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TUhjnbcbe - 2021/5/19 19:26:00
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本书通过理论及实例全面呈现了分布式数据库openGauss的系统架构的核心技术:数据库的研发需要长期不断地投入和迭代,作为一家有担当、有实力的公司,为打造出中国出品的世界级数据库,华为公司十年磨一剑,在当今时代背景下,高斯数据库应运而生。高斯数据库技术特点鲜明,在高性能、高可用、高可靠、兼容性等方面具有一定竞争力。它支持x86、鲲鹏等多种硬件架构,能够面向多种场景提供分布式、高可用等多样化的部署形态;能够提供高并发事务实时处理能力、金融级两地三中心的高可用能力和分布式高扩展能力;对当前主流数据库有较好兼容性;具有相应的集成开发环境和监控运维平台,可维护性和易用性较好。高斯数据库的诞生是一种趋势和方向,我们应顺势而为,拥抱变革带来的机遇。01作者简介

李国良清华大学计算机系教授、博导。在数据库顶级会议和期刊上发表论文余篇,他引余次。主持国家杰青、优青、青年等项目。获得VLDB青年贡献奖、IEEE数据工程杰出新人奖等奖项。获得国家科学技术进步奖二等奖、江苏省科学技术进步奖一等奖,KDD、ICDE最佳论文提名,CIKM唯一最佳论文奖。担任IEEE、VLDB编委,长期担任SIGMOD、VLDB、ICDE等程序委员会委员。

周敏奇华为数据库技术专家,曾任华东师范大学软件学院副教授。年毕业于复旦大学计算机系,博士学位。曾获上海市科学技术奖一等奖、教育部科学技术进步奖二等奖,发表顶级学术论文40余篇,拥有多项技术发明专利,多次担任SIGMOD、VLDB、ICDE等程序委员会委员。年3月加入华为高斯实验室,目前主要从事多模数据库系统、分布式TP数据库系统和嵌入式内存数据库系统的技术研发。

02内容简介

本书作为鲲鹏计算产业丛书的一部分,定位为数据库领域理论、技术、系统的教学书籍。本书首先介绍数据库发展历史、数据库查询语言SQL、数据库设计规范和E-R模型等数据库基础知识,然后介绍数据库未来发展趋势,最后重点介绍openGauss数据库的核心技术,包括openGauss数据库架构、鲲鹏昇腾优化技术、数据库存储技术、事务机制、执行器技术、SQL引擎、数据库安全等。

为方便读者掌握数据库教学内容,本书每章都提供了小结和习题。本书既可作为高校本科生和研究生的数据库学习参考书籍,也可作为高等院校、科研机构等相关单位从事理论教学或者科学研究的教师、研究人员的参考书籍,同时还可作为企业工程师进行数据库二次开发的参考书籍。

通过阅读本书,读者可以深入了解数据库的发展历史、未来趋势、系统架构、鲲鹏昇腾优化技术、事务处理技术、优化器技术、数据库安全技术,从而未来既可以开发数据库的核心代码,也可以更好的利用数据库开发应用。

03图书目录

第1章数据库发展史

1.1网状数据库和层次数据库

1.2关系数据库

1.3分布式数据库

1.4云数据库

1.5NoSQL数据库

1.6NewSQL数据库

1.7多模数据库

1.8AI原生数据库

1.9其他类型数据库

1.1小结

习题

第2章结构化查询语言

2.1SQL语法

2.1.1数据类型

2.1.2表模式定义

2.1.3数据完整性检查

2.1.4插入、删除、更新数据

2.1.5简单查询

2.1.6连接操作

2.1.7集合操作

2.1.8聚集与分组操作

2.1.9创建索引

2.1.1视图与物化视图

2.1.11访问控制

2.1.12事务处理语句

2.2存储过程和函数

2.2.1存储过程的声明

2.2.2存储过程的修改

2.2.3函数的声明和修改

2.3触发器

2.4游标

2.4.1声明游标

2.4.2打开游标

2.4.3使用游标

2.4.4关闭游标

2.5小结

习题

第3章数据库设计和E-R模型

3.1关系代数

3.1.1关系代数的由来

3.1.2关系代数运算符

3.1.3关系代数与SQL的转换

3.2数据库设计

3.2.1数据库设计概述

3.2.2数据库设计的特征

3.2.3实体联系模型:E-R模型

3.2.4数据库设计流程

3.2.5数据库设计中的规范化设计

3.3数据库约束

3.3.1数据完整性

3.3.2约束操作

3.3.3非空约束

3.3.4唯一约束

3.3.5主键约束

3.3.6外键约束

3.3.7条件约束

3.4小结

习题

第4章数据库未来发展趋势

4.1新硬件驱动的数据库(鲲鹏+昇腾)

