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数据库管理技术及理论--0.导论

数据库管理技术和理论

0.导论

  • 导论
    • 1 数据库管理与数据库
      • 数据库的历史
      • Google的三篇论文
      • Hadoop
      • NoSQL
      • 数据库回顾
      • 数据库特性
    • 2 数据库理论
      • 查询语言基础
      • 数据库设计理论
      • 事务处理原理
    • 3 课程简介

0.1 数据库管理与数据库

数据库的历史

  • 前关系时代
    • 1960年代，二级存储的发展(磁盘、磁鼓)
    • 编写数据库程序极为复杂，需要专门训练
    • 代表人物:Charles W.Bachman,ACM Turing Award 1973
  • 关系时代
    • 1970年，Edgar(Ted)F.Codd提出关系理论:关系代数和关系演算(Ted Codd 1981 Turing Award)
    • IBM System R计划，System R –> DB2
    • 几乎与System R同时，UC Berkeley的 M.Stonebraker(2014 Turing Award) 和E.Wong在1973年开始开发Ingres,Ingres–>PostgreSQL
    • DBMS发展简史:1959 CODASYL –> 1965 LPTF under CODASYL,IDS(网状模型) –> 1968 IMS(层次模型) –> 1974 System R
  • 后关系时代
    • 1980s 桌面数据库
    • 1990s OODBMS
    • 2000s NoSQL1, NewSQL
    • …

Google的三篇论文

  1. 2003: GFS (Google文件系统)论文发表
    – Sanjay Ghemawat, Howard Gobioff, Shun-Tak Leung: The
    Google file system. SOSP 2003: 29-43
  2. 2004: MapReduce论文发表
    – Jeffrey Dean, Sanjay Ghemawat: MapReduce: Simplified Data
    Processing on Large Clusters. OSDI 2004: 137-150
  3. 2006: BigTable论文发表
    – Fay Chang, Jeffrey Dean, Sanjay Ghemawat, et al: Bigtable: A
    Distributed Storage System for Structured Data. OSDI 2006:
    205-218

Hadoop

  1. 成为Apache的独立子项目
  2. Hadoop生态圈：MapReduce、HDFS、Pig(编程语言）、Hbase、Hive、Zookeeper、Avro…

NoSQL:

数据库管理技术及理论--0.导论_第1张图片

数据库回顾

  • 三层视图 两层映射
    数据库管理技术及理论--0.导论_第2张图片

  • 数据库管理系统体系结构概览
    数据库管理技术及理论--0.导论_第3张图片

数据库特性：

  1. 描述型查询语言

    • SQL
    • 关系代数／关系演算
    • QBE
    • Datalog

  2. 性能

    • ACM SIGMOD Record. 34(2), June 2005, pp.71 - 79
    • ACM SIGMOD Record. 32(1), March 2003, pp.53 - 61
      – 数据库系统设计的好坏与数据库的性能有很大的关系
  3. 事务处理

0.2 数据库理论

查询语言基础

– 查询的计算复杂性和表达能力

数据库设计理论

– 依赖理论

事务处理原理

– 并发控制理论和数据库恢复理论

0.3 课程简介

为什么要学习和研究事务处理？

  • ACID特性
  • 并发控制

数据库遭遇互联网：挑战与机遇

  1. NoSQL从根本上来说不能算是一个数据库，因为它并没有提供任何SQL接口。但现在常常被用于指“不仅仅是SQL”，泛指非关系型的数据库。 ↩

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