分布式数据库教程
数据库建立过程包括六个主要步骤:
1.需求分析:了解用户的数据需求、处理需求、安全和完整性需求。
2.概念设计:通过数据抽象,设计系统的概念模型,一般为e-r模型。
3.逻辑结构设计:设计系统的模式和外部模式,特别是关系模型的基本表和视图。
4.物理结构设计:设计数据的存储结构和访问方法,如索引的设计。
5.系统实现:组织数据存储,编写应用程序,试运行。
6.运维:系统投入运行,进行长期维护。
(1)分布式数据库教程扩展阅读:
数据库设计技巧:
1.原始文档与实体之间的关系
它可以是一对一、一对多、多对多。一般来说,它们是一对一的关系:也就是说,原始文档只对应于一个实体,而且只对应于一个实体。在特殊情况下,它们可能是一对多或多对一的,其中一个原始文档对应多个实体,或者多个原始文档对应一个实体。
这里的实体可以理解为基本表。在明确了这些对应关系之后,这对于输入接口的设计是非常有益的。
2.主键和外键
通常,实体不能同时没有主键和外键。在e-r关系图中,叶中的实体可以定义主键,也可以不定义主键(因为它没有后代),但是它必须有外键(因为它有父键)。
主键和外键的设计在全局数据库的设计中起着重要的作用。当全球数据库的设计完成后,一位美国的数据库设计专家说:“钥匙,钥匙无处不在,只有钥匙”,这是他的数据库设计经验,也是他高度抽象的信息系统核心思想(数据模型)的体现。
因为:主键是实体的高度抽象,主键和外键对,表示实体之间的连接。
3.基本表的属性
基表不同于中间表和临时表,因为它有以下四个特点:
原子性。基表中的字段没有分解。
原始性。基表中的记录是原始数据(底层数据)的记录。
先验性。所有输出数据都可以从基表和代码表中的数据派生出来。
稳定。表的基本结构比较稳定,表中的记录保存时间较长。
一旦理解了基本表的性质,就可以在设计数据库时将它们与中间表和临时表区分开。
❷ 数据库系统教程的作品目录
第Ⅰ篇基础篇
第1章数据库概述3
1.1概述3
1.2一些基本概念3
1.3数据管理技术的发展5
1.3.1文件管理5
1.3.2数据库管理8
1.4数据独立性11
1.5数据库系统的组成12
小结13
习题13
第2章数据模型与数据库结构15
2.1数据和数据模型15
2.1.1数据与信息15
2.1.2数据模型16
2.2概念层数据模型17
2.2.1基本概念17
2.2.2实体-联系模型18
2.3组织层数据模型20
2.3.1层次数据模型21
2.3.2网状数据模型22
2.3.3关系数据模型23
2.4面向对象数据模型25
2.5数据库结构25
2.5.1模式的基本概念26
2.5.2三级模式结构26
2.5.3模式映像与数据独立性28
小结29
习题30
第3章关系数据库31
3.1关系数据模型31
3.1.1数据结构31
3.1.2数据操作32
3.1.3数据完整性约束33
3.2关系模型的基本术语与形式化定义34
3.2.1基本术语34
3.2.2形式化定义36
3.3完整性约束38
3.3.1实体完整性38
3.3.2参照完整性40
3.3.3用户定义的完整性41
3.4关系代数41
3.4.1传统的集合运算43
3.4.2专门的关系运算44
3.4.3关系代数操作小结53
3.5*关系演算54
3.5.1元组关系演算54
3.5.2元组关系演算语言Alpha56
3.5.3域关系演算59
3.5.4域关系演算语言QBE59
小结61
习题61
第4章SQL语言基础及数据定义功能63
4.1SQL语言概述63
4.1.1SQL语言的发展63
4.1.2SQL语言特点64
4.1.3SQL语言功能概述64
4.2SQL语言支持的数据类型65
4.2.1数值型65
4.2.2字符串型66
4.2.3日期时间类型67
4.2.4货币类型67
4.3数据定义功能68
4.3.1架构的定义与删除68
4.3.2基本表70
小结73
习题73
第5章数据操作语句75
5.1数据查询语句75
5.1.1查询语句的基本结构76
5.1.2单表查询77
