數據庫原理與技術——基於華為GaussDB

隨著近年來互聯網+、大數據、AI和數據挖掘等技術的不斷發展，數據庫技術和產品日新月異，雲端數據庫已經成為一種重要的數據庫類型。本書分8章來介紹數據庫技術，內容包括數據庫的發展史、數據庫基礎知識、SQL語法入門、SQL語法分類、數據庫安全基礎、數據庫開發環境、數據庫設計基礎和華為雲端數據庫產品GaussDB數據庫的使用。

本書可作為高校數據庫課程的教材，同時也適合作為HCIA-GaussDB V1.5認證考試的參考書。

華為技術有限公司: 成立於1987年，總部位於廣東省深圳市龍崗區。
華為是全球領先的信息與通信技術（ICT）解決方案供應商，專注於ICT領域，在電信運營商、企業、終端和雲計算等領域構築了端到端的解決方案優勢，為運營商客戶、企業客戶和消費者提供有競爭力的ICT解決方案、產品和服務，並致力於實現未來信息社會、構建更美好的全聯接世界。 
2013年，華為首超全球第一大電信設備商愛立信，排名《財富》世界500強第315位。
華為的產品和解決方案已經應用於全球170多個國家，服務全球運營商50強中的45家及全球1/3的人口。

第1章　數據庫介紹　1
　1.1 數據庫技術概述　1
1.1.1　數據　2
1.1.2　數據庫　2
1.1.3　數據庫管理系統　3
1.1.4　數據庫系統　4
　1.2 數據庫技術發展史　4
1.2.1　數據庫技術的產生與發展　4
1.2.2　數據管理3個階段的比較　5
1.2.3　數據庫的優勢　6
1.2.4　數據庫的發展特點　7
1.2.5　層次模型、網狀模型與關系模型　7
1.2.6　結構化查詢語言　10
1.2.7　關系型數據庫特性　10
1.2.8　關系型數據庫產品歷史回顧　11
1.2.9　其他數據模型　13
1.2.10　數據管理技術的新挑戰　14
1.2.11　NoSQL數據庫　14
1.2.12　NewSQL數據庫　16
1.2.13　數據庫排名　17
　1.3 關系型數據庫架構　17
1.3.1　數據庫架構的發展　17
1.3.2　單機架構　18
1.3.3　分組架構——主備　19
1.3.4　分組架構——主從　19
1.3.5　分組架構——多主　20
1.3.6　共享存儲多活架構　21
1.3.7　分片架構　21
1.3.8　無共享架構　22
1.3.9　大規模並行處理架構　23
1.3.10　數據庫架構特點對比　24
　1.4 關系型數據庫主流應用場景　24
1.4.1　聯機事務處理　24
1.4.2　聯機分析處理　25
1.4.3　數據庫性能衡量指標　25
　1.5 本章小結　27
　1.6 課後習題　27

第2章　數據庫基礎知識　29
　2.1 數據庫管理概述　29
2.1.1　數據庫管理及其工作範圍　29
2.1.2　對象管理　31
2.1.3　備份恢復管理　32
2.1.4　安全管理　35
2.1.5　性能管理　38
2.1.6　運維管理　40
　2.2 數據庫重要概念　43
2.2.1　數據庫和數據庫實例　43
2.2.2　數據庫連接和會話　44
2.2.3　Schema　45
2.2.4　表空間　46
2.2.5　表　47
2.2.6　表的存儲方式　48
2.2.7　分區　49
2.2.8　數據分佈　51
2.2.9　數據類型　52
2.2.10　視圖　53
2.2.11　索引　55
2.2.12　約束　56
2.2.13　事務　57
　2.3 本章小結　61
　2.4 課後習題　62

第3章　SQL語法入門　63
　3.1 SQL語句概述　64
3.1.1　瞭解SQL語句　64
3.1.2　SQL語句綜合運用　65
　3.2 數據類型　65
3.2.1　常用數據類型　65
3.2.2　非常用數據類型　68
3.2.3　數據類型案例　68
　3.3 系統函數　69
3.3.1　數值計算函數　69
3.3.2　字符處理函數　71
3.3.3　時間日期函數　74
3.3.4　類型轉換函數　75
3.3.5　系統信息函數　77
　3.4 操作符　77
3.4.1　邏輯操作符　77
3.4.2　比較操作符　78
3.4.3　算術操作符　78
3.4.4　測試操作符　79
3.4.5　其他操作符　81
　3.5 本章小結　82
　3.6 課後習題　82

