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目录1

第一章　分布式数据库系统概述1

1.1　分布式数据库系统的由来与发展1

1.1.1　分布式数据库系统的由来1

1.1.2　分布式数据库系统的发展1

1.2　分布式数据库系统的定义与分类4

1.2.1　分布式数据库系统的定义4

1.2.2　分布式数据库系统的分类6

1.3　分布式数据库系统的体系结构和组成成分8

1.3.1　分布式数据库系统的体系结构8

1.3.2　分布式数据库的组成成分9

1.3.3　分布式数据库中数据的分片与分布9

1.3.4　分布式数据库的模式结构12

1.3.5　分布式数据库管理系统的功能结构15

1.3.6　分布式数据库管理系统的一种参考模型17

1.4.1　分布式数据库系统中数据的独立性与分布透明性概述25

1.4　分布式数据库系统中数据的独立性与分布透明性25

1.4.2　分布式数据库简单查询与分布透明性26

1.4.3　分布式数据库复杂查询与分布透明性29

1.4.4　分布式数据库更新应用与分布透明性31

1.5　分布式数据库系统的优点和存在的技术问题34

1.5.1　分布式数据库系统的优点34

1.5.2　分布式数据库系统中存在的技术问题35

1.6　本章小结37

习题38

第二章　分布式数据库系统的设计39

2.1　分布式数据库系统设计概述39

2.1.1　分布式数据库系统的创建方法39

2.1.2　分布式数据库系统设计的内容41

2.1.3　分布式数据库设计的目标41

2.1.4　分布式数据库设计的方法43

2.2 自顶向下设计分布式数据库44

2.2.1 自顶向下设计分布式数据库的步骤和内容44

2.2.2　数据的分片设计44

2.2.3　数据库片段的位置分配设计49

2.3 DATAID-D方法52

2.3.1　DATAID-D方法概述52

2.3.2　分布要求分析阶段53

2.3.3　分布设计阶段54

2.4　实例研究：飞机订票系统55

2.4.1　实例研究概述55

2.4.2　飞机订票系统中的分布要求分析57

2.4.3　飞机订票系统中的分布设计59

2.5 自底向上设计分布式数据库61

2.5.1 自底向上设计分布式数据库要解决的问题61

2.5.2　构造全局模式的设计问题和解决方法62

2.5.3　自底向上综合的一个例子65

2.6　本章小结66

习题67

3.1.2　分布式查询优化的准则和代价估算69

3.1.1　分布式查询优化的目标69

第三章　分布式数据库中的查询处理和优化69

3.1　分布式查询优化概述69

3.1.3　分布式查询策略的重要性70

3.2　分布式查询优化中的基础知识72

3.2.1　用关系代数表达式和SQL语句表示一个查询72

3.2.2　查询树73

3.2.3　等价变换规则的概念和术语74

3.2.4　等价变换规则75

3.3.1　分布式查询的分类76

3.3　分布式查询的分类与层次结构76

3.3.2　分布式查询处理的层次结构78

3.4　基于关系代数等价变换的查询优化处理79

3.4.1　基于关系代数等价变换查询优化处理的基本原理和实现方法79

3.4.2　基于关系代数等价变换的查询优化处理举例80

3.5　基于半连接算法的查询优化处理83

3.5.1　采用半连接方法表示连接操作83

3.5.2　采用半连接算法优化连接操作的基本原理和步骤84

3.6.1　利用站点依赖信息的算法85

3.6　基于直接连接算法的查询优化处理85

3.6.2　分片和复制算法87

3.6.3　站点依赖和数据复制结合89

3.6.4　Hash划分算法90

3.6.5　不同方法的比较92

3.7　直接连接操作的常用策略92

3.7.1　直接连接操作的一般常用策略92

3.7.2　利用并行性的直接连接操作策略93

3.8　本章小结94

习题95

第四章　分布式数据库中的事务管理和恢复97

4.1　分布式事务概述97

4.1.1　分布式事务定义和特性97

4.1.2　分布式事务的结构和事务状态99

4.1.3　分布式事务管理的问题和目标102

4.2.1　分布式事务管理的抽象模型104

4.2　分布式事务的执行与恢复104

4.2.2　分布式事务执行的控制模型105

4.2.3　分布式数据库系统中的故障107

4.2.4　事务故障恢复的基本概念108

4.2.5　事务故障的恢复111

4.2.6　分布式事务的执行与恢复举例113