5.1.3多表连接查询100
5.1.4使用TOP限制结果集行数111
5.1.5子查询113
5.2数据更改功能122
5.2.1插入数据123
5.2.2更新数据123
5.2.3删除数据124
小结126
习题127
第6章高级查询128
6.1CASE函数128
6.1.1CASE函数介绍128
6.1.2CASE 函数应用示例130
6.2将查询结果保存到新表133
6.3子查询137
6.3.1ANY、SOME和ALL谓词137
6.3.2带EXISTS谓词的子查询140
6.4查询结果的并、交、差运算145
6.4.1并运算145
6.4.2交运算148
6.4.3差运算150
小结151
习题152
第7章索引和视图154
7.1索引154
7.1.1索引基本概念154
7.1.2索引的存储结构及分类155
7.1.3创建和删除索引160
7.2视图161
7.2.1基本概念161
7.2.2定义视图162
7.2.3通过视图查询数据164
7.2.4修改和删除视图167
7.2.5视图的作用167
7.3物化视图168
小结169
习题169
第8章数据完整性约束171
8.1数据完整性的概念171
8.1.1完整性约束条件的作用对象171
8.1.2实现数据完整性的方法172
8.2实现数据完整性172
8.2.1实体完整性约束173
8.2.2唯一值约束173
8.2.3参照完整性175
8.2.4默认值约束176
8.2.5列取值范围约束176
8.3系统对完整性约束的检查178
8.4删除约束179
8.5触发器180
8.5.1创建触发器180
8.5.2后触发型触发器181
8.5.3前触发型触发器182
8.5.4删除触发器182
小结182
习题183
第Ⅱ篇设计篇
第9章关系规范化理论186
9.1函数依赖186
9.1.1基本概念186
9.1.2一些术语和符号187
9.1.3为什么讨论函数依赖188
9.1.4函数依赖的推理规则189
9.1.5最小函数依赖集190
9.2关系规范化中的一些基本概念191
9.2.1关系模式中的键191
9.2.2候选键191
9.2.3外键192
9.3范式192
9.3.1第一范式192
9.3.2第二范式194
9.3.3第三范式196
9.3.4Boyce-Codd范式196
9.3.5多值依赖与第四范式199
9.3.6连接依赖与第五范式201
9.3.7规范化小结205
9.4关系模式的分解准则206
小结208
习题209
第10章实体-联系(E-R)模型211
10.1E-R模型的基本概念211
10.1.1实体211
10.1.2联系212
10.1.3属性215
10.1.4约束217
10.2E-R模型存在的问题218
10.2.1扇形陷阱218
10.2.2深坑陷阱219
10.3E-R图符号221
小结222
习题222
第11章数据库设计225
11.1数据库设计概述225
11.1.1数据库设计的特点226
11.1.2数据库设计方法概述226
11.1.3数据库设计的基本步骤227
11.2数据库需求分析228
11.2.1需求分析的任务228
11.2.2需求分析的方法229
11.3数据库结构设计230
11.3.1概念结构设计230
11.3.2逻辑结构设计233
11.3.3物理结构设计238
11.4数据库行为设计240
11.4.1功能分析240
11.4.2功能设计241
11.4.3事务设计241
11.5数据库实施242
11.6数据库的运行和维护243
小结243
习题244
第Ⅲ篇系统篇
第12章事务与并发控制246
12.1事务246
12.1.1事务的基本概念246
12.1.2事务执行和问题247
12.1.3事务的特性248
12.1.4事务处理模型249
12.1.5事务日志250
12.2并发控制251
12.2.1并发控制概述252
12.2.2一致性的级别254
12.2.3可交换的活动254
12.2.4调度255