第4章　SQL語法分類　83
　4.1 數據查詢　83
4.1.1　簡單查詢　83
4.1.2　去除重復值　84
4.1.3　查詢列的選擇　85
4.1.4　條件查詢　87
4.1.5　連接查詢　89
4.1.6　子查詢　93
4.1.7　合並結果集　95
4.1.8　差異結果集　97
4.1.9　數據分組　97
4.1.10　數據排序　99
4.1.11　數據限制　99
　4.2 數據更新　100
4.2.1　數據插入　100
4.2.2　數據修改　102
4.2.3　數據刪除　103
　4.3 數據定義　104
4.3.1　數據庫對象　104
4.3.2　創建表　105
4.3.3　修改表屬性　107
4.3.4　刪除表　108
4.3.5　索引　108
4.3.6　視圖　111
　4.4 數據控制　112
4.4.1　事務控制　112
4.4.2　提交事務　113
4.4.3　回滾事務　113
4.4.4　事務保存點　114
　4.5 其他　115
4.5.1　SHOW命令　115
4.5.2　SET命令　116
　4.6 本章小結　117
　4.7 課後習題　117

第5章　數據庫安全基礎　120
　5.1 數據庫安全功能概述　120
5.1.1　瞭解數據庫安全管理　120
5.1.2　數據庫安全框架　120
5.1.3　數據庫安全功能總覽　121
　5.2 訪問控制　121
5.2.1　瞭解IAM　121
5.2.2　IAM功能　121
5.2.3　IAM授權　123
5.2.4　IAM與GaussDB(for MySQL)使用的關系　124
5.2.5　IAM使用GaussDB(for MySQL)流程　124
5.2.6　SSL詳解　125
　5.3 用戶權限控制　125
5.3.1　權限概念　125
5.3.2　用戶　126
5.3.3　用戶的修改　127
5.3.4　用戶的刪除　128
5.3.5　角色　128
5.3.6　授權　129
5.3.7　權限回收　130
　5.4 雲審計服務　132
5.4.1　瞭解雲審計服務　132
5.4.2　支持雲審計服務的關鍵操作　132
　5.5 本章小結　134
　5.6 課後習題　134

第6章　數據庫開發環境　135
　6.1 GaussDB數據庫驅動　135
6.1.1　瞭解驅動　135
6.1.2　JDBC　136
6.1.3　ODBC　138
6.1.4　其他　144
　6.2 數據庫工具　146
6.2.1　DDM　146
6.2.2　DRS　151
6.2.3　DAS　155
　6.3 客戶端工具　163
6.3.1　zsql　164
6.3.2　gsql　171
6.3.3　Data Studio　174
6.3.4　MySQL Workbench　175
　6.4 本章小結　176
　6.5 課後習題　177

第7章　數據庫設計基礎　178
　7.1 數據庫設計概述　178
7.1.1　數據庫設計的困難　179
7.1.2　數據庫設計的目標　179
7.1.3　數據庫設計的方法　179
　7.2 需求分析　180
7.2.1　需求分析的意義　180
7.2.2　需求分析階段的任務　180
7.2.3　需求分析的方法　181
7.2.4　數據字典　181
　7.3 概念設計　182
7.3.1　概念設計和概念模型　182
7.3.2　E-R方法　182
　7.4 邏輯設計　184
7.4.1　邏輯設計和邏輯模型　184
7.4.2　IDEF1X方法　184
7.4.3　邏輯模型中的實體和屬性　184
7.4.4　範式理論　189
7.4.5　邏輯設計註意事項　194
　7.5 物理設計　195
7.5.1　物理設計和物理模型　195
7.5.2　物理模型反範式化處理　196
7.5.3　維護數據完整性　198
7.5.4　建立物理化命名規範　198
7.5.5　表和字段的物理化　199
7.5.6　使用建模軟件　200
7.5.7　物理模型產物　201
　7.6 數據庫設計案例　201
7.6.1　場景說明　201
7.6.2　正則化處理　202
7.6.3　數據類型和長度　204
7.6.4　反範式化　205
7.6.5　索引選擇　206
　7.7 本章小結　207
　7.8 課後習題　207

第8章　華為雲數據庫產品GaussDB介紹　209
　8.1 GaussDB數據庫概述　209
8.1.1　GaussDB數據庫家族　209
8.1.2　典型的企業OLTP和OLAP數據庫　210
　8.2 關系型數據庫產品及相關工具　211
8.2.1　GaussDB(for MySQL)　211
8.2.2　GaussDB(openGauss)　217
8.2.3　GaussDB(DWS)　219
8.2.4　Data Studio　222
　8.3 NoSQL數據庫產品舉例　224
8.3.1　GaussDB(for Mongo)　224
8.3.2　GaussDB(for Cassandra)　226
　8.4 本章小結　227
　8.5 課後習題　227