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第1章 概述1

1.1 数据库的概念1

1.1.1 数据模型1

1.1.2 数据库操作2

1.1.3 数据库管理2

1.1.4 DB客户机、服务器、环境3

1.2 DBE体系结构概念3

1.2.1 服务4

1.2.2 组件和子系统4

1.2.3 站点5

1.3 典型的DBE体系结构5

1.3.1 必需的服务5

1.3.2 基础的服务6

1.3.3 期望的服务6

1.3.4 期望的子系统7

1.3.5 典型的DBMS服务8

1.3.6 概要级的图8

1.4 一种新的分类法9

1.4.1 COS分布和部署10

1.4.2 COS封闭或开放10

1.4.3 模式和数据可见性11

1.4.4 模式和数据控制12

1.5 一个DDBE的例子13

1.6 一个DDBE体系结构的参考14

1.6.1 DDBE信息体系结构14

1.6.2 DDBE软件体系结构15

1.7 分布式系统中的事务管理17

1.8 本章小结23

1.9 术语表23

参考文献24

第2章 数据分布的方法25

2.1 设计方法26

2.1.1 本地化数据27

2.1.2 分布式数据27

2.2 分片28

2.2.1 垂直分片28

2.2.2 水平分片30

2.2.3 混合分片33

2.2.4 垂直分片生成指南35

2.2.5 垂直分片正确性规则42

2.2.6 水平分片生成指南42

2.2.7 水平分片正确性规则46

2.2.8 复制47

2.3 分布透明性47

2.3.1 位置透明性47

2.3.2 分片透明性48

2.3.3 复制透明性48

2.3.4 位置、分片和复制透明性48

2.4 分布对用户查询的影响48

2.4.1 无GDD——无透明性49

2.4.2 包含位置信息的GDD——位置透明性50

2.4.3 分片、复制和位置透明性51

2.5 一个更复杂的例子52

2.5.1 位置、分片和复制透明性53

2.5.2 位置和复制透明性53

2.5.3 无透明性54

2.6 本章小结55

2.7 术语表55

参考文献57

练习题57

第3章 数据库控制59

3.1 认证59

3.2 访问权限61

3.3 语义完整性控制61

3.4 分布式语义完整性控制68

3.4.1 编译时验证70

3.4.2 运行时验证70

3.4.3 执行后验证70

3.5 语义完整性的执行代价70

3.6 本章小结77

3.7 术语表77

参考文献78

练习题78

第4章 查询优化80

4.1 样例数据库80

4.2 关系代数81

4.3 关系代数算子的计算87

4.3.1 选择计算87

4.3.2 连接计算90

4.4 集中式系统中的查询处理93

4.4.1 查询解析和转换94

4.4.2 查询优化95

4.4.3 代码产生107

4.5 分布式系统中的查询处理108

4.5.1 将全局查询映射到本地查询中108

4.5.2 分布式查询优化112

4.5.3 异构数据库系统125

4.6 本章小结127

4.7 术语表128

参考文献130

练习题132

第5章 并发控制135

5.1 术语135

5.1.1 数据库135

5.1.2 事务136

5.2 多事务处理系统140

5.2.1 调度140

5.2.2 冲突141

5.2.3 等价142

5.2.4 可串行化调度143

5.2.5 高级事务类型147

5.2.6 分布式系统中的事务148

5.3 集中式DBE并发控制149

5.3.1 基于加锁的并发控制算法150

5.3.2 时间戳并发控制算法156

5.3.3 乐观并发控制算法159

5.3.4 真实DBMS（Oracle）中的并发控制160

5.4 分布式数据库系统中的并发控制168

5.4.1 分布式系统中的两阶段加锁171

5.4.2 分布式时间戳并发控制175

5.4.3 分布式乐观并发控制178

5.4.4 联邦式／多数据库并发控制178

5.5 本章小结179

5.6 术语表179

参考文献182

练习题184

第6章 死锁处理186

6.1 死锁的定义186

6.2 集中式系统中的死锁186

6.2.1 预防死锁186

6.2.2 避免死锁187

6.2.3 死锁检测和解除190

6.3 分布式系统中的死锁190

6.3.1 事务站点问题191

6.3.2 事务控制问题192

6.3.3 分布式死锁预防192

6.3.4 分布式死锁避免192

6.3.5 分布式死锁检测197

6.4 本章小结203

6.5 术语表204

参考文献205

练习题205

第7章 复制控制207

7.1 复制控制方案208

7.1.1 同步复制控制方法208

7.1.2 异步复制控制209

7.2 复制控制算法210

7.2.1 体系上的考虑211

7.2.2 主-从复制控制算法211

7.2.3 分布式投票算法212

7.2.4 多数一致性算法213

7.2.5 循环令牌算法215

7.2.6 复制控制的广泛投票算法217

7.2.7 发布更新的方法219

7.3 本章小结220

7.4 术语表220

参考文献222

练习题222

第8章 故障和提交协议224

8.1 术语224

8.1.1 软故障224

