《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Inf》

编辑推荐

　　1、大数据时代是国产数据库的机会，GBase8t通过引进再吸收，成为了很多关键行业的核心系统事务型数据库国产化替代，《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》对GBase8t的核心技术进行了深入剖析。

　　2、GBase8t为稳定高效、自主可控、国产高端数据库，《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》结合数据库知识，深入剖析了商业数据库的架构、核心技术点，难能可贵的是《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》理论结合实践，讲述了很多实战技能。

　　3、作者既有南大的教授，又有GBase8t核心技术工程师，真正是产学结合，一《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》能够把数据库从原理到实践都学透，理论结合实践，提高实战技能。

内容简介

　　GBase8t是南大通用推出的一款具有****水平的关系数据库管理系统，其原型系统Informix已经被广泛应用于金融、电信、企业和政府等各领域。《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》在系统介绍数据库理论知识的基础上，结合GBase8t产品实例，深入剖析了商业数据库的架构和核心技术。《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》注重理论结合实践，在介绍数据库基础知识和基本理论的同时，结合GBase8t产品的使用方法及实战操作练习，深入讲解了数据库技术在实际商业应用领域的部署、安装、开发、日常管理、性能优化、高可用方案的部署等实战技能，能够帮助读者深入理解数据库理论知识和商业数据库GBase8t产品核心技术架构，并快速掌握商业数据库产品的实战技能。

　　《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》由基础篇、进阶篇和实战篇构成。基础篇讲解数据库的基本概念和基础理论；进阶篇以GBase8t为例深入剖析数据库的核心技术；实战篇则从GBase8t的实际应用和操作方面帮助读者掌握数据库产品的使用技能。通过《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》，读者既可以掌握数据库的基本理论知识，也可以将GBase8t作为基础进行数据库系统的应用，理论结合实践，深入理解和掌握数据库技术。

作者简介

　　袁晓洁，1985年获南开大学计算机软件学士学位，1988年获南开大学计算机软件与理论硕士学位。毕业留校从事计算机软件的教学与科研工作，2000年获控制理论与控制工程博士学位。主要研究领域为数据库技术、数据仓库与数据挖掘、信息系统集成、Web信息检索与挖掘等。曾作为**和第二负责人承担的国家及省部级项目有：863项目3项、国家自然科学基金项目3项、教育部项目2项、天津市科委项目8项。近几年在SIGIR、ICDE、TKDE、CIKM、APWEB等较高水平的国际期刊和会议上发表学术论文60余篇，其中SCI/EI/ISTP检索论文40余篇；申请国家发明专利6项；获得软件著作权7项。为公司、高校、企事业单位开发了多个大型软件系统，并与国际著名计算机公司、国内软件企业等建立了多种形式的合作关系，直接开发面向国际市场的软件产品。

目录

精彩书摘

　　6.1GBase8t总体架构

　　GBase8t采用动态服务器架构DSA（DynamicServerArchitecture）模型，基于DSA的架构技术使得GBase8t在高性能和可扩展性方面具备先天的优势：可以处理数百TB的数据，支持数万并发用户访问。GBase8t的DSA架构中内置的多线程处理机制，以及动态和自管理的共享内存和灵活的逻辑数据存储管理能力，使其能充分利用所有的硬件资源来处理海量用户数据。