4.3　两阶段提交协议114

4.3.1　两阶段提交协议的基本思想和内容114

4.3.2　两阶段提交协议的通信结构117

4.3.3　两阶段提交协议与故障恢复122

4.4　分布式数据库中的数据更新124

4.4.1　多站点的数据更新124

4.4.2　主文本更新法125

4.4.3　快照方法126

4.5　分布式事务增强数据库一致性127

4.5.1　业务规则的一致性127

4.5.2　冗余数据的一致性128

习题130

4.6　本章小结130

第五章　分布式数据库中的并发控制131

5.1　并发控制的概念和理论131

5.1.1　并发控制的概念131

5.1.2　事务可串行化理论的基本概念133

5.1.3　分布式事务的可串行化理论134

5.1.4　分布式事务的可串行化调度测试136

5.1.5　并发控制机制的常用方法及其分类139

5.2　分布式数据库系统并发控制的封锁技术141

5.2.1　基于封锁的并发控制方法概述141

5.2.2　两阶段封锁协议147

5.2.3　两阶段封锁协议的实现方法150

5.2.3　多粒度封锁与意想锁152

5.3　分布式数据库系统中的死锁处理156

5.3.1　全局死锁与等待图156

5.3.2　死锁的预防方法158

5.3.3　死锁的检测和解决方法159

5.4　分布式数据库系统并发控制的时标技术162

5.4.1　基于时标的并发控制方法162

5.4.2　基本时标法164

5.4.3　保守时标法164

5.5　分布式数据库系统并发控制的多版本技术166

5.5.1　基于时间戳排序的多版本技术166

5.5.2　采用验证锁的多版本两阶段封锁167

5.6　分布式数据库系统并发控制的乐观方法168

5.7　本章小结170

习题171

第六章　分布式数据库中的可靠性173

6.1　分布式数据库可靠性的概念及其度量173

6.1.1　分布式数据库可靠性的概念173

6.1.2　平均故障间隔时间和平均修复时间174

6.2　分布式数据库系统的故障原因和容错技术175

6.2.1　分布式数据库系统中系统失败的原因175

6.2.2　基本的容错方法和技术177

6.3.1　分布式数据库可靠性协议的组成179

6.3　分布式数据库的可靠性协议179

6.3.2　两阶段提交协议的演变180

6.3.3　事务阻断与终结协议181

6.3.4　两阶段提交协议的终结协议182

6.3.5　两阶段提交协议的恢复协议185

6.3.6　三阶段提交协议187

6.4　网络分割与提交协议190

6.4.1　网络分割概述190

6.4.2 网络分割的提交协议191

6.5　不一致性的检测和解决方法197

6.5.1　决定网络的状态197

6.5.2　不一致性的检测和解决方法199

6.5.3　检查点和冷启动201

6.6　本章小结203

习题204

7.1.1　数据库安全性的概念206

7.1　数据库安全性概述206

第七章　分布式数据库的安全性与目录管理206

7.1.2　分布式数据库的不安全因素207

7.1.3　分布式数据库安全需求和安全措施分析208

7.1.4　分布式数据库的用户账户和数据库审计210

7.2　安全数据模型与多级安全数据库211

7.2.1　数据库安全术语与基本概念211

7.2.2　基于授子／收回权限的自主访问控制213

7.2.3　多级安全BLP模型217

7.2.4　基于多级安全性分类级别标记的强制访问控制219

7.3　统计数据库的安全性222

7.4　数据加密223

7.4.1　数据加密概述223

7.4.2　公开密钥加密算法和数据签名224

7.5　计算机系统与数据库管理系统的安全评估标准226

7.5.1　计算机系统的安全评估标准226

7.5.2　数据库管理系统的安全评估标准227

7.5.3　当前流行的几种RDBMS安全机制228

7.6　分布式数据库的目录结构和管理231

7.6.1　分布式数据库目录的重要性231

7.6.2　分布式数据库目录的内容及用途232

7.6.3　分布式数据库目录系统的组织方式及逻辑结构234

7.6.4　分布式数据库目录的分布方式236

7.6.5　具有站点自治性的对象命名和目录管理237

7.7　分布式数据库中权限保护和用户识别238

7.7.1　分布式数据库中的权限和保护238

7.7.2　分布式数据库中权限规则的分布239

7.7.3　分布式数据库系统中的用户识别和分类239

