浙江大学

数据库原理之数据存储与查询

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课程概述

数据库是现代信息社会的基石。几乎所有的计算机应用软件都构建于数据库系统之上。数据库原理是高校计算机专业的核心课程。本课程通过四门系列子课程介绍数据库的基本原理。

“数据库原理之关系数据库”

介绍数据库的基本概念以及关系模型的定义,重点讲解关系数据库标准语言SQL。学习这门子课程之后,再进一步学习具体的程序设计语言(如C/C++, Java, Python)的数据库应用编程接口(API),你便学习了从事数据库程序设计的基本技能。

“数据库原理之数据库设计”

介绍用于数据库分析和设计的概念模型及其实体-联系方法,讲解关系数据库设计的规范化方法。这门子课程使你超越数据库程序员,走上数据库设计师之路。

“数据库原理之数据存储与查询”

从数据存储设备(通常是磁盘)与内存及CPU数据处理的速度鸿沟入手,讲解数据库管理系统(DBMS)以块为单位的内外存数据传输、缓冲区管理、数据文件组织、索引结构,以及DBMS查询处理与优化的原理与方法。

“数据库原理之事务管理”

介绍DBMS中事务的概念,讲解实现事务特性的并发控制和系统恢复的基本原理和算法。这两门课程是数据库的进阶课程,关乎DBMS内核技术,是系统软件开发者不可无视的核心课程。


证书要求

证书规则将在开课前发布。


预备知识

语言程序设计(C或 Java),数据结构 


授课大纲

数据库原理之数据存储与查询

第十三讲 物理存储

数据持久存放于外部存储设备(磁盘)中,而数据处理时需要读入主存并传入CPU。磁盘和主存及CPU之间存在着访问速度的鸿沟。讲授以块单位的内外存数据传输、缓冲区管理、数据文件组织形式。

第十四讲 索引结构

索引是提高数据访问速度的重要措施。介绍稠密索引和稀疏索引的原理和区别,重点讲解B+-树索引的结构和算法,Hash索引的基本原理。

第十五讲 查询处理

讲解关系数据库管理系统查询处理的主要过程,关系数据库基本操作(选择,连接,排序等)的算法实现及代价估算,以及关系表达式的求值方式。

第十六讲 查询优化

查询优化是关系数据库管理系统的核心功能之一。讲解查询优化的两个基本步骤,即代数优化和物理优化;介绍关系代数表达式的等价变换规则,以及基于代价估算的查询优化。


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参考资料

1. Abraham Silberschatz, Henry F.Korth, S.Sudarshan, Database System Concepts (6th Edition), McGraw-Hill Companies, 高等教育出版社,2014.6