常庞大，而且对系统的可用性和扩展性有着极高的要求。在团队技术分享会上，同事们经常会提到分布式数据库的各种优势，但对于我这种非科班出身的开发者来说，理解起来还是有些困难。当我看到这本《中国科学院研究生教学丛书：分布式数据库系统及其应用（第3版）》时，感觉就像找到了“救星”。书名中的“研究生教学丛书”让我预感到它的内容会非常系统和深入，而“分布式数据库系统及其应用”则点明了它的实用性。我希望能在这本书中找到关于分布式数据库原理的清晰阐释，例如数据分片、复制、负载均衡等核心概念。同时，我也非常关注书中关于不同类型分布式数据库的对比分析，以及它们在实际应用中的成功案例，这对我进行技术选型和方案设计会有极大的参考价值。我期待这本书能帮助我跨越理论与实践的鸿沟，真正掌握分布式数据库的核心技能。

评分☆☆☆☆☆

最近工作项目里涉及到了不少老旧系统的改造，其中一个棘手的难题就是如何对海量数据进行高效的存储和检索，传统的单机数据库已经力不从心。在寻求解决方案的过程中，我了解到分布式数据库是应对这种挑战的利器。于是，我四处搜寻相关的书籍，最终锁定了这本《中国科学院研究生教学丛书：分布式数据库系统及其应用（第3版）》。从书名就能看出，它不仅仅是理论的堆砌，还强调了“应用”二字，这正是我所需要的。我希望通过这本书，不仅能理解分布式数据库的架构、原理，更能学习到在不同应用场景下，如何选择合适的分布式数据库，以及如何进行性能优化和故障排除。我尤其对书中可能涉及到的实际案例和部署经验抱有很大的期待，毕竟理论结合实践才是硬道理。我相信，这本书能够为我提供一套清晰的思路和方法论，帮助我更好地解决实际工作中遇到的数据难题，提升系统的整体效率和稳定性。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对计算机科学领域有着长期关注的爱好者，我始终对那些能够深刻影响技术发展方向的领域抱有浓厚的兴趣。分布式数据库无疑是当前信息技术革命的核心驱动力之一。因此，当我得知《中国科学院研究生教学丛书：分布式数据库系统及其应用（第3版）》出版的消息时，我毫不犹豫地将其加入了我的必读书单。我非常好奇，究竟是怎样的编撰团队，才能将如此复杂且前沿的分布式数据库技术，以一种既严谨又易于理解的方式呈现给读者。我期待书中能够系统地梳理分布式数据库的历史演进，从早期的研究探索到如今百花齐放的格局。同时，我也对书中关于分布式数据库的各种性能优化技术，例如索引优化、查询优化、缓存策略等，有着极大的兴趣。此外，书中对分布式数据库在不同行业领域的应用案例的详尽描述，也必定能激发我更多关于技术落地的思考。总而言之，这本书对我而言，不仅仅是一本技术读物，更是一次深入理解现代信息基础设施演进的绝佳机会。

评分☆☆☆☆☆

沟通中达成共识。

评分☆☆☆☆☆

本书在第一版的基础上做了较大的修改,增加了与分布式数据库技术密切相关的、新的网络与数据库的接口技术,基于组件的新的软件开发方法,WWW数据库,移动数据库,数据仓库和数据挖掘等内容,反映了分布式数据库技术和应用开发的新的发展趋势。本书还增加了习题和部分习题的参考答案。本书对分布式数据库系统的基本内容提供了翔实的讲解,对一些有争议的问题进行了开放式讨论,但对深奥的理论没有采用繁琐的证明方法,而是采用大量的图示和实例做浅显的解释,从而增加了它的知识性和易理解性。

