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第一篇 分布式数据库介绍1

第1章 计算机网络介绍1

1.1 计算机网络的产生及发展1

1.2 计算机网络定义2

1.3 计算机网络的分类3

1.4 网络软件5

1.4.1 协议分层5

1.4.2 服务和接口6

1.5 参考模型6

1.5.1 OSI参考模型7

1.5.2 TCP/IP参考模型9

第2章 数据库原理基础11

2.1 数据库的发展11

2.1.1 数据管理的发展历史11

2.1.2 当前数据库技术的发展呈现出一些新的特点14

2.2 数据库的基本概念20

2.2.1 数据及数据库20

2.2.2 数据库语言20

2.2.3 数据库系统20

2.2.4 数据库中的一些术语22

2.3 数据库的分类22

2.3.1 数据模型22

2.3.2 数据库系统的结构23

2.4 数据独立性25

2.5 数据库管理系统（DBMS）26

2.5.1 DBMS的基本功能26

2.5.2 DBMS的进程结构26

2.5.3 DBMS和应用开发环境30

2.5.4 DBMS系统结构30

2.5.5 语言处理34

2.5.7 数据库物理组织35

2.5.6 数据存取35

2.6 数据库安全与恢复37

2.6.1 数据库的安全性37

2.6.2 数据库的恢复39

第3章 SQL简介43

3.1 SQL语言的概述43

3.1.1 SQL语言的产生背景44

3.1.2 SQL语言的特点45

3.2 SQL数据库知识背景48

3.3 数据库的建立49

3.4 SQL语言数据定义功能51

3.4.1 基本表的建立和修改51

3.4.2 索引的建立和删除55

3.5.1 SQL查询语句57

3.5 SQL数据操纵语言57

3.5.2 SQL更新语句59

3.6 SQL中的视图61

3.6.1 视图的定义61

3.6.2 视图的撤销63

3.6.3 视图的更新64

3.6.4 视图的查询65

3.6.5 使用视图的优点65

3.7 数据库规范化66

3.7.1 概述66

3.7.2 原始数据库67

3.7.3 数据库逻辑设计67

3.7.4 最终用户的需要是什么67

3.7.5 数据冗余67

3.7.6 范式68

3.7.8 参照完整性70

3.7.7 数据库规范化操作70

3.7.9 数据规范化的优点71

3.7.10 数据规范化的缺点72

3.7.11 将数据库非规范化72

第4章 分布式数据库概述73

4.1 分布式数据库的由来及发展73

4.2 什么是分布式数据库74

4.3 分布式数据库系统的组成及功能77

4.3.1 分布式数据库系统的组成部分77

4.3.2 分布的方案选择81

4.3.3 分布式数据库的体系结构86

4.4 分布式数据库管理系统（DDBMS）89

4.5 分布式数据库的特点91

4.6.2 分布式数据库所要解决的问题93

4.6 分布式数据库的应用范围及需要解决的问题93

4.6.1 分布式数据库的应用93

第二篇 分布式数据库原理及若干问题95

第5章 分布透明级95

5.1 分布式数据库参考体系结构96

5.2 数据分段存储类型97

5.2.1 横向分段存储98

5.2.2 导出横向分段存储99

5.2.3 纵向分段存储99

5.2.4 混合分段存储100

5.3 只读应用请求的分布透明性102

5.3.1 简单应用请求102

5.3.2 复杂的应用请求106

5.3.3 使用参数文件的分布式数据库查询108

5.4 修改应用请求的分布透明性110

5.3.4 用公共子表达式的查询应用110

5.5 分布式数据库存取原语112

5.6 分布式数据库的完整性约束条件114

第6章 分布式数据库设计基础116

6.1 数据分布设计的目标和方法116

6.2 数据库分段的设计118

6.2.1 水平分段118

6.2.2 垂直分段122

6.2.3 混合式分段124

6.3 段的位置分配125

6.3.1 段分配的一般准则125

6.3.2 段分配的费用和得益的估量126

6.4 分布工网状数据库数据分配简介127

第7章 全局查询到局部查询的变换129

7.1.1 查询的运算符树130

7.1 查询的等价变换130

7.1.2 关系代数的等价变换131

7.1.3 运算符图及公共子表达式的确定134

7.2 把全局查询变换成分段查询136

7.2.1 分段查询的规范表达式136

7.2.2 限定关系的代数学137

7.2.3 横向分段关系的简化140

7.2.4 横向分段关系间连接运算的简化141

7.2.5 采用推论方法（inference）进一步简化142

7.2.6 纵向分段关系的简化143

7.2.7 半连接程序144

7.3 分布式分组及聚集函数145

7.3.1 关系代数的扩充146

7.3.2 Group-by操作的特性146

7.4 参数性查询148

7.4.1 参数性查询的化简和代数的扩充149

7.4.2 在参数性查询多次激活中使用的临时关系150

第8章 查询策略的优化152

