工程数据库管理系统 (2009 年度畅销榜NO.59867 )

本书是作者多年来在工程数据库领域教学与科研成果的总结。在论及改良型工程数据库主要内容的同时，重点论述的是面向对象数据库。面向对象数据库从面向对象程序设计的语言中借鉴了面向对象的思想来开发能支持“非标准”应用的数据库系统。面向对象数据库是工程数据库的一种实现方式。\r\n\r\n 在本书中涉及面向对象数据库管理技术的各章中，均以一个面向对象的数据库系统OSCAR作为例子。OSCAR是浙江大学人工智能研究所投入大量人力物力，经过十年时间自行设计开发的，拥有自主版权。OSCAR的功能覆盖了工程对象建模、存储管理、版本管理、事务管理、查询处理等数据库的主要功能。OSCAR支持STEP标准，提供了STEP的EXPRESS语言建模和SDAI数据存取。OSCAR还是一个可以和程序设计语言无缝接口的工程数据库管理系统，从数据建模到数据操纵均不存在阻抗不匹配问题。OSCAR是目前国内功能最齐全、实用化程度最高的系统之一，已在多家单位投入实际应用。\r\n
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1 数据库系统的发展 \r\n\r\n 1. 1 概述 \r\n\r\n 1. 2 数据模型的发展 \r\n\r\n 1. 3 数据库体系结构的发展 \r\n\r\n \r\n\r\n 2 工程数据库管理系统 \r\n\r\n 2. 1 关系型数据库应用于工程领域的局限性 \r\n\r\n 2. 2 工程数据库管理系统的实现途径 \r\n\r\n 2. 3 面向对象的工程数据库管理系统 \r\n\r\n \r\n\r\n 3 工程数据库管理系统的体系结构 \r\n\r\n 3. 1 工程数据库的客户／服务器体系结构 \r\n\r\n 3. 2 客户／服务器环境下的缓冲一致性问题及并发控制方法 \r\n\r\n 3. 3 一种改进的工程数据库管理系统体系结构 \r\n\r\n 3. 4 　OSCAR的体系结构 \r\n\r\n \r\n\r\n 4 数据库与程序设计语言的紧密结合 \r\n\r\n 4. 1 数据库与程序设计语言之间的失配 \r\n\r\n 4. 2 解决失配问题的途径 \r\n\r\n 4. 3 面向对象数据库程序设计语言的持久性模型 \r\n\r\n 4. 4 两种文化传统的冲突 \r\n\r\n 4. 5 面向对象数据库无缝的C++应用编程界面 \r\n\r\n 4. 6 ODMG C++绑定 \r\n\r\n \r\n\r\n 5 面向对象数据库的查询处理 \r\n\r\n 5. 1 概述 \r\n\r\n 5. 2 面向对象查询处理的体系结构 \r\n\r\n 5. 3 面向对象查询优化技术 \r\n\r\n 5. 4 查询执行器的设计 \r\n\r\n 5. 5 面向对象数据库中的索引技术 \r\n\r\n \r\n\r\n 6 物理对象管理 \r\n\r\n 6. 1 概述 \r\n\r\n 6. 2 对象标识 \r\n\r\n 6. 3 指针调和 \r\n\r\n 6. 4 数据聚簇 \r\n\r\n 6. 5 废料收集 \r\n\r\n \r\n\r\n 7 工程数据库的并发控制 \r\n\r\n 7. 1 数据库的一致性和常规并发控制技术 \r\n\r\n 7. 2 新的并发控制需求 \r\n\r\n 7. 3 基于事务语义的并发控制 \r\n\r\n 7. 4 基于抽象数据类型语义的并发控制 \r\n\r\n 7. 5 支持协作过程的并发控制 \r\n\r\n 7. 6 基于语义的并发控制评价 \r\n\r\n 7. 7 支持设计过程的事务管理 \r\n\r\n \r\n\r\n 8 数据库恢复技术 \r\n\r\n 8. 1 数据库系统的故障 \r\n\r\n 8. 2 基于日志的恢复 \r\n\r\n 8. 3 ARIES恢复策略 \r\n\r\n 8. 4 客户／服务器环境下的恢复 \r\n\r\n 8. 5 B树的恢复 \r\n\r\n 8. 6 OSCAR的恢复技术 \r\n\r\n \r\n\r\n 9 工程数据库的安全控制 \r\n\r\n 9. 1 关系数据库的安全控制 \r\n\r\n 9. 2 面向对象数据库的安全控制 \r\n\r\n 9. 3 数据库的多级安全控制 \r\n\r\n 9. 4 OSCAR的权限管理 \r\n\r\n \r\n\r\n 10 版本管理 \r\n\r\n 10. 1 版本和配置 \r\n\r\n 10. 2 版本管理的基本功能 \r\n\r\n 10. 3 版本管理模型 \r\n\r\n 10. 4 OSCAR的版本管理 \r\n\r\n \r\n\r\n 11 工程数据库的数据交换与STEP标准 \r\n\r\n 11. 1 工程领域的数据交换要求 \r\n\r\n 11. 2 STEP概述 \r\n\r\n 11. 3 STEP的技术原理和组成结构 \r\n\r\n 11. 4 EXPRESS语言 \r\n\r\n 11. 5 STEP实现方式 \r\n\r\n 11. 6 OSCAR支持下的STEP标准实现 \r\n\r\n \r\n\r\n 12 工程数据库管理系统OSCAR的应用 \r\n\r\n 12. 1 OSCAR特点简介 \r\n\r\n 12. 2 以OSCAR为核心的集成化CAD／CAPP／CAM系统 \r\n\r\n 12. 3 OSCAR在PDM中的应用 \r\n\r\n 12. 4 OSCAR在CIMS中的应用 \r\n
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80年代, 关系型数据库系统在商务信息管理领域占据了主导地位. 与此同时, 人们开始试图将信息管理技术推向更广的应用领域, 如机械工程. 软件工程. VLSI设计. 建筑. 科学计算可视化等. 在此推广过程中, 关系型数据库的弱点日益显现, 它无法很好地支持上述列举的所渭的“非标准”数据库应用, 这促使数据库研究者进一步探索支持工程应用的. 具有更强功能的新型数据库系统, 即工程数据库系统.