12.2.5可串行化调度255
12.3并发控制中的加锁方法256
12.3.1锁的粒度257
12.3.2封锁协议258
12.3.3活锁和死锁260
12.3.4两阶段锁262
12.4并发控制中的时间戳方法264
12.4.1粒度时间戳264
12.4.2时间戳排序265
12.4.3解决时间戳中的冲突265
12.4.4时间戳的缺点265
12.5乐观的并发控制方法266
12.5.1乐观并发控制方法中的3个阶段266
12.5.2乐观的并发控制方法的优缺点266
小结267
习题267
第13章数据库恢复技术269
13.1恢复的基本概念269
13.2数据库故障的种类270
13.3数据库恢复的类型271
13.3.1向前恢复(或重做)271
13.3.2向后恢复(或撤销)272
13.3.3介质故障恢复275
13.4恢复技术275
13.4.1延迟更新技术275
13.4.2立即更新技术277
13.4.3镜像页技术279
13.4.4检查点技术280
13.5缓冲区管理281
小结282
习题282
第14章查询处理与优化284
14.1概述284
14.2关系数据库的查询处理284
14.2.1查询处理步骤285
14.2.2优化的一个简单示例285
14.3代数优化287
14.3.1转换规则287
14.3.2启发式规则289
14.4物理优化292
14.4.1选择操作的实现和优化292
14.4.2连接操作的实现和优化293
14.4.3投影操作的实现296
14.4.4集合操作的实现297
14.4.5组合操作297
小结298
习题298
第Ⅳ篇发展篇
第15章数据库技术的发展300
15.1数据库技术的发展300
15.1.1传统数据库技术的发展历程300
15.1.2新一代数据库管理系统302
15.2面向对象技术与数据库技术的结合302
15.2.1新的数据库应用和新的数据类型302
15.2.2面向对象数据模型303
15.2.3面向对象数据库的优点306
15.2.4对象关系数据库与对象数据库307
15.3数据库技术面临的挑战307
15.4数据库技术的研究方向309
15.4.1分布式数据库系统309
15.4.2面向对象的数据库管理系统310
15.4.3多媒体数据库310
15.4.4数据库中的知识发现310
15.4.5专用数据库系统311
小结311
第16章数据仓库与数据挖掘312
16.1数据仓库技术312
16.1.1数据仓库的概念及特点313
16.1.2数据仓库体系结构314
16.1.3数据仓库的分类315
16.1.4数据仓库的开发315
16.1.5数据仓库的数据模式316
16.2联机分析处理317
16.3数据挖掘321
16.3.1数据挖掘过程321
16.3.2数据挖掘知识发现322
16.3.3数据挖掘的常用技术和目标324
16.3.4数据挖掘工具324
16.3.5数据挖掘应用325
16.3.6数据挖掘的前景326
小结328
第Ⅴ篇应用篇
第17章SQL Server 2005基础330
17.1SQL Server 2005平台构成330
17.2安装SQL Server 2005331
17.2.1SQL Server 2005的版本331
17.2.2安装SQL Server 2005所需要的软硬件环境333
17.2.3实例334
17.2.4安装及安装选项335
17.3配置SQL Server 2005345
17.4SQL Server Management Studio工具348
17.4.1连接到数据库服务器348
17.4.2查询编辑器350
小结351
习题352
上机练习352
第18章数据库及对象的创建与管理354
18.1SQL Server数据库概述354
18.1.1系统数据库354
18.1.2SQL Server数据库的组成355
18.1.3数据文件和日志文件356
18.1.4数据库文件的属性356
18.2创建数据库357