8.1.2 硬故障224

8.1.3 提交协议225

8.1.4 事务状态227

8.1.5 数据库更新模式228

8.1.6 事务日志228

8.1.7 DBMS存储类型229

8.1.8 日志目录230

8.2 撤销／重做和数据库恢复233

8.3 事务状态的再访问237

8.3.1 延迟更新事务步骤237

8.3.2 立即更新事务步骤237

8.4 数据库恢复238

8.4.1 日志进程238

8.4.2 恢复过程239

8.5 其他类型的数据库恢复242

8.5.1 恢复到现在242

8.5.2 恢复到过去的一个时间点242

8.5.3 事件恢复242

8.6 基于重做／撤销过程取消的恢复244

8.7 完全恢复算法245

8.8 分布式提交协议246

8.8.1 体系结构需求247

8.8.2 分布式提交协议248

8.8.3 一阶段提交协议248

8.8.4 两阶段提交协议250

8.8.5 三阶段提交协议263

8.8.6 网络分区和基于法定人数的提交协议267

8.9 本章小结268

8.10 术语表269

参考文献270

练习题271

第9章 DDBE安全273

9.1 密码学273

9.1.1 常规加密274

9.1.2 报文摘要和消息验证码277

9.1.3 公钥密码277

9.1.4 数字签名279

9.1.5 数字证书和认证授权280

9.2 固定通信280

9.2.1 SSL/TLS281

9.2.2 VPN、IPSec和SSH281

9.3 固定数据282

9.3.1 认证和授权282

9.3.2 数据加密283

9.3.3 非法输入和SQL注入284

9.3.4 数据推理287

9.3.5 数据审计288

9.4 体系结构问题288

9.5 一个典型的部署289

9.6 本章小结289

9.7 术语表290

参考文献292

练习题293

第10章 数据建模概述294

10.1 数据建模语言和数据模型的分类295

10.1.1 CLP分类系统296

10.1.2 3LM分类系统297

10.1.3 其他分类方法299

10.2 CLP分类系统中的概念层299

10.2.1 概念层问题299

10.2.2 概念层目标302

10.3 概念建模语言举例304

10.4 数据模型的使用317

10.4.1 CDM317

10.4.2 LDM319

10.4.3 PDM320

10.5 使用建模的多种类型321

10.5.1 转换成多个模型322

10.5.2 正向工程322

10.5.3 逆向工程323

10.6 本章小结323

10.7 术语表324

参考文献326

练习题327

第11章 逻辑数据模型328

11.1 RDM329

11.1.1 命名329

11.1.2 正向工程规则331

11.1.3 逆向工程的规则336

11.1.4 特殊的考虑336

11.2 网状数据模型337

11.2.1 命名338

11.2.2 正向工程规则339

11.2.3 逆向工程规则340

11.2.4 特殊的考虑341

11.3 层次数据模型341

11.3.1 命名341

11.3.2 正向工程规则342

11.3.3 逆向工程规则343

11.3.4 特殊的考虑343

11.4 面向对象数据模型343

11.4.1 命名344

11.4.2 正向工程规则345

11.4.3 逆向工程规则345

11.4.4 特殊的考虑346

11.5 本章小结346

11.6 术语表346

参考文献349

练习题350

第12章 传统DDBE体系架构351

12.1 对传统DDBE体系架构应用分类学352

12.1.1 分类传统的DDBMS体系架构352

12.1.2 联邦数据库体系架构分类354

12.1.3 非联邦数据库体系架构分类355

12.2 MDBS体系架构分类356

12.3 开发DDBE的方法357

12.3.1 自顶向下的方法357

12.3.2 自底向上的方法358

12.4 部署DDBE软件359

12.5 集成面临的挑战360

12.5.1 软件集成问题361

12.5.2 模式集成的问题362

12.6 模式集成示例371

12.6.1 转化步骤371

12.6.2 输出模式生成373

12.6.3 发现和解决步骤373

12.6.4 重构步骤373

12.7 现有商业DDBE示例374

12.7.1 商业系统中的模式集成376

12.7.2 现有产品的软件集成376

12.7.3 Microsoft Access377

12.7.4 InfoSphere Federation Server378

12.8 示例378

12.8.1 示例数据库378

12.8.2 数据库分布379

12.8.3 设置380

12.8.4 设置数据源名称381

12.8.5 将数据源链接至Federation Server386

12.8.6 实验390

12.8.7 从Access和Federation Server数据库进行查询391

12.8.8 从Access和Federation Server数据库进行修改392

12.9 本章小结395

12.10 术语表395

参考文献397

练习题398

第13章 新DDBE体系架构399

13.1 协作式DDBE399