7.8　本章小结240

习题241

第八章　分布式数据库与客户机／服务器模式242

8.1　客户机／服务器计算模式242

8.1.1　客户机／服务器计算模式概念242

8.1.2　客户机／服务器环境下应用成分的分布和开放性244

8.1.3　客户机／服务器模式的体系结构246

8.2　客户机／服务器模式的定位249

8.2.1　计算环境演变的分析249

8.2.2　客户机／服务器模式的定位253

8.3　客户机／服务器模式的特性和优缺点254

8.3.1　客户机／服务器模式的特性254

8.3.2　客户机／服务器模式的优点与不足255

8.4　客户机／服务器模式的远景展望256

8.5.1　从集中式到分布式数据的转移259

8.5　分布式数据与分布式访问259

8.5.2　数据分布的基本形式260

8.5.3　数据分布的技术264

8.5.4　分布式数据的访问266

8.6　创建基于客户机／服务器模式的数据库系统269

8.6.1　创建客户机／服务器系统的自动化设计工具269

8.6.2　创建客户机／服务器系统的技术和方法274

8.6.3　基于组件的软件开发技术和方法275

8.6.4　异构数据源访问接口技术和方法278

习题281

8.7　本章小结281

第九章　分布式数据库与WWW数据库和移动数据库283

9.1　WWW数据库系统的产生及其运行环境283

9.1.1　WWW数据库系统的产生283

9.1.2　统一资源定位器和超文本传输协议283

9.1.3　超文本标记语言和主页285

9.2　WWW数据库系统的体系结构287

9.2.1　概述287

9.2.2　WWW浏览器288

9.2.3　WWW服务器289

9.3　WWW数据库290

9.3.1　WWW数据库的建立和访问290

9.3.2　WWW数据库接口292

9.3.3　WWW数据库面临的问题295

9.4　移动数据库系统概述296

9.4.1　移动数据库的产生背景296

9.4.2　移动计算环境的体系结构297

9.4.3　移动数据库系统的参考模型299

9.5　移动数据库系统的数据管理问题300

9.5.1　移动应用中的数据300

9.5.2　移动计算环境下的数据管理问题301

9.6　移动数据库系统实现技术和应用研究302

9.6.1　移动数据库数据的同步复制302

9.6.2　移动数据库数据的移动事务管理304

9.6.3　移动数据库系统的微型化305

9.8　本章小结306

9.7　间歇同步移动数据库306

习题308

第十章　分布式数据库系统的发展趋势309

10.1　并行数据服务器与分布式数据库系统309

10.1.1　并行数据服务器体系结构309

10.1.2　并行数据服务器数据定位312

10.1.3　并行操作处理的算法315

10.1.4　并行查询处理的算法321

10.2.1　知识库322

10.2　分布式知识库系统322

10.2.2　逻辑查询处理325

10.2.3　并行递归查询处理327

10.3　分布式面向对象数据库332

10.3.1　面向对象数据库333

10.3.2　分布式对象管理335

10.4　对象-关系数据库337

10.4.1　对象-关系数据库系统产生背景337

10.4.2　对象-关系数据库系统的特点338

10.4.3　SQL3标准对对象-关系系统的支持339

10.4.4　扩展类型系统的实现以及相关问题341

10.4.5　嵌套关系数据模型342

10.5　本章小结344

习题345

第十一章　数据仓库和数据挖掘347

11.1　数据仓库347

11.1.1　数据仓库的定义、特征和结构347

11.1.2　数据仓库的元数据351

11.1.3　数据仓库的数据模型353

11.1.4　数据仓库的设计357

11.1.5　数据仓库实现中的困难和开放问题362

11.2　联机分析处理363

11.2.1　OLAP的数据组织363

11.2.2　OLAP的衡量标准和多维数据分析功能365

11.2.3　OLAP的多层结构368

11.3.1　知识发现和数据挖掘的概念370

11.3　知识发现和数据挖掘370

11.3.2　数据挖掘技术概述371

11.3.3　关联规则374

11.3.4　其他数据挖掘问题377

11.3.5　数据挖掘的应用379

11.3.6　商业化数据挖掘工具380

11.4　本章小结381

习题382

习题参考答案383

主要参考文献395