4.1.1处理器架构对数据库系统带来挑战与机遇

4.1.2异构处理器高速发展为数据库系统创新提出新方向

4.2新应用驱动的数据库(5G、车、终端云)

4.2.15G及其相关应用对数据库系统带来的挑战与机遇

4.2.2自动驾驶汽车对数据库系统带来的挑战与机遇

4.2.3终端云对数据库系统带来的挑战与机遇

4.3小结

习题

第5章GaussDB架构

5.1GaussDB发展历史

5.1.1概述

5.1.2GMDB内存数据库历史

5.1.3GaussDBOLTP数据库历史

5.1.4GaussDBOLAP数据库历史

5.2GaussDB架构概览

5.2.1数据库架构变化

5.2.2GaussDB关键技术架构

5.3GaussDBOLTP数据库架构

5.3.1设计思想与目标客户

5.3.2分布式强一致的架构

5.3.3可插拔存储引擎架构

5.4GaussDBOLAP数据库架构

5.4.1设计思想与目标客户

5.4.2面向数据分析的高效存储和计算架构

5.4.3分布式并行计算架构

5.4.4并行数据加载

5.5GaussDB云数据库架构

5.5.1设计思想与目标客户

5.5.2弹性伸缩的多租户数据库架构

5.6GaussDB多模数据库架构

5.6.1设计思想与目标客户

5.6.2面向数据强一致的多模数据库系统架构

5.6.3面向极致性能的多模数据库系统架构

5.7小结

习题

第6章面向鲲鹏和昇腾的创新架构

6.1鲲鹏和昇腾简介

6.2面向鲲鹏的创新架构

6.3面向异构AI昇腾芯片的创新架构

6.3.1昇腾AI芯片介绍

6.3.2openGauss在昇腾AI芯片下的技术创新

6.4智能芯片群调度模块

6.5小结

习题

第7章openGaussSQL引擎

7.1SQL引擎概览

7.2SQL解析

7.3查询优化

7.3.1查询重写

7.3.2路径搜索

7.3.3代价估算

7.4小结

习题

第8章openGauss执行器技术

8.1openGauss执行器概述

8.2openGauss执行引擎

8.2.1执行流程

8.2.2执行算子

8.2.3表达式计算

8.3openGauss执行器的高级特性介绍

8.3.1编译执行

8.3.2向量化引擎

8.4小结

习题

第9章openGauss存储技术

9.1openGauss存储概览

9.2openGauss行存储引擎

9.2.1行存储引擎总体架构

9.2.2行存储的基本模型与页面组织结构

9.2.3行存储的多版本管理以及DML操作

9.2.4基于CSN的MVCC机制

9.2.5行存储的空间回收

9.2.6行存储的共享缓存管理

9.2.7并行日志系统设计

9.2.8持久化及故障恢复系统设计

9.3openGauss列存储引擎

9.3.1列存储引擎的总体架构

9.3.2列存储的页面组织结构

9.3.3列存储的MVCC设计

9.3.4列存储的索引设计

9.3.5列存储自适应压缩

9.3.6列存储的持久化设计

9.4openGauss内存引擎

9.4.1内存引擎的兼容性设计

9.4.2内存引擎索引

9.4.3内存引擎的并发控制

9.4.4内存引擎的内存管控

9.4.5内存引擎的持久化

9.5小结

习题

第10章openGauss事务机制

10.1openGauss事务概览

10.1.1显式事务和隐式事务

10.1.2单机事务和分布式事务

10.2openGauss事务ACID特性介绍

10.2.1openGauss中的事务持久性

10.2.2openGauss中的事务原子性

10.2.3openGauss中的事务一致性

10.2.4openGauss中的事务隔离性

10.3openGauss并发控制

10.3.1读-读并发控制

10.3.2读-写并发控制

10.3.3写-写并发控制

10.3.4并发控制和隔离级别

10.3.5对象属性的并发控制

10.3.6表级锁、轻量锁和死锁检测

10.4openGauss分布式事务

10.4.1分布式事务的原子性和两阶段提交协议

10.4.2分布式事务一致性和全局事务管理

10.5小结

习题

第11章openGauss安全

