数据库系统概念（原书第6版）

数据库领域的殿堂级作品，夯实数据库理论基础，增强数据库技术内功的必备之选，对深入理解数据库，深入研究数据库，深入操作数据库都具有极强的指导作用！

《数据库系统概念（原书第6版）》是经典的数据库系统教科书《Database System Concepts》的新修订版，全面介绍数据库系统的各种知识，透彻阐释数据库管理的基本概念。本书内容丰富，不仅讨论了关系数据模型和关系语言、数据库设计过程、关系数据库理论、数据库应用设计和开发、数据存储结构、数据存取技术、查询优化方法、事务处理系统和并发控制、故障恢复技术、数据仓库和数据挖掘，而且对性能调整、性能评测标准、数据库应用测试和标准化、空间和地理数据、时间数据、多媒体数据、移动和个人数据库管理以及事务处理监控器、事务工作流、电子商务、高性能事务系统、实时事务系统和持续长时间的事务等高级应用主题进行了广泛讨论。
《数据库系统概念（原书第6版）》既可作为高年级本科生或低年级研究生的数据库课程教材，也可供数据库领域的技术人员参考。

Abraham Silberschatz，于纽约州立大学石溪分校获得博士学位，现为耶鲁大学计算机科学Sidney J. Weinberg教授，计算机科学系主任，曾任贝尔实验室信息科学研究中心副主任。他是ACM Fellow 和 IEEE Fellow，曾获得IEEE Taylor L. Booth 教育奖、 ACM Karl V. Karlstrom 杰出教育者奖、ACM SIGMOD 贡献奖和IEEE 计算机学会杰出论文奖。他的研究兴趣包括操作系统、数据库系统、存储系统、网络管理和分布式系统。
Henry F. Korth ，于普林斯顿大学获得博士学位，现为利哈伊大学计算机科学与工程系Weiseman教授，曾任贝尔实验室数据库原理研究中心主任。他是ACM Fellow 和 IEEE Fellow，是VLDB 10年贡献奖的获得者。他的研究兴趣包括为现代计算架构（多核、多线程、多级缓存）设计的数据库算法、基于Web的大型数据仓储、实时数据库系统和并行系统。
S. Sudarshan于威斯康星大学麦迪逊分校获得博士学位，现为印度理工学院计算机科学与工程系教授，曾为贝尔实验室数据库研究组技术人员。他的研究兴趣包括查询处理和优化、关系数据和图结构数据的关键字查询，以及构建和测试数据库应用系统的工具。