18.2.1用图形化方法创建数据库357
18.2.2用T-SQL语句创建数据库360
18.3基本表的创建与管理364
18.3.1创建表364
18.3.2定义完整性约束366
18.3.3修改表374
18.3.4删除表374
18.4索引的创建与管理376
18.4.1创建索引376
18.4.2查看和删除索引377
18.5视图的创建与管理378
18.5.1创建视图378
18.5.2查看和修改视图382
小结382
习题383
上机练习383
第19章存储过程和游标386
19.1存储过程386
19.1.1存储过程概念386
19.1.2创建和执行存储过程387
19.1.3查看和修改存储过程391
19.2游标392
19.2.1游标概念392
19.2.2使用游标393
19.2.3游标示例396
小结399
习题400
上机练习400
第20章安全管理401
20.1安全控制概述401
20.1.1数据库安全控制的目标401
20.1.2数据库安全的威胁402
20.1.3数据库完全问题的类型402
20.1.4安全控制模型402
20.1.5授权和认证403
20.2存取控制404
20.2.1自主存取控制404
20.2.2强制存取控制406
20.3审计跟踪408
20.4防火墙408
20.5统计数据库的安全性409
20.6数据加密410
20.7SQL Server安全控制过程411
20.8登录名411
20.8.1身份验证模式411
20.8.2建立登录名413
20.8.3删除登录名417
20.9数据库用户418
20.9.1建立数据库用户418
20.9.2删除数据库用户420
20.10权限管理421
小结430
习题430
上机练习431
第21章数据库设计工具——PowerDesigner433
21.1建立概念数据模型433
21.1.1概述433
21.1.2创建CDM文件433
21.1.3创建实体435
21.1.4指定实体的属性436
21.1.5建立实体间的联系439
21.1.6建立实体间的关联442
21.2建立物理数据模型444
21.2.1概述444
21.2.2由CDM生成PDM446
21.2.3生成SQL脚本447
小结449
习题450
上机练习450
❸ 如何用java 建立一个分布式系统
分布式架构的演进
系统架构演化历程-初始阶段架构
初始阶段 的小型系统 应用程序、数据库、文件等所有的资源都在一台服务器上通俗称为LAMP
特征:
应用程序、数据库、文件等所有的资源都在一台服务器上。
描述:
通常服务器操作系统使用Linux,应用程序使用PHP开发,然后部署在Apache上,数据库使用MySQL,汇集各种免费开源软件以及一台廉价服务器就可以开始系统的发展之路了。
系统架构演化历程-应用服务和数据服务分离
好景不长,发现随着系统访问量的再度增加,webserver机器的压力在高峰期会上升到比较高,这个时候开始考虑增加一台webserver
特征:
应用程序、数据库、文件分别部署在独立的资源上。
描述:
数据量增加,单台服务器性能及存储空间不足,需要将应用和数据分离,并发处理能力和数据存储空间得到了很大改善。
系统架构演化历程-使用缓存改善性能
特征:
数据库中访问较集中的一小部分数据存储在缓存服务器中,减少数据库的访问次数,降低数据库的访问压力。
描述:
系统访问特点遵循二八定律,即80%的业务访问集中在20%的数据上。
缓存分为本地缓存和远程分布式缓存,本地缓存访问速度更快但缓存数据量有限,同时存在与应用程序争用内存的情况。
系统架构演化历程-使用应用服务器集群
在做完分库分表这些工作后,数据库上的压力已经降到比较低了,又开始过着每天看着访问量暴增的幸福生活了,突然有一天,发现系统的访问又开始有变慢的趋势了,这个时候首先查看数据库,压力一切正常,之后查看webserver,发现apache阻塞了很多的请求,而应用服务器对每个请求也是比较快的,看来 是请求数太高导致需要排队等待,响应速度变慢