　　GBase8t总体架构包含三个重要组成部分：处理器、共享内存和磁盘，如图6.1所示。

　　图6.1　GBase8t总体架构图

　　下面对这三个重要组成部分进行阐述。

　　1．处理器组件

　　GBase8t将物理CPU虚拟为内部的逻辑处理器（VP），按其功能分成不同的类型，主要包含有CPU、AIO、PIO、LIO等。

　　2．共享内存组件

　　GBase8t数据库服务器的共享内存由三个部分组成，它们分别是：常驻内存段、虚拟段和消息段，每个部分用来存储不同的信息。

　　3．磁盘组件

　　GBase8t的DBSPACE是数据库服务器中最高层的可见的磁盘管理组件，DBSPACE是一个逻辑管理单位，主要包括如下内容。

　　（1）Rootdbs根数据库表空间，包含数据库服务器关键信息、保留页（reservepages）、多个GBase8t系统数据库数据。

　　（2）物理日志表空间，用来保持物理日志信息。

　　（3）逻辑日志表空间，用来保持逻辑日志信息。

　　（4）临时表空间，用来保持临时表数据、排序等信息。

　　（5）用户数据表空间，为用户定义的用来存储数据的表空间。

　　在一个GBase8t实例中可以创建多个DBSPACE，也可以创建多个数据库Database。在创建一个数据库时，我们需要指定该表空间默认的DBSPACE，然后在该数据库中创建表，在创建表时，若没有指定表的DBSPACE信息，则该表将采用数据库的默认DBSPACE来存储数据。在创建表时，我们也可以通过indbspacename选项指定表存储的DBSPACE，也可以对表进行分片，将数据存储在多个表空间上。数据库中的表将数据库和DBSPACE联系在一起。

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前言/序言

　　数据的产生、存储、管理和分析是信息技术时代要解决的根本问题，数据库管理系统作为数据管理的基础工具，经历了长期的发展和演变过程。数据库技术从20世纪70年代初起步，在20世纪80年代得到了全面发展，其中，关系型数据库的发展最为迅速，到21世纪初几大主流关系数据库产品（Oracle、DB2、Informix、Sybase、SQLServer）在国内外市场中俨然形成了垄断的局面。我国信息化产业起步较晚，在基础软硬件领域一直依赖于国外产品，这使得国产数据库一直举步维艰，错过了最佳的发展时机。在过去的20年里，虽然国家投入了大量的资金扶持国产数据库厂商，国产数据库也取得了较大的发展，但对于追赶世界一流产品技术来说仍然任重道远。

　　南大通用作为国产数据库的龙头厂商，于2014年与IBM达成战略合作协议，引进了IBMOLTP旗舰数据库产品Informix的源代码，开启了IT基础软件领域“引进、吸收、消化、再创新”的国产数据库发展之路。在引进国际先进成熟数据库产品源代码、设计文档资料、大型数据库开发管理流程和质量管理体系的基础上，南大通用积极吸收国际先进数据库产品的核心技术，并在此基础上进行了大胆创新，于2015年6月30日正式发布南大通用数据库产品GBase8t，力求使国产数据库从产品技术到市场应用均能够快速赶超国际先进水平。

　　GBase8t是一个优秀的关系数据库管理系统，作为其原型系统的Informix架构被金融、证券、企业和政府等多个行业所采用，因此需要大量从事产品设计、研发、市场推广和运维支撑工作的数据库技术人才，然而，国内市场上罕有深入讲解GBase8t架构的教程。《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》以GBase8t架构为核心内容，能够帮助读者深入理解GBase8t架构，快速掌握商业数据库产品的核心技术。

　　高校作为人才培养的重要基地，肩负着为国家培养各类人才的使命。撰写《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》的另一个重要目的是为计算机科学与技术领域培养既能够掌握数据库基础理论知识又能够熟知国际先进数据库产品的高端数据库技术人才。《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》的多位作者分别来自高校和企业，他们既具有多年数据库领域的教学和科研工作经历，又长期追踪国际先进的数据库产品，具有丰富的数据库产品研发经验。因此，《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》将对数据库领域人才的培养起到重要的作用。

　　《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》在系统介绍数据库知识的基础上，结合GBase8t产品实例，深入剖析了商业数据库的架构、核心技术点，帮助读者学以致用。同时，《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》通过理论结合实践，讲述了GBase8t产品的使用实战，通过实战操作练习，深入掌握数据库技术在实际商业应用中的部署、安装、日常管理、性能优化、高可用方案的部署等实战技能。

　　南开大学袁晓洁教授和南大通用孙国荣负责《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》的策划和编写，南开大学张莹和南大通用陈文亭、武新为主要编写者并负责《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》的统稿工作。相关章节的撰写和实验由廖爱福、赵益、刘冠举、陈振、张海威、田源、赵雪、王超、蔡祥睿、张欢、靳思萌、解晓芳、杨志帆和于漫完成。