Database System Concepts，6E
数据库管理已经从一种专门的计算机应用发展为现代计算环境中的一个重要成分，因此，有关数据库系统的知识已成为计算机科学教育中的一个核心的部分。在本书中，我们讲述数据库管理的基本概念。这些概念包括数据库设计、数据库语言、数据库系统实现等多个方面。
本书可作为本科生三年级或四年级数据库入门课程的教科书，也可作为研究生一年级的教科书。除了作为入门课程的基本内容外，本书还包括了可作为课程补充或作为高级课程介绍性材料的高级内容。
我们仅要求读者熟悉基本的数据结构、计算机组织结构和一种高级程序设计语言，例如Java、C或Pascal。书中的概念都以直观的方式加以描述，其中的许多概念都基于我们大学运行的例子加以阐释。本书中包括重要的理论结果，但省略了形式化证明，取而代之的是用图表和例子来说明为什么结论是正确的。对于形式化描述和研究结果的证明，读者可以参考文献注解中列出的研究论文和高级教材。
本书中所包括的基本概念和算法通常是基于当今的商品化或试验性的数据库系统中采用的概念和算法。我们的目标是在一个通常环境下描述这些概念和算法，而没有与某个特定的数据库系统绑定。特定的数据库系统的细节将在第九部分“实例研究”中讨论。
在本书第6版中，我们保持了前面版本的总体风格，同时对内容和结构进行了扩展来反映数据库设计、管理和使用的方式所发生的变化。我们还考虑了数据库概念的教学方面的趋势，并在适当的地方做出了推动这种趋势的修改。
本书的组织
本书组织成十个主要部分：
综述（第1章）。第1章对数据库系统的性质和目标进行了一般性综述。我们解释了数据库系统的概念是如何发展的，各数据库系统的共同特性是什么，数据库系统能为用户做什么，以及数据库系统如何与操作系统交互。我们还引入了一个数据库应用的例子：包括多个系、教员、学生和课程的一个大学机构。这个应用作为贯穿全书的运行实例。这一章本质上是诱导性、历史性和解释性的。
第一部分：关系数据库（第2章至第6章）。第2章介绍了数据的关系模型，包括基本概念，诸如关系数据库的结构、数据库模式、码、模式图、关系查询语言和关系操作等。第3～5章主要介绍最具影响力的面向用户的关系语言——SQL。第6章介绍形式化的关系查询语言，包括关系代数、元组关系演算和域关系演算。
这部分描述了数据操纵，包括查询、修改、插入和删除（假设已有一个模式设计）。关于模式设计的问题延迟到第二部分讲述。
第二部分：数据库设计（第7章至第9章）。第7章给出了数据库设计过程的概要介绍，主要侧重于用实体-联系数据模型来进行数据库设计。实体-联系模型为数据库设计问题，以及我们在数据模型的约束下捕获现实应用的语义时所遇到的问题提供了一个高层视图。UML类图表示也在这一章中讲述。
第8章介绍关系数据库设计理论。这一章讲述函数依赖和规范化，重点强调提出各种范式的动机，以及它们的直观含义。这一章以关系设计的概览开始，依赖于对函数依赖的逻辑蕴涵的直观理解。这使得规范化的概念可以在函数依赖理论的完整内容之前先作介绍。函数依赖理论将在本章中稍后部分讨论。教师可以只选用8.1节至8.3节这些较前面的章节，而不会丢失连贯性。不过，完整地讲授这一章将有利于学生对规范化概念形成较好的理解，从而诱导出函数依赖理论中一些较艰深的概念。
第9章讲述应用设计和开发。这一章侧重于用基于Web的界面构建数据库应用。另外，这一章还讲述了应用安全性。
第三部分：数据存储和查询（第10章至第13章）。第10章讨论存储设备、文件和数据存储结构。在第11章中介绍多种数据存取技术，包括B+树索引和散列。第12章和第13章阐述查询执行算法和查询优化。这两章使用户能更好地理解数据库的存储和检索的内部机制。
第四部分：事务管理（第14章至第16章）。第14章着重介绍事务处理系统的基本概念，包括原子性、一致性、隔离性和持久性。它还提供了用于保证这些特性的方法的一个概述，包括封锁和快照隔离性。
第15章重点讲述并发控制，并介绍保证可串行化的几种技术，包括封锁、时间戳和乐观（有效性检查）技术。在这一章中还讨论死锁问题，并介绍保证可串行化的其他方法，特别是详细讨论广泛使用的快照隔离方法。
第16章讨论在系统崩溃和存储器故障情况下保证事务正确执行的主要技术。这些技术包括日志、检查点和数据库转储。被广泛使用的ARIES算法也在这里做了介绍。
第五部分：系统体系结构（第17章至第19章）。第17章介绍计算机系统体系结构，并描述了作为基础的计算机系统对于数据库系统的影响。在这一章中讨论了集中式系统、客户-服务器系统、并行和分布式体系结构。
在第18章关于并行数据库的讨论中，我们探讨了各种并行技术，包括I/O并行、查询间并行和查询内并行，以及操作间并行和操作内并行。这一章中还讨论了并行系统设计。
第19章讨论分布式数据库系统，在分布式数据库系统的环境下重新讨论数据库设计、事务管理、查询执行和优化问题。这一章还包括了故障时的系统可用性问题，并介绍了异构分布式数据库、基于云的数据库和分布式目录系统。
第六部分：数据仓库、数据挖掘与信息检索（第20章和第21章）。第20章介绍数据仓库和数据挖掘的概念。第21章描述用于查询文本数据的信息检索技术，包括在Web搜索引擎中使用的基于超链接的技术。
第六部分使用了第一部分和第二部分的模型和语言概念，但并不依赖于第三部分、第四部分或第五部分。因此它可以很容易地结合到侧重于SQL和数据库设计的课程中。
第七部分：特种数据库（第22章和第23章）。第22章介绍基于对象的数据库。该章讲述了对象-关系数据模型，该模型扩展了关系数据模型以支持复杂数据类型、类型继承和对象标识。该章还描述了用面向对象的编程语言来访问数据库。
第23章介绍数据表示的XML标准，它正日益广泛地应用于复杂数据交换和存储。这一章还描述了XML的查询语言。
第八部分：高级主题（第24章至第26章）。第24章讨论应用开发中的高级话题，包括性能调整、性能评测标准、数据库应用测试和标准化。
第25章介绍空间和地理数据、时间数据、多媒体数据以及移动和个人数据库管理中的问题。
最后，第26章讨论高级事务处理。这一章的内容包括事务处理监控器、事务工作流、电子商务、高性能事务系统、实时事务系统和持续长时间的事务。
第九部分：实例研究（第27章至第30章）。在这一部分我们对四个领先的数据库系统进行实例研究，包括PostgreSQL、Oracle、IBM DB2和Microsoft SQL Server。这几章中列举了上述每一种系统的独有特性，描述了它们的内部结构，提供了关于各个产品的丰富的有用信息，帮助读者了解前面各部分描述的各种实现技术是如何使用到实际系统中的。这几章中还包括实际系统设计中的几个有趣的方面。
第十部分：附录（附录A～附录E）。只有附录A（详细的大学模式）例外，它给出了我们的大学模式的细节，包括完整的模式、DDL和所有的表。这个附录出现在纸质版本中。
附录B（高级关系数据库设计）描述了高级关系数据库设计，包括多值依赖理论、连接依赖、投影连接和域-码范式。这个附录是为希望更详细地研究关系数据库设计理论的读者，以及希望在课程中这样做的教师准备的。这个附录同样只是联机提供，就在本书的网站上。
附录C（其他关系查询语言）描述其他的关系查询语言，包括QBE Microsoft Access和Datalog。
虽然大多数新的数据库应用系统使用关系模型或对象-关系模型，但网状的和层次的数据模型在一些遗留应用中也仍然在使用。为了满足希望了解这些数据模型的读者的需要，我们给出了描述网状和层次的数据模型的附录，分别为附录D（网状模型）和附录E（层次模型）。