特征:
多台服务器通过负载均衡同时向外部提供服务,解决单台服务器处理能力和存储空间上限的问题。
描述:
使用集群是系统解决高并发、海量数据问题的常用手段。通过向集群中追加资源,提升系统的并发处理能力,使得服务器的负载压力不再成为整个系统的瓶颈。
系统架构演化历程-数据库读写分离
享受了一段时间的系统访问量高速增长的幸福后,发现系统又开始变慢了,这次又是什么状况呢,经过查找,发现数据库写入、更新的这些操作的部分数据库连接的资源竞争非常激烈,导致了系统变慢
特征:
多台服务器通过负载均衡同时向外部提供服务,解决单台服务器处理能力和存储空间上限的问题。
描述:
使用集群是系统解决高并发、海量数据问题的常用手段。通过向集群中追加资源,使得服务器的负载压力不在成为整个系统的瓶颈。
系统架构演化历程-反向代理和CDN加速
特征:
采用CDN和反向代理加快系统的 访问速度。
描述:
为了应付复杂的网络环境和不同地区用户的访问,通过CDN和反向代理加快用户访问的速度,同时减轻后端服务器的负载压力。CDN与反向代理的基本原理都是缓存。
系统架构演化历程-分布式文件系统和分布式数据库
随着系统的不断运行,数据量开始大幅度增长,这个时候发现分库后查询仍然会有些慢,于是按照分库的思想开始做分表的工作
特征:
数据库采用分布式数据库,文件系统采用分布式文件系统。
描述:
任何强大的单一服务器都满足不了大型系统持续增长的业务需求,数据库读写分离随着业务的发展最终也将无法满足需求,需要使用分布式数据库及分布式文件系统来支撑。
分布式数据库是系统数据库拆分的最后方法,只有在单表数据规模非常庞大的时候才使用,更常用的数据库拆分手段是业务分库,将不同的业务数据库部署在不同的物理服务器上。
系统架构演化历程-使用NoSQL和搜索引擎
特征:
系统引入NoSQL数据库及搜索引擎。
描述:
随着业务越来越复杂,对数据存储和检索的需求也越来越复杂,系统需要采用一些非关系型数据库如NoSQL和分数据库查询技术如搜索引擎。应用服务器通过统一数据访问模块访问各种数据,减轻应用程序管理诸多数据源的麻烦。
系统架构演化历程-业务拆分
特征:
系统上按照业务进行拆分改造,应用服务器按照业务区分进行分别部署。
描述:
为了应对日益复杂的业务场景,通常使用分而治之的手段将整个系统业务分成不同的产品线,应用之间通过超链接建立关系,也可以通过消息队列进行数据分发,当然更多的还是通过访问同一个数据存储系统来构成一个关联的完整系统。
纵向拆分:
将一个大应用拆分为多个小应用,如果新业务较为独立,那么就直接将其设计部署为一个独立的Web应用系统
纵向拆分相对较为简单,通过梳理业务,将较少相关的业务剥离即可。
横向拆分:将复用的业务拆分出来,独立部署为分布式服务,新增业务只需要调用这些分布式服务
横向拆分需要识别可复用的业务,设计服务接口,规范服务依赖关系。
系统架构演化历程-分布式服务
特征:
公共的应用模块被提取出来,部署在分布式服务器上供应用服务器调用。
描述:
随着业务越拆越小,应用系统整体复杂程度呈指数级上升,由于所有应用要和所有数据库系统连接,最终导致数据库连接资源不足,拒绝服务。
Q:分布式服务应用会面临哪些问题?
A:
(1) 当服务越来越多时,服务URL配置管理变得非常困难,F5硬件负载均衡器的单点压力也越来越大。
(2) 当进一步发展,服务间依赖关系变得错踪复杂,甚至分不清哪个应用要在哪个应用之前启动,架构师都不能完整的描述应用的架构关系。
(3) 接着,服务的调用量越来越大,服务的容量问题就暴露出来,这个服务需要多少机器支撑?什么时候该加机器?
(4) 服务多了,沟通成本也开始上升,调某个服务失败该找谁?服务的参数都有什么约定?
(5) 一个服务有多个业务消费者,如何确保服务质量?
(6) 随着服务的不停升级,总有些意想不到的事发生,比如cache写错了导致内存溢出,故障不可避免,每次核心服务一挂,影响一大片,人心慌慌,如何控制故障的影响面?服务是否可以功能降级?或者资源劣化?
