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第1章 分布式数据库系统概述1

1．1 引言及准备知识1

1．1．1 相关基本概念1

1．1．2 相关基础知识4

1．2 分布式数据库系统的基本概念5

1．2．1 节点／场地5

1．2．2 分布式数据库5

1．2．3 分布式数据库管理系统5

1．2．4 分布式数据库系统应用举例6

1．2．5 分布式数据库的特性6

1．3 分布式数据库系统的作用和特点8

1．3．1 分布式数据库系统的作用8

1．3．2 分布式数据库系统的特点8

1．4 典型的分布式数据库原型系统简介9

1．5 分布式数据库系统中的关键技术10

1．6 本章小结11

习题11

第2章 分布式数据库系统的结构13

2．1 DDBS的物理结构和逻辑结构13

2．2 DDBS的体系结构14

2．2．1 基于客户端／服务器结构的体系结构14

2．2．2 基于“中间件”的客户端／服务器结构15

2．3 DDBS的模式结构17

2．4 DDBS的组件结构19

2．4．1 应用处理器功能19

2．4．2 数据处理器功能19

2．5 多数据库集成系统20

2．5．1 数据库集成21

2．5．2 多数据库系统22

2．6 对等型数据库系统24

2．6．1 P2PDBS的数据集成体系结构25

2．6．2 P2PDBS的体系结构26

2．6．3 P2PDBS与DDBS的典型区别26

2．7 DDBS的分类27

2．7．1 非集中式数据库系统及P2PDBS的特性27

2．7．2 DDBS的分类图28

2．8 元数据的管理30

2．8．1 数据字典的主要内容30

2．8．2 数据字典的主要用途30

2．8．3 数据字典的组织30

2．9 Oracle系统体系结构31

2．9．1 Oracle系统体系结构简介31

2．9．2 Oracle中实现分布式功能的关键组件32

2．9．3 Oracle分布式数据库架构33

2．10 本章小结34

习题35

第3章 分布式数据库设计36

3．1 设计策略36

3．1．1 Top-Down设计过程36

3．1．2 Bottom-Up设计过程37

3．2 分片的定义及作用37

3．2．1 分片的定义38

3．2．2 分片的作用39

3．2．3 分片设计过程39

3．2．4 分片的原则40

3．2．5 分片的种类40

3．2．6 分布透明性40

3．3 水平分片40

3．3．1 水平分片的定义40

3．3．2 水平分片的操作43

3．3．3 水平分片的设计43

3．3．4 水平分片的正确性判断45

3．4 垂直分片45

3．4．1 垂直分片的定义46

3．4．2 垂直分片的操作46

3．4．3 垂直分片的设计47

3．4．4 垂直分片的正确性判断47

3．5 混合分片48

3．6 分片的表示方法48

3．6．1 图形表示法49

3．6．2 分片树表示法49

3．7 分配设计49

3．7．1 分配类型50

3．7．2 分配设计原则52

3．7．3 分配模型53

3．8 数据复制技术54

3．8．1 数据复制的优势54

3．8．2 数据复制的分类54

3．8．3 数据复制的常用方法55

3．9 Oracle数据分布式设计案例55

3．9．1 Oracle分布式数据库的水平分片55

3．9．2 Oracle分布式数据库的垂直分片58

3．9．3 Oracle集中式数据库的数据分区技术59

3．10 本章小结61

习题61

第4章 分布式查询处理与优化63

4．1 查询处理基础63

4．1．1 查询处理目标63

4．1．2 查询优化的意义65

4．1．3 查询优化的基本概念67

4．1．4 查询优化的过程69

4．2 查询处理器71

4．2．1 查询处理器的特性71

4．2．2 查询处理层次74

4．3 查询分解75

4．3．1 查询规范化75

4．3．2 查询分析76

4．3．3 查询约简77

4．3．4 查询重写78

4．4 数据局部化80

4．5 片段查询的优化83

4．6 Oracle分布式查询处理与优化案例85

4．7 本章小结89

习题90

第5章 分布式查询的存取优化91

5．1 分布式查询的基本概念91

5．1．1 分布式查询的执行与处理92

5．1．2 查询存取优化的内容93

5．2 存取优化的理论基础94

5．2．1 查询代价模型94

5．2．2 数据库的特征参数96

5．2．3 关系运算的特征参数97

5．3 基于半连接的优化方法105

5．3．1 半连接操作及相关规则105

5．3．2 半连接运算的作用106

5．3．3 使用半连接算法的通信代价估计107

5．3．4 半连接算法优化原理108

5．4 基于枚举法的优化技术109

5．4．1 嵌套循环连接算法109

5．4．2 基于排序的连接算法111

5．4．3 散列连接算法113

5．4．4 连接关系的传输方法114

5．5 集中式系统中的查询优化算法114

