前言
本书的编写源自作者多年讲授本科生课程“数据库系统及应用”和研究生课程“高级数据库系统”的教学实践感悟。在多年的课堂教学实践中,我们逐渐发现了目前课程教材与内容设置方面的一些问题。首先,由于数据库领域经过几十年的发展,相关的经典理论较多(已经诞生了多位图灵奖获得者),因此,目前在课堂上只能以介绍经典数据库理论和技术为主,学生往往难以有机会了解当前新型的数据库系统及应用发展趋势,从而导致学生的视野不够宽广,不利于学生未来继续深入学习数据库系统的相关知识。其次,近年来国家层面对于研发完全自主可控的数据库系统的需求越来越迫切,越来越多的企业投入到研发自主知识产权的数据库系统浪潮中。一个事实是,目前国内企业在自主可控数据库技术方面绝大部分集中在新型数据库系统方向。因此,从学校教学的角度看,如果不能在本科数据库教学中加入新型数据库系统及应用的内容,将使课堂教学与国内企业的实际需求出现脱节。
纵观当前的数据库类教材,均以传统数据库理论与技术为主,还没有发现系统地介绍新型数据库技术的书籍。这一方面是因为新型数据库技术本身处于不断发展的过程中,另一方面也因为编写这样一本书需要全面了解国内外新型数据库技术的进展。在此背景下,我们提出了编写本书的设想,目的是对当前国内外主要的新型数据库技术进行总结和介绍。一方面希望本书能够作为当前本科生和研究生数据库课程教材的补充,拓展学生的视野;另一方面也希望本书能够成为相关研究人员有价值的专业参考书。
本书的主要特色如下:
1)强调系统性。本书基本包含了目前国际流行的各种新型数据库技术,既包括键值数据库、文档数据库等流行的NoSQL数据库技术,也包括云数据库、内存数据库、智能化数据库等内容。同时,对于每一类新型数据库技术,不仅强调其概念、核心技术、系统架构和使用场景,而且给出了使用实例。因此,本书整体内容设计具有较好的系统性。
2)注重对比。本书在介绍各种新型数据库技术时,注重各类技术之间的对比。由于目前新型数据库的概念和技术很多,许多读者难以区分相关技术之间的关键差别,因此本书在内容上特别注重介绍相关概念和技术的对比,例如SQL和NoSQL、行存储和列存储等,使读者能够清晰了解各类新型数据库技术之间的差异。
3)立足前沿。本书在内容选择上以近十年数据库领域的发展为主,紧密结合当前学术界和工业界在数据库领域的发展方向,包含智能化数据库(AI4DB)、时序数据库、云数据库等最新的内容。总体而言,本书的内容紧跟国际前沿,使读者能够了解国际上数据库领域的最新进展。
本书的内容设计参考了我国“十四五”数据库领域的发展规划、教育部对有关数据库课程教学的要求。本书简明扼要,注重实用性,可作为高等学校计算机专业、软件工程专业、大数据专业及其他相关专业本科生的相关教材,也可作为从事数据库工作的管理人员和技术人员的参考书。
本书由中国科学技术大学金培权副教授和西南科技大学赵旭剑副教授编著。其中,金培权负责第1章、第3~11章的编写,赵旭剑负责第2、12、13章的编写。参加本书编写工作的还有王晓亮、刘睿诚、张洲、罗永平、储召乐、袁以规、梁嘉玲、戚林莉、吕晏齐,在此表示感谢。
由于数据库技术的发展日新月异,加上作者水平有限,书中难免存在不足或疏漏之处,敬请广大读者提出宝贵意见!
作者