8.1 查询优化概述152

8.1.1 查询优化中的问题152

8.1.2 查询优化的目标153

8.1.3 一个新的查询模型155

8.1.4 分布式数据库查询优化的重要性162

8.2 连接查询的优化163

8.2.1 使用半连接程序的优化策略163

8.2.2 使用连接作为查询处理策略171

8.2.3 R中的连接查询171

8.3 一般查询173

8.3.1 连接与并集交换的影响174

8.3.2 一般查询的优化方法176

第9章 分布式事务管理177

9.1 事务管理概述177

9.1.1 事务的性质177

9.1.2 事务管理的目的179

9.1.3 分布式事务180

9.1.4 分布式事务的进程模型和服务器模型182

9.1.5 分布式事务的计算结构182

9.2 分布式事务原子性的实现182

9.2.1 集中式系统中的恢复183

9.2.2 分布式数据库中的通讯故障185

9.2.3 分布式事务的恢复186

9.2.4 两阶段协议（2PC）188

9.2.5 关于两阶段托付协议的某些说明191

9.3.1 集中式数据库中基于锁定的并发控制193

9.3 分布式事务的并发控制193

9.3.2 分布式数据库中基于锁定的并发控制194

9.3.3 分布式两阶段锁定的某些说明196

9.4 分布式事务的体系结构问题196

9.4.1 进程和服务者196

9.4.2 会晤和数据报197

9.4.3 分布式事务的计算结构198

9.4.4 托付协议的通讯结构198

第10章 分布式数据库的并发控制200

10.1 分布式并发控制问题201

10.1.1 几种异常情况201

10.2 事务处理模型202

10.2.1 事务202

10.2.2 DDBMS系统203

10.3.1 可串行性的特征204

10.3 分布式并发控制理论204

10.4 分布式并发控制技术206

10.4.1 两相封锁（2PL）206

10.4.2 分布式死锁207

10.4.3 基于时间戳的并发控制217

第11章 分布式数据库可靠性223

11.1 基本概念223

11.1.1 分布式数据库的可靠性定义和目标223

11.1.2 关于可靠性问题的若干一般性概念227

12.2 无阻塞托付协议231

12.2.1 站点故障时的非阻塞式托付协议232

12.2.2 三阶段托付协议232

12.2.3 三阶段托付的终止协议234

12.2.4 三阶段提交的重启动协议234

12.2.6 网络分割无阻塞协议的存在问题235

12.2.5 托付协议和网络分割235

12.2.7 能处理分割的协议236

12.2.8 多数法和基于法定入数的协议237

11.3 可靠性与并发控制238

11.3.1 无冗余数据库239

11.3.2 冗余数据库239

11.4 确定网络一致性视图240

11.4.1 监视网络的状态241

11.4.2 广播新状态241

11.5 不一致性的检测与消除242

11.5.1 不一致性的检测242

11.5.2 不一致性的消除242

11.6 检查点和冷启动243

11.7 SPOOL机制245

12.1 分布式数据库中的目录管理246

第12章 分布式数据库的管理246

12.1.1 目录的内容247

12.1.2 目录的分布247

12.1.3 具有站点自治性的对象命名和目录管理249

12.2 权限和保护250

12.2.1 站点至站点的保护250

12.2.2 用户识别251

12.2.3 实施权限规则251

12.2.4 用户的类别252

第13章 SQL在分布式数据库中的应用253

13.1 SQL数据控制253

13.1.1 安全性253

13.1.2 完整性255

13.2.4 事务控制261

13.2.3 事务的划分261

13.2.1 并发控制和恢复261

13.2 SQL中的事务控制261

13.2.2 事务的定义261

13.2.5 开始一个事务262

13.2.6 结束一个事务263

13.2.7 撤销事务263

13.2.8 使用事务保存点（SAVEPOINT）264

13.2.9 封锁的申请和释放264

第14章 其他数据库语言介绍266

14.1 Oracle266

14.1.1 SDD-1（System for Distributed Databases）269

14.2 Distributed Ingres269

14.3 R270

14.4 POREL273

14.5 SIRIUS273

14.7 POLYPHEME274

14.6 ADA-DDM274

14.8 ENCOMPASS275

14.9 VDN275

14.10 MICROBE275

14.11 Prime Computer Inc275

14.12 DDTS275

14.13 JDDBS276

14.14 C-POREL276

14.15 DdBASE-II和DdBASE-III279

14.16 LSZ异构分布式数据库系统279

14.17 RINDMS280

14.18 WDDBS-32280

14.19 SUNDDB281

14.20 总结282