5．5．1 INGRES114

5．5．2 System R方法118

5．5．3 考虑代价的动态规划方法119

5．5．4 PostgreSQL的遗传算法122

5．6 分布式系统中的查询优化算法124

5．6．1 Distributed INGRES方法124

5．6．2 System R*方法129

5．6．3 SDD-1方法130

5．7 Oracle分布式查询优化案例140

5．8 本章小结142

习题143

第6章 分布式事务管理146

6．1 事务的基本概念146

6．1．1 事务的定义146

6．1．2 事务的基本性质148

6．1．3 事务的种类150

6．2 分布式事务151

6．2．1 分布式事务的定义151

6．2．2 分布式事务的实现模型151

6．2．3 分布式事务管理的目标153

6．3 分布式事务的提交协议155

6．3．1 协调者和参与者155

6．3．2 两段提交协议的基本思想156

6．3．3 两段提交协议的基本流程156

6．4 分布式事务管理的实现157

6．4．1 LTM与DTM158

6．4．2 分布式事务执行的控制模型159

6．4．3 分布式事务管理的实现模型160

6．5 两段提交协议（2PC）的实现方法163

6．5．1 集中式方法163

6．5．2 分布式的2PC163

6．5．3 分层式方法164

6．5．4 线性方法165

6．6 非阻塞分布式事务提交协议166

6．6．1 三段提交协议的基本思想166

6．6．2 三段提交协议执行的基本流程168

6．7 Oracle分布式事务管理案例170

6．8 本章小结173

习题173

第7章 分布式恢复管理175

7．1 分布式恢复概述175

7．1．1 故障类型175

7．1．2 恢复模型178

7．2 集中式数据库的故障恢复181

7．2．1 局部恢复系统的体系结构181

7．2．2 数据更新策略182

7．2．3 针对不同更新事务的恢复方法182

7．3 分布式事务的故障恢复184

7．3．1 两段提交协议对故障的恢复184

7．3．2 三段提交协议对故障的恢复187

7．4 分布式可靠性协议190

7．4．1 可靠性和可用性190

7．4．2 分布式可靠性协议的组成192

7．4．3 两段提交协议的终结协议193

7．4．4 两段提交协议的演变195

7．4．5 三段提交协议的终结协议196

7．4．6 三段提交协议的演变197

7．5 Oracle故障恢复案例199

7．6 本章小结202

习题202

第8章 分布式并发控制204

8．1 分布式并发控制的基本概念204

8．1．1 并发控制问题204

8．1．2 并发控制定义206

8．2 并发控制理论基础206

8．2．1 事务执行过程的形式化描述206

8．2．2 集中式数据库的可串行化问题207

8．2．3 分布式事务的可串行化问题208

8．3 基于锁的并发控制方法208

8．3．1 锁的类型和相容性209

8．3．2 封锁规则209

8．3．3 锁的粒度209

8．4 两段封锁协议（2PL）210

8．4．1 基本的两段封锁协议210

8．4．2 严格的两段封锁协议（2PL）212

8．4．3 可串行化证明212

8．5 分布式数据库并发控制方法213

8．5．1 基于锁的并发控制方法的实现213

8．5．2 基于时间戳的并发控制算法215

8．5．3 乐观的并发控制算法218

8．6 分布式死锁管理220

8．6．1 死锁等待图220

8．6．2 死锁的检测221

8．6．3 死锁的预防和避免223

8．7 Oracle并发控制案例224

8．7．1 Oracle中的锁机制224

8．7．2 Oracle中的并发控制224

8．8 本章小结225

习题226

第9章 P2P数据管理系统228

9．1 P2P系统概述228

9．2 P2P系统的体系结构229

9．2．1 集中式P2P网络229

9．2．2 全分布式P2P网络230

9．2．3 混合型的P2P网络231

9．3 P2P系统中的数据管理232

9．4 资源的定位和路由233

9．4．1 面向非结构化P2P网络的资源定位方法233

9．4．2 面向结构化P2P网络的资源定位方法234

9．5 处理语义异构性238

9．6 查询处理与优化239

9．6．1 查询处理239

9．6．2 查询优化240

9．7 本章小结241

习题241

第10章 Web数据库集成系统242

10．1 Web数据库集成系统概述242

10．2 三种体系结构介绍243

10．2．1 数据供应模式243

10．2．2 数据收集模式243

10．2．3 元搜索模式245

10．3 基于元搜索模式的Web数据库集成系统WDBIntegrator246

10．3．1 系统总体结构246

10．3．2 Web数据库资源搜索子系统248

10．3．3 资源查询子系统249

10．4 本章小结252

习题252

参考文献253