01 / 导读
导读
引用
Ramakrishnan, R., & Gehrke, J. (2002). Database Management Systems (3rd ed.). McGraw-Hill.
章节概要
第三版共29章，分为七个部分，全书约1,100页。出版社强调其模块化的组织方式：各系统部分以概览章节（第8、12、16章）开头，各部分内的深入章节可以选读，因此同一本书既可用于偏应用的课程，也可用于偏系统的课程，或两者兼顾的混合课程。在出版社的章节图中，各部分依次是：基础（1–5）、应用（6–7）、三个系统部分（8–11、12–15、16–18）、第二个应用部分（19–21）以及高级专题（22–29）；下面的标题说明每一组章节的主题。
第一部分，第1–5章：基础
第1章“数据库系统导论”通过与普通文件对比来说明为什么需要DBMS（数据暂存、并发访问、崩溃恢复、安全）。第2章“数据库设计导论”用实体–联系模型讲概念设计，包括键约束、参与约束和ISA约束。第3章“关系模型”把关系定义为实例加模式，并引入完整性约束。第4章“关系代数与关系演算”介绍形式化查询语言，其中代数是查询计划内部使用的表示。第5章“SQL：查询、约束、触发器”以水手和预订为贯穿示例讲解SQL，包括NULL值、完整性约束和触发器。
第二部分，第6–7章：应用
第6章“数据库应用开发”涵盖嵌入式SQL与动态SQL、游标、JDBC、SQLJ和存储过程。第7章“互联网应用”涵盖URI与HTTP、HTML与XML、三层架构、表单、Servlet、JavaServer Pages，以及Web应用中的状态保持。
第三部分，第8–11章：存储与索引
第8章“存储与索引概览”介绍数据项，并把索引分为聚簇与非聚簇、主索引与辅助索引、稠密与稀疏。第9章“数据存储：磁盘与文件”讲磁盘代价和缓冲区管理器。第10章“树形索引”和第11章“散列索引”涵盖树索引（包括批量装载）以及静态散列、可扩展散列和线性散列。
第四部分，第12–15章：查询求值
第12章“查询求值概览”说明查询如何变成算子树，以及优化为何重要。第13章“外部排序”讲外部归并排序。第14章“关系算子的求值”讲连接及其他算子的算法。第15章“典型的查询优化器”讲计划枚举（左深计划）和代价估计。
第五部分，第16–18章：事务管理
第16章“事务管理概览”介绍事务和预写式日志。第17章“并发控制”涵盖加锁、可串行化、死锁处理、多粒度锁与索引锁，以及乐观方法和时间戳方法。第18章“崩溃恢复”涵盖检查点，以及分析、重做、撤销三个阶段的恢复。
第六部分，第19–21章：数据库设计与调优
第19章“模式精化与范式”讲函数依赖和规范化。第20章“物理数据库设计与调优”涵盖聚簇、概念模式的调优和反规范化。第21章“安全与授权”涵盖保密性、完整性和可用性，自主访问控制与强制访问控制，以及统计数据库。
第七部分，第22–29章：高级专题
第22章，并行与分布式数据库；第23章，数据仓库与决策支持（含视图）；第24章，对象数据库系统；第25章，演绎数据库；第26章，数据挖掘；第27章，信息检索与XML数据管理（布尔文本检索、向量空间模型、网络搜索引擎、半结构化数据与XQuery）；第28章，空间数据库；第29章，延伸阅读。
核心概念
第一部分：基础
- 实体–联系模型与关系模型：概念设计及其向关系的映射。
- 关系代数与SQL：形式化和实用的查询语言。
第二至四部分：应用、存储与查询求值
- 嵌入式SQL、JDBC与三层架构：把程序和Web应用连接到数据库。
- 索引：B树类和散列类结构，以及聚簇与非聚簇之分。
- 查询计划与优化：算子树、连接算法和代价估计。
第五至六部分：事务与设计
- 并发控制与恢复：通过加锁实现可串行化执行，通过预写式日志实现崩溃恢复。
- 范式与调优：由函数依赖和工作负载指导的模式精化。
评析
优点
- 组织灵活。 出版社的模块化分部，加上各部分开头的概览章节，使教师可以选择偏应用、偏系统或混合的路线。概览章节在细节展开之前先对各系统部分做总结。
- 应用与内部机制兼顾。 同一本书既涵盖应用开发（JDBC、XML、三层架构），又涵盖存储、索引、查询求值、事务与恢复的内部机制。
- 免费配套材料。 作者网站提供各章的讲课幻灯片、直到第21章为止的奇数题解答、SQL习题的示例表和脚本，以及Minibase教学用DBMS。
- 高级专题范围广。 第七部分增加了并行与分布式数据库、数据仓库、对象数据库、演绎数据库、数据挖掘、信息检索、XML和空间数据。
局限
- 技术栈已显陈旧。 应用各章及配套材料与21世纪初的环境绑定：SQL:1999、JDBC、SQLJ、Servlet与JavaServer Pages、Apache Tomcat 4以及当时的数据库产品。概念仍然适用，但工具与当前实践不符。
- 篇幅。 约1,100页、29章，超出一门课的用量；本书期望读者或教师自行选择。
- 解答不完整。 免费解答只覆盖直到第21章的奇数题；完整解答仅限教师。
在课程中的定位
在本课程书单中，Ramakrishnan 与 Gehrke 是主要的通用数据库教材之一。Michael Hernandez 的 Database Design for Mere Mortals 和 Coronel 与 Morris 的 Database Systems: Design, Implementation, and Management 是更平缓、侧重设计的入门读物；Silberschatz、Korth 与 Sudarshan 的 Database System Concepts 以及 Elmasri 与 Navathe 的 Fundamentals of Database Systems 是最接近的同类综合教材，涵盖建模、SQL、查询处理、事务和设计理论。Gray 与 Reuter 的 Transaction Processing 对第16–18章中的加锁、日志和恢复内容讲得深入得多。
如果希望所用教材的结构允许你走应用路线或系统路线，并设有专门的存储与索引、查询求值和事务各部分，可以选择 Ramakrishnan 与 Gehrke。
如何使用本书
本书适合会编程、了解基本数据结构的计算机专业本科生和低年级研究生。据出版社的课程指南，偏系统的路线需要熟练掌握C或C++编程。
建议的学习安排：
- 所有读者的核心： 第1–5章（建模、关系模型、SQL），然后是第19章（规范化）。
- 应用路线： 第6、7章，然后是第20章（调优）和第21章（安全）。
- 系统路线： 先读概览章节第8、12、16章，再依次读各部分的深入章节：索引（9–11）、查询求值（13–15）、并发控制与恢复（17–18）。
- 高级专题： 按兴趣从第22–28章中选择。
- 练习： 把提供的示例表装入真实系统，完成第5章的SQL习题；每道题先自己做，再核对奇数题解答。