工程数据库系统的探索方向大致有两种：

1. 改良型工程数据库系统：在现有的关系数据模型的基础上加以扩充.

2. 变革型工程数据库系统：建立新型数据模型, 如面向对象模型.

由于数据库最早是为商务信息管理开发的, 因此, 许多数据库著作都论述了数据库在商务管理方面的应用与技术. 迄今为止, 还没有一本书全面论述工程应用领域中的数据库概念. 工星. 设计方法和实现技术. 本书试图就上述这些方面展开讨论.

本书是作者多年来在工程数据库领域教学与科研成果的总结. 在论及改良型工程数据库主要内容的同时, 重点论述的是面向对象数据库. 面向对象数据库从面向对象程序设计的语言中借鉴了面向对象的思想来开发能支持“非标准”应用的数据库系统. 面向对象数据库是工程数据库的一种实现方式.

在本书中涉及面向对象数据库管理技术的各章中, 均以一个面向对象的数据库系统OSCAR作为例子. OSCAR是浙江大学人工智能研究所投入大量人力物力, 经过十年时间自行设计开发的, 拥有自主版权. OSCAR的功能覆盖了工程对象建模. 存储管理. 版本管理. 事务管理. 查询处理等数据库的主要功能. OSCAR支持STEP标准, 提供了STEP的EXPRESS语言建模和SDAI数据存取. OSCAR还是一个可以和程序设计语言无缝接口的工程数据库管理系统, 从数据建模到数据操纵均不存在阻抗不匹配问题. OSCAR是目前国内功能最齐全. 实用化程度最高的系统之一, 已在多家单位投入实际应用.

本书由以下三个部分组成：

第一部分(1—2章)是概还, 从总体角度介绍数据模型从层次模型. 网状模型. 关系模型到面向对象模型的发展, 以及数据库体系结构从集中式系统到客户／服务器系统. 分布式系统. 多数据库系统. 联邦数据库系统的发展, 分析关系型数据库应用于工程领域的局限性, 工程数据库系统为克服这些缺陷所采用的实现途径, 以及面向对象工程数据库管理系统的特征.

第二部分(3一11章)结合OSCAR系统, 全面介绍工程数据库管理系统的各种功能及其系统实现技术, 包括体系结构. 编程界面. 查询处理. 物理对象管理. 并发控制. 恢复. 安全管理. 版本管理. 数据交换等各个方面.

第三部分(12章)介绍了OSCAR在CAD／CAPP／CAM, PDM, CIMS中的应用.

本书的写作分工如下：董金祥完成1, 2, 5, 10, 11, 12章, 孙建伶完成3, 4, 6, 7, 8, 9章. 全书由董金祥统稿. 在成书过程中, 周波博士提出了许多建设性的意见, 寿宇澄. 冯柯. 顾云苏. 姚建中. 陈俊等做了大

量资料整理和文字工作, 在此一并表示感谢.

最后, 衷心感谢国家科学技术部设立的国家科学技术出版基金对本书出版的支持.