物理数据库设计：索引、视图和存储技术

图书标准信息

• 作者 [美]莱特斯通 著
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2010-12
• 版次 1
• ISBN 9787302239314
• 定价 42.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 283页
• 字数 436千字

【内容简介】

《物理数据库设计：索引、视图和存储技术》全面讲述数据库物理设计方案，主要包括物理数据库设计概况，基本索引方法，查询优化和方案选择，选择索引，物化视图选择，无共享分区，范围分区，多维群集，相互依赖的问题，物理设计探索中的计数和数据抽样，查询执行计划和物理设计，自动化物理数据库设计，服务器资源和拓扑，决策支持、数据仓库和OLAP系统中的物理设计，逆规范化以及分布式数据分配等内容。《物理数据库设计：索引、视图和存储技术》适合作为高等院校计算机及相关专业的教材和教学参考书，也可作为相关开发人员的自学教材和参考手册。

【作者简介】

SamLightstone，是IBM的DB2产品开发团队研发经理及高级技术人员，他的工作涉及自主计算和关系数据库管理系统的许多方面。SamLightstone是DB2自主计算研发工作的领导者和创始人之一，是自治数据库系统方面IEEE数据工程组的主席，是自治和自主计算方面IEEE计算机协会任务组的成员。2003年，他当选为IBM技术研究院加拿大子公司的杰出技术委员会委员。SamLightstone是IBM的发明大师，拥有超过25项专利和未决专利，他所发表的成果涉及许多关于关系数据库系统自主计算的内容，从1991年开始一直就职于IBM。
TobyTeorey是密歇根大学安娜堡分校电气工程与计算机科学系名誉教授以及工程学院学术项目主任。他先后获得亚利桑那大学图森分校电气工程的理学学士、理学硕士学位以及威斯康星大学麦迪逊分校的计算机科学博士学位，也一直是各种数据库会议委员会的项目委员会主席和成员。
TomNadeau是阿拉丁软件(aladdinsoftware．com)的创始人，研究方向是数据及文本挖掘领域。他先后获得密歇根大学安娜堡分校计算机科学理学学士、电气工程和计算机科学硕士、博士学位，其研究的技术领域包括数据仓库、OLAP、数据挖掘和机器学习，并于2001年获得IBMCASCON会议的最佳论文奖。

【目录】

第1章物理数据库设计概况1
1.1动机——数据增长和与日俱增的物理数据库设计1
1.2数据库生命周期4
1.3物理设计的元素：索引、分区和群集5
1.3.1索引6
1.3.2物化视图7
1.3.3分区和多维群集7
1.3.4物理数据库设计的其他方法7
1.4物理设计为什么这么困难8
1.5文献综述9

第2章基本索引方法10
2.1B+树索引10
2.2复杂的索引检索14
2.2.1复杂索引方法16
2.2.2表扫描16
2.3位图索引17
2.4记录标识符18
2.5小结18
2.6文献综述19

第3章查询优化和方案选择20
3.1查询过程和优化20
3.2有用的数据库优化特性20
3.2.1查询转换和重写21
3.2.2查询执行计划视图21
3.2.3柱状图21
3.2.4查询执行计划提示21
3.2.5优化深度22
3.3查询成本估计——一个例子22
3.3.1查询案例3.122
3.4查询执行计划开发27
3.4.1查询执行计划的转换规则27
3.4.2查询执行计划的重构算法28
3.5选择因素、表规模和查询成本估算28
3.5.1估算一个选择操作或预期的选择性因素28
3.5.2直方图29
3.5.3估算关联的选择性因素30
3.5.4查询案例3.230
3.5.5估算查询执行计划表大小的例子32
3.6小结32
3.7文献综述33

第4章选择索引34
4.1索引的概念及术语34
4.1.1基本索引类型34
4.1.2索引的访问方法35
4.2索引的经验规则35
4.3索引选择决策37
4.4连接索引选择40
4.4.1嵌套循环连接40
4.4.2块嵌套连接42
4.4.3索引嵌套循环连接42
4.4.4合并排序连接43
4.4.5哈希连接44
4.5小结45
4.6文献综述46

第5章物化视图选择47
5.1简单视图物化48
5.2使用通用性51
5.3使用分组和归纳56
5.4资源的一些注意事项57
5.5实例：“好的”、“差的”以及“可怕的”59
5.6使用语法和范例62
5.7小结64
5.8文献综述64

第6章无共享分区65
6.1理解无共享分区65
6.1.1无共享系统架构65
6.1.2为什么无共享架构会受到追捧67
6.2更多关键概念和术语67
6.3哈希分区68
6.4无共享架构的优缺点69
6.5无共享架构在OLTP系统中的使用71
6.6设计的挑战：偏斜与连接配置搭配73
6.6.1数据偏斜73
6.6.2配置搭配74
6.7降低节点间数据传送的数据库设计技巧74
6.7.1谨慎分区74
6.7.2物化视图复制以及其他复制技术75
6.7.3节点间互联78
6.8拓扑设计79
6.8.1使用节点的子集79
6.8.2逻辑节点与物理节点81
6.9资金去向81
6.10网格计算82
6.11小结83
6.12文献综述84

第7章范围分区85
7.1范围分区基础85
7.2列表分区86
7.2.1列表分区基础86
7.2.2范围分区和列表分区组合87
7.3语法示例87
7.4管理以及快速Roll-in、Roll-out89
7.4.1隔离工具89
7.4.2Roll-in和Roll-out90
7.5增强寻址能力91
7.6分区消除91
7.7索引范围分区数据94
7.8范围分区和群集索引94
7.9完整的形态：使用多维群集混合范围和哈希分区95
7.10小结96
7.11文献综述97