　　《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》导读

　　《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》由基础篇、进阶篇和实战篇构成。基础篇讲解数据库的基本概念和基础理论；进阶篇以GBase8t为例深入剖析数据库的核心技术；实战篇则从GBase8t的实际应用和操作方面帮助读者掌握数据库产品的使用技能。通过《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》，读者既可以掌握数据库的基本理论知识，也可以将GBase8t作为基础进行数据库系统的应用，理论结合实践，深入理解和掌握数据库技术。

　　第1章为数据库系统概述，讲述了数据管理技术的历史发展过程及数据库新技术的发展方向，涉及数据库基础理论、数据模型理论、数据库管理系统的基本概念，包括存储管理、数据语言、事务管理、并发操作和数据库恢复。

　　第2章阐述关系数据模型的基础理论，介绍了关系数据模型，用“关系”这一种数据结构来表示实体和联系；数据完整性约束，包括实体完整性、参照完整性和用户定义完整性；关系代数的基本运算，关系模型中数据操作的代数结构。

　　第3章为事务型数据库设计概述，介绍了数据库的设计方法和过程：讲解概念模型设计，即实体-联系模型设计以及关系模型设计和存储结构设计等；讨论数据库规范化设计的必要性；介绍关系的范式理论，包括第一范式（1NF）、第三范式（3NF）、BCNF（Boyce-CoddNF）。

　　第4章讲解GBase8t的使用基础，介绍了SQL语言概述、数据库逻辑设计、数据查询及操作功能、视图、用户自定义存储过程、函数和触发器。

　　第5章讲解GBase8t安全技术，介绍了与GBase8t安全相关的功能，包括身份认证、角色与权限划分、三权分立、基于标签的访问控制、审计功能及实践。

　　第6章讲解GBase8t体系架构，介绍了GBase8t总体架构、多线程结构数据库服务器、共享内存结构、存储结构、客户端-服务器通信、CheckPoint（检查点）等重要知识点。

　　第7章讲解GBase8t系统管理，介绍了GBase8t数据库的基本管理，包括数据库日志管理、数据库启动与关闭、数据库参数管理、数据库空间管理、数据库CPU管理、数据库内存管理、数据库网络连接管理、如何通过SQLAPI管理数据库、数据库监控方法和工具、数据导入导出工具，并重点介绍了高性能数据导入导出工具——外部表。

　　第8章讲解GBase8t索引，从索引的基本概念开始，介绍了索引的理论基础知识，并深入阐述了索引的内部存储结构，并从实际使用出发，介绍了GBase8t索引的类型及使用。

　　第9章讲解GBase8t查询处理和优化，介绍了查询处理过程、执行计划的选择、GBase8t分布式查询处理及优化方法、GBase8t查看执行计划的方法，并通过示例讲述了GBase8tSQL优化。

　　第10章讲解GBase8t的并发控制。从理论上介绍了事务和并发事务的概念，并介绍了GBase8t的锁机制，重点讲解了隔离级别的使用，包括DirtyRead、CommittedRead、LastCommitted、RepeatableRead、CursorStability、ForUpdate。

　　第11章讲解GBase8t数据库备份与恢复，从概念和理论上讲述了数据库备份与恢复；结合GBase8t阐述了备份与恢复的实际使用，介绍了备份与恢复工具ontape、onbar的使用方法。

　　第12章讲解GBase8t的高级功能，介绍了GBase8t的几个重要高级功能：并行机制、分片表、时间序列、数据仓库加速器。

　　第13章讲解GBase8t的安装部署，通过实际操作演示说明了GBase8t的安装部署和简单管理工作，包括安装、实例初始化、空间管理、应用开发入门等。

　　第14章讲解GBase8t的管理工具OAT，介绍了图形化管理工具OAT，由于OAT是一个图形化管理工具，简单易用，所以《数据库原理和实践教程 GBase 8t Based on Informix剖析与应用》没有用太多篇幅来说明。

　　第15章讲解GBase8t的高级功能及实践，重点介绍了GBase8t的几个非常重要的高级功能的使用方法，从实战角度详细说明了这些功能的使用方法和技巧：GBase8t高可用集群方案，包括SDS、HDR、RSS的部署；时间序列TimeSeries实践，讲述了时间序列功能的应用开发；数据仓库加速器（IWA），通过示例说明了IWA的安装部署到数据集市的加速使用；数据压缩，介绍了数据压缩功能的算法和实际压缩操作说明。