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是学校的指定教程，内容应该不错啦

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书到用时方恨少，事非经过不知难。 　 养成自己随时随地都能学习的习惯，你的一生就会受用无穷。事业的发展，生活的丰富多彩，爱情的幸福美满，身心的健康快乐等等，总之，生活工作中我们时时处处都在学习当中。也许你仅仅把在学校，从书本上的学习当成学习了，但实际上那只是人生学习旅程的一部分。处处留心，培养对许多事物的兴趣爱好，你就会不断丰富自己的心灵，增长见识，对生命和生活的意义也就会更为理解。 其实，书对人的影响是逐步逐步积累的，就我的读书经验来说，一本书或是几本书对你影响深远那说明你读的书还不够多，古人云，开卷有益，就是说每本书里都有你值得吸收的东西，慢慢的，书读得多了，就会产生一种量变到质变的情况，书读得多了，才能有比较，才能升华。所谓：腹有诗书气自华呀！ 　 高尔基说过：书籍是人类进步的阶梯。在我看来，读书很重要。读书可以让我们学到丰富的知识，可以让我们开阔眼界，还可以使人进步。 当我看到[SM]的标题时，我就决定买下来，[ZZ]的书每一本我都很喜欢，大家可以先看下这本书的简介！[BJTJ][NRJJ][QY]从这里面就能看出这是一本多么优秀的书！所以我立马就下单购买了，前一天下午下单的，第二天上午就收到了，物流速度那是一个赞！快递员的态度也很好，到之前先短信通知的！书收到后打开包装，外面是有塑封的，看起来很赶紧全新的，赞一个！拆开塑封，纸张摸着很舒服，再赞一个，正版的就是不一样，很喜欢！在读书时，写读书笔记是训练阅读的好方法。 记忆，对于积累知识是重要的，但是不能迷信记忆。列宁具有惊人的记忆力，他却勤动笔，写下了大量的读书笔记。俗话说：“最淡的墨水，也胜过最强的记忆。”所以，俄国文学家托尔斯泰要求自己：身边永远带着铅笔和笔记本，读书和谈话的时候碰到一切美妙的地方和话语都把它记下来。读书的感觉真好： 　 当读书不是为了功名利禄，不是为了自我标榜增加谈资时，书便会给心态平和的读书人带来无法比拟的快乐。 　 若作者怀着一片真情在倾诉，那读者就是有幸的听众。读者与作者是世界上最平等的关系，不会有下对上的卑躬屈膝，也不会有宗教式的疯狂热烈。作者以真诚谱写文字，读者若真正读懂了作者，他们就成为了知己－－读书更像是一种交谈，被吸引只因为心灵的魅力。正因为这种单纯与真诚，只要一个小小的空间，捧起一本好书就拥有了一分绝美的心境。 　 不论是读历史的厚重还是生活的轻松，生命的苦难还是自然的感悟，一首诗还是一个故事，当你的视线与文字相遇时，就是一种缘分。因为真心，没有所谓的深刻浅薄、智慧愚钝。正像黛玉所说的：“我是为了我的心。”读书也是为了自己的心。抛却了世俗的虚伪，生命充实，快乐。 闲坐无事时，总爱幻想坐拥书城的感觉。索性用我的画笔描绘幸福的未来：一个绝美的室外桃园，梧桐飘飞，满地金黄。一切爱书的人，可以在此读书品茗，谈书及书里书外的世界。于是，书使人心中有梦；于是，人间有爱。

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④关系和谐，才能有轻松愉快；关系融洽，才能够民主平等。生生和谐、师生和谐、环境和谐、氛围和谐，都需要教师的大度、风度与气度。与同行斤斤计较，对学生寸步不让，艰难有和谐的课堂。和谐的关键在

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高深

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研究生用书，很实用！！！

评分☆☆☆☆☆

④关系和谐，才能有轻松愉快；关系融洽，才能够民主平等。生生和谐、师生和谐、环境和谐、氛围和谐，都需要教师的大度、风度与气度。与同行斤斤计较，对学生寸步不让，艰难有和谐的课堂。和谐的关键在

评分☆☆☆☆☆

好久没有看待评价订单，既然看到了,就不得不说一下了，这个单子，这本书很差，唯一该说的过去的，就是纸张，印刷效果还不错，但是，页码都是乱的，还有，装订质量也实在不敢恭维，具体见图