第8章多维群集98
8.1了解MDC99
8.1.1为什么群集这么有帮助99
8.1.2MDC100
8.1.3创建MDC表的语法格式103
8.2MDC的性能优势103
8.3不仅仅是查询性能：转入（Roll-in）和转出（Roll-out）的设计105
8.4MDC的查询优势实例106
8.5存储研究107
8.6设计MDC表109
8.6.1用粗糙度限制存储扩展109
8.6.2MDC利用的单调性111
8.6.3选择合适的维度112
8.7小结113
8.8文献综述114

第9章相互依赖的问题115
9.1强弱关联分析115
9.2过程优先的瀑布策略117
9.3效果优先的瀑布策略117
9.4变更管理的贪婪算法118
9.5流行的策略（鸡汤算法）119
9.6小结120
9.7文献综述121

第10章物理设计探索中的计数和数据抽样122
10.1应用物理数据库设计122
10.1.1索引设计的计数124
10.1.2物化视图设计的计数124
10.1.3多维群集的计数125
10.1.4无共享分区设计的计数126
10.2抽样功能127
10.2.1使用SQL抽样的好处127
10.2.2数据库设计的抽样128
10.2.3抽样类型131
10.2.4重复性抽样133
10.3一个明显的限制133
10.4小结134
10.5文献综述135

第11章查询执行计划和物理设计137
11.1从查询文本获取到结果集137
11.2查询执行计划究竟是什么样140
11.3非图形化的Explain141
11.4浏览查询执行计划以改进数据库设计144
11.5用于改进物理数据库设计的查询执行计划标示符149
11.6不更改数据库的探索151
11.7当查询优化器选择失误时强制执行151
11.7.13种基本策略151
11.7.2查询提示简介152
11.7.3当SQL不能被修改时的查询提示154
11.8小结156
11.9文献综述156

第12章自动化物理数据库设计157
12.1如果假设分析、索引以及其他158
12.2Oracle、DB2以及SQLServer的自动化设计功能161
12.2.1IBMDB2DesignAdvisor162
12.2.2MicrosoftSQLServerDatabaseTuningAdvisor166
12.2.3OracleSQLAccessAdvisor169
12.3使用分组和泛化171
12.4可扩展性以及工作负荷的压缩172
12.5测试系统与生产系统之间的设计探索175
12.6出版文献中的一些实验性结果176
12.7索引选择179
12.8物化视图选择180
12.9多维群集选择182
12.10无共享分区183
12.11范围分区设计184
12.12小结186
12.13文献综述186

第13章实质探讨：服务器资源和拓扑188
13.1需要了解的有关CPU架构以及发展趋势的内容189
13.1.1CPU性能189
13.1.2使用并行处理加速系统的阿姆达尔定律191
13.1.3多核CPU192
13.2客户机服务器架构192
13.3对称多处理器与NUMA194
13.3.1对称多处理器与NUMA概述194
13.3.2缓存一致性与伪共享195
13.4服务器群集195
13.5关于操作系统的一般知识195
13.6存储系统196
13.6.1磁盘、轴以及分割197
13.6.2存储区域网络与网络连接存储设备198
13.7利用RAID使存储既可靠又快捷199
13.7.1RAID的历史199
13.7.2RAID0200
13.7.3RAID1200
13.7.4RAID2以及RAID3201
13.7.5RAID4202
13.7.6RAID5以及RAID6202
13.7.7RAID1+0203
13.7.8RAID0+1204
13.7.9RAID10+0以及RAID5+0204
13.7.10哪种RAID最适合数据库的需求205
13.8在数据库服务器中均衡资源206
13.9可用性以及恢复策略206
13.10主内存与数据库调整210
13.10.1人工内存调整210
13.10.2自动内存调整212
13.10.3技术前沿：自调整内存管理的最新策略215
13.11小结224
13.12文献综述224

第14章决策支持、数据仓库和OLAP系统中的物理设计226
14.1什么是OLAP226
14.2维度层次结构228
14.3星型模式和雪花模式229
14.4仓库与集市230
14.5按比例扩大系统233
14.6在DSS、仓库以及OLAP设计中的注意事项234
14.7主流数据库服务器的使用语法以及例子235
14.7.1Oracle235
14.7.2Microsoft分析服务236
14.8小结238
14.9文献综述238

第15章逆规范化240
15.1有关规范化的基础知识240
15.2逆规范化的常见类型243
15.2.1一一对应关系中的实体243
15.2.2一对多关系中的实体244
15.3表逆规范化策略246
15.4逆规范化的例子246
15.4.1需求规格247
15.4.2逻辑设计247
15.4.3使用逆规范化进行模式优化249
15.5小结252
15.6文献综述252

第16章分布式数据分配253
16.1引言253
16.2分布式数据库分配255
16.3复制数据分配——“最有益站点”方法256
16.4渐进表分配方法260
16.5小结261
16.6文献综述261

附录A一个简单的性能模型数据库263
A.1IO时间成本——单独块访问263
A.2IO时间成本——表扫描和排序263
A.3网络时间延迟264
A.4CPU时间延迟264
附录BOracleDataGuard与DB2HADR的数据库灾难恢复技术比较265
B.1在故障转移期间备用始终保持其“热”度266
B.2快速故障转移266
B.3地域分离266
B.4支持多种备用服务器266
B.5支持在备用服务器上的读取267
B.6主服务器在故障转移后可以很容易重建267
参考书目268