本书是“计算报国——智能计算系统”系列教材之一，专为计算机科学与技术专业的学生及分布式数据库领域的研究者设计。作者具有十年以上国产分布式数据库研发经验，结合经典理论与前沿技术，系统阐述了分布式数据库的核心原理、设计方法与实践应用。全书分为基础篇与阶篇，不仅深剖析了分布式数据库的存储引擎、数据复制、查询优化、事务管理等基础理论，还通过OceanBase、TiDB、GaussDB等典型国产分布式数据库案例，展示了理论在实践中的具体应用。特别地，本书创新性地融了分布式数据库系统的安全管理、基于新硬件的分布式数据库设计、AI在分布式数据库中的应用等前沿内容，旨在培养读者掌握分布式数据库领域的最新研究热与技术趋势。
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前言
基础篇
| 第1章 | 分布式数据库系统概述
1.1 分布式数据库系统的定义和特点
1.2 分布式数据库系统的发展历程
1.3 分布式数据库系统的架构
1.4 NoSQL与NewSQL系统
1.5 HTAP数据库系统
1.6 国产分布式数据库系统发展的重要性
1.7 小结
习题
| 第2章 | 分布式数据库系统存储引擎
2.1 哈希存储引擎
2.2 B树存储引擎
2.3 LSM树存储引擎
2.4 3种存储引擎的对比分析
2.5 国产数据库的发展史
2.6 小结
习题
| 第3章 | 数据复制和数据分区
3.1 数据复制的基本原理和方法
3.2 数据分区的概念
3.3 Memcached的数据分区方法
3.4 高斯数据库的发展历程
3.5 小结
习题
| 第4章 | 分布式数据库系统的查询处理和优化
4.1 分布式查询处理的过程
4.2 分布式查询处理的代价
4.3 查询优化的意义、目标和方法
4.4 分布式查询优化算法
4.5 OceanBase的查询优化算法
4.6 OceanBase的发展历程
4.7 小结
习题
| 第5章 | 分布式数据库系统的事务管理和并发控制
5.1 事务的定义和特性
5.2 分布式事务的实现机制
5.3 分布式事务的并发控制和隔离级别
5.4 TiDB的分布式事务处理
5.5 TiDB的发展历程
5.6 小结
习题
| 第6章 | 高可用性和容错技术
6.1 高可用性的定义
6.2 分布式一致性协议
6.3 容错技术的原理和方法
6.4 OceanBase的高可用和容错机制
6.5 GoldenDB的发展历程
6.6 小结
习题
| 第7章 | 负载均衡和性能优化
7.1 服务器集群的概念
7.2 集群的特点和优势
7.3 负载均衡的定义
7.4 负载均衡优化策略
7.5 性能优化的定义
7.6 性能优化方法
7.7 TiDB的负载均衡策略
7.8 TDSQL的研发历程
7.9 小结
习题
| 第8章 | 分布式数据库系统的安全管理
8.1 数据库安全的重要性
8.2 数据库安全管理的发展历史
8.3 分布式数据库系统的不安全因素
8.4 分布式数据库系统的安全技术
8.5 国密算法
8.6 数据库安全研究热点
8.7 我国数据库安全的发展历程
8.8 小结
习题
进阶篇
| 第9章 | 主流的国产分布式数据库系统案例
9.1 OceanBase的架构设计及原理
9.2 TiDB的架构设计及原理
9.3 GaussDB的架构设计及原理
9.4 小结
习题
| 第10章 | 面向金融应用的分布式数据库系统CBase
10.1 架构设计
10.2 增量数据分区
10.3 分布式存储引擎
10.4 分布式事务管理
10.5 数据合并机制
10.6 负载均衡
10.7 读写流程
10.8 数据压缩
10.9 CBase在交通银行的实践
10.10 CBase的全面国产化历程
10.11 小结
习题
| 第11章 | 基于新硬件的分布式数据库系统
11.1 新硬件对分布式数据库系统的影响
11.2 基于新硬件的分布式数据库系统设计
11.3 应用新硬件的分布式数据库系统案例
11.4 小结
习题
| 第12章 | AI在分布式数据库系统中的应用
12.1 基于AI的数据库配置
12.2 基于AI的数据库性能优化
12.3 基于AI的数据库设计
12.4 基于AI的数据库监测
12.5 基于AI的数据库安全
12.6 小结
习题
| 第13章 | 分布式数据库系统的未来发展方向
13.1 自治数据库
13.2 云数据库
13.3 向量数据库
13.4 多模数据库
13.5 小结
习题
参考文献
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