13.1.1 子系统概述400

13.1.2 实现说明406

13.2 点到点DDBE410

13.2.1 P2P概述410

13.2.2 实现细节412

13.3 比较COOP与P2P412

13.3.1 COOP与P2P413

13.3.2 COOP/P2P与传统DDBE413

13.3.3 COOP/P2P与其他DDBE413

13.4 本章小结414

13.5 术语表414

参考文献415

练习题416

第14章 DDBE平台需求417

14.1 DDBE体系架构词汇418

14.1.1 组件和子系统418

14.1.2 服务消费者和服务提供者419

14.1.3 体系架构可视化表示419

14.1.4 中间件422

14.2 基本平台需求424

14.2.1 开发需求424

14.2.2 部署需求427

14.2.3 执行需求429

14.3 分布式处理平台需求433

14.3.1 远程性需求433

14.3.2 目录服务需求440

14.4 分布式数据平台需求442

14.4.1 体系架构安全需求442

14.4.2 数据库连接需求444

14.4.3 事务管理需求445

14.5 概述第15～19章 使用的DDBE平台445

14.5.1 Java消息服务（JMS）平台446

14.5.2 Java 2企业版（J2EE）平台446

14.5.3 Microsoft.NET基于框架平台446

14.6 本章小结447

14.7 术语表448

参考文献451

练习题451

第15章 JMS开发工具包452

15.1 Java消息服务概述453

15.1.1 体系架构概述454

15.1.2 消息概述458

15.1.3 消息域465

15.1.4 JMS API构件467

15.2 JMS Provider实现方法470

15.2.1 Apache ActiveMQ471

15.2.2 OpenJMS472

15.3 JMS开发工具包（JMS-SKIT）框架概述474

15.3.1 框架目标474

15.3.2 框架软件包概述476

15.4 使用JMS-SKIT框架479

15.4.1 示例扩展概述479

15.4.2 创建新扩展481

15.4.3 改进基于JMS的框架481

15.5 本章小结482

15.6 术语表482

参考文献485

练习题485

第16章 J2EE平台486

16.1 Java 2企业版（J2EE）概述486

16.1.1 基本J2EE术语487

16.1.2 体系架构概述489

16.1.3 开发概述489

16.1.4 部署概述490

16.2 J2EE对分布式处理平台需求的支持490

16.2.1 J2EE远程代码执行490

16.2.2 J2EE远程消息492

16.2.3 J2EE目录服务493

16.3 J2EE对分布式数据平台需求的支持494

16.3.1 J2EE安全性494

16.3.2 Java数据库连接495

16.3.3 J2EE事务495

16.4 J2EE平台实现方法496

16.4.1 JBoss496

16.4.2 Apache Geronimo497

16.4.3 JOnAS497

16.4.4 其他J2EE平台实现方法497

16.5 本章小结498

16.6 术语表498

参考文献501

练习题501

第17章 J2EE开发工具包502

17.1 Java 2企业版开发工具包（J2EE-SKIT）概述502

17.1.1 J2EE-SKIT目标503

17.1.2 J2EE-SKIT体系架构概述504

17.1.3 J2EE-SKIT框架体系架构概括507

17.1.4 J2EE-SKIT扩展体系架构概括507

17.2 J2EE-SKIT设计概括509

17.2.1 J2EE-SKIT框架设计概括510

17.2.2 J2EE-SKIT扩展设计概括512

17.2.3 参数类型接口514

17.2.4 例外类型类515

17.3 本章小结516

17.4 术语表517

参考文献518

练习题519

第18章 微软.NET平台520

18.1 平台概括521

18.1.1 基本的平台特定的词汇术语522

18.1.2 体系架构概述527

18.1.3 开发概述528

18.1.4 程序集部署概括529

18.2 对分布式处理平台需求的支持533

18.2.1 远程代码执行需求533

18.2.2 远程消息请求534

18.2.3 目录服务需求534

18.3 分布式数据平台需求534

18.3.1 .NET安全性535

18.3.2 ADO.NET数据库连接535

18.3.3 .NET事务535

18.4 本章小结536

18.5 术语表536

参考文献538

练习题539

第19章 DNET开发工具包540

19.1 DNET-SKIT概述540

19.1.1 DNET-SKIT目标541

19.1.2 DNET-SKIT体系架构概述542

19.1.3 DNET-SKIT扩展体系架构概述545

19.2 DNET-SKIT设计概述547

19.2.1 DNET-SKIT框架设计概述548

19.2.2 DNET-SKIT扩展设计概述550

19.3 本章小结554

19.4 术语表555

参考文献556

练习题556