11.1openGauss安全机制概览

11.2openGauss安全认证

11.2.1客户端配置信息

11.2.2服务端认证方法

11.2.3安全认证通道

11.2.4RFC认证协议

11.3openGauss角色管理机制

11.3.1角色管理模型

11.3.2三权分立模型

11.3.3对象访问控制

11.4openGauss审计与追踪

11.4.1审计记录机制

11.4.2审计追踪机制

11.4.3统一审计

11.5openGauss数据安全技术

11.5.1数据加密算法

11.5.2数据脱敏技术

11.5.3透明加密技术

11.5.4全程加密技术

11.6openGauss云安全技术

11.6.1IAM认证

11.6.2安全chroot技术

11.6.3防篡改技术

11.7openGauss智能安全机制

11.8小结

习题

附录A习题答案

附录B数据库相关列表

附录C术语表

参考文献

04编辑推荐

本书由著名数据库系统清华大学计算机系李国良教授与华为数据库技术专家周敏奇联袂编著。中国人民大学教授王珊,中国工商银行软件开发中心总经理杨龙如,中国邮*储蓄银行CIO牛新庄联袂作序!

05专家点评

《openGauss数据库核心技术》是一本原理与技术、理论与实践结合的图书,是一本真正以国产数据库为基础的教材。本书作者李国良教授不仅是国内数据库领域的著名专家,也是国际数据库领域的知名学者。我为他在学术研究方面取得的成就自豪,更为他在“产学研”结合方面取得的硕果骄傲。期待华为公司有更多的数据库产品问世,也期待与这些数据库产品相关的优秀教材出版!

李战怀西北工业大学教授CCF数据库专委会主任

《openGauss数据库核心技术》是进入华为公司开源版openGauss数据库内部世界的一把钥匙。它向读者介绍了拥有百万余行代码的openGauss数据库的核心技术,既包括体系结构、查询处理和优化、存储系统、事务处理与并发控制等重要内容,也包括云数据库、多模数据库、AI算法与数据库融合等前沿新技术。为了方便读者阅读,书的前半部分还介绍了数据库技术的基本概念。本书作者李国良教授是从事数据库研究并参与openGauss研发的青年才俊,衷心祝贺他通过本书为建设openGauss开源生态系统带来良好的开端。

周立柱清华大学教授CCF数据库专委前主任

在数据越来越成为企业核心价值的智能时代,openGauss为开源和智能而生。《openGauss数据库核心技术》回顾了数据库技术的过往,又讨论了数据库的发展趋势,进而阐释华为公司技术积累与高斯数据库的落地生根。《openGauss数据库核心技术》如同读者的良师益友,书中剖析的SQL引擎技术、事务机制、执行引擎技术等,从核心算法层面展示了openGauss在数据库领域的创新和增强,开卷有益。

盖国强云和恩墨创始人

《openGauss数据库核心技术》是为读者精心准备的学习指南,适合数据库开发入门读者。作为数据库行业二十余年的从业者,我十分欣喜地看到华为公司开源自己的数据库,并通过本书向数据库技术从业者敞开技术之门。相信若干年后,读者会为自己作为采用木兰协议的开源国产数据库亲历者而骄傲;也期待在广大读者中会涌现一批openGauss数据库的贡献者!

肖枫北京海量数据技术股份有限公司总裁

对于今天的软件从业者,openGauss是一个非常好的数据库内核源码的范本。因为有些开源数据库要么是被市场驱动做了折中,要么是在学术原型基础上开发,而openGauss则是商业和技术的极佳结合。同时,数据库是基础软件,如果我们一头扎进数据库的源码中则很容易“只见树木,不见森林”。《openGauss数据库核心技术》的出版恰逢其时,本书把openGauss的内核架构进行了详细的解读,有助于读者结合源码深入地理解openGauss的原理与开发技术。

苏光牛华为数据库服务产品部部长

06教学资源

本书暂无教学资源。

07京东阅读

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ISBN:0

定价:79.00元

08图书赠送

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