Java分布式应用技术基础
分布式服务下的关键技术:消息队列架构
消息对列通过消息对象分解系统耦合性,不同子系统处理同一个消息
分布式服务下的关键技术:消息队列原理
分布式服务下的关键技术:服务框架架构
服务框架通过接口分解系统耦合性,不同子系统通过相同的接口描述进行服务启用
服务框架是一个点对点模型
服务框架面向同构系统
适合:移动应用、互联网应用、外部系统
分布式服务下的关键技术:服务框架原理
分布式服务下的关键技术:服务总线架构
服务总线同服务框架一样,均是通过接口分解系统耦合性,不同子系统通过相同的接口描述进行服务启用
服务总线是一个总线式的模型
服务总线面向同构、异构系统
适合:内部系统
分布式服务下的关键技术:服务总线原理
分布式架构下系统间交互的5种通信模式
request/response模式(同步模式):客户端发起请求一直阻塞到服务端返回请求为止。
Callback(异步模式):客户端发送一个RPC请求给服务器,服务端处理后再发送一个消息给消息发送端提供的callback端点,此类情况非常合适以下场景:A组件发送RPC请求给B,B处理完成后,需要通知A组件做后续处理。
Future模式:客户端发送完请求后,继续做自己的事情,返回一个包含消息结果的Future对象。客户端需要使用返回结果时,使用Future对象的.get(),如果此时没有结果返回的话,会一直阻塞到有结果返回为止。
Oneway模式:客户端调用完继续执行,不管接收端是否成功。
Reliable模式:为保证通信可靠,将借助于消息中心来实现消息的可靠送达,请求将做持久化存储,在接收方在线时做送达,并由消息中心保证异常重试。
五种通信模式的实现方式-同步点对点服务模式
五种通信模式的实现方式-异步点对点消息模式1
五种通信模式的实现方式-异步点对点消息模式2
五种通信模式的实现方式-异步广播消息模式
分布式架构下的服务治理
服务治理是服务框架/服务总线的核心功能。所谓服务治理,是指服务的提供方和消费方达成一致的约定,保证服务的高质量。服务治理功能可以解决将某些特定流量引入某一批机器,以及限制某些非法消费者的恶意访问,并在提供者处理量达到一定程度是,拒绝接受新的访问。
基于服务框架Dubbo的服务治理-服务管理
可以知道你的系统,对外提供了多少服务,可以对服务进行升级、降级、停用、权重调整等操作
可以知道你提供的服务,谁在使用,因业务需求,可以对该消费者实施屏蔽、停用等操作
基于服务框架Dubbo的服务治理-服务监控
可以统计服务的每秒请求数、平均响应时间、调用量、峰值时间等,作为服务集群规划、性能调优的参考指标。
基于服务框架Dubbo的服务治理-服务路由
基于服务框架Dubbo的服务治理-服务保护
基于服务总线OSB的服务治理-功能介绍
基于服务总线OSB的服务治理
Q:Dubbo到底是神马?
A:
淘宝开源的高性能和透明化的RPC远程调用服务框架
SOA服务治理方案
Q:Dubbo原理是?
A:
-结束-
❹ 请推荐几本数据库教材,谢谢了
推荐<数据库系统全书>,英文叫<Database System: The Complete Book>
这本书应该是国际公认的最权威的数据库书了,很深的。我刚看完一遍。美国大学研究生院的计算机都用这本书,推荐看英文版的。
该书分为前后两册,前半本叫<数据库系统概念>(Database System Concepts),是最基本的数据库知识,包括ER图设计、关系模式、关系代数、关系积分、SQL语言、模式规范化等,有中文版的。
后半本叫<数据库系统实现>(Database System Implementation),讲的是数据库系统是如何实现的,包括磁盘规划、索引、数据库算法、查询优化、日志管理、并发控制、数据整合等等。这本书可能只有英文版的。