数据库原理及应用

这门课讲义的主线是「数据库凭什么值得托付」:它比文件系统多给的每一份承诺,都有具体的机制在兑现。所以每一章都尽量从真实事故或真实会话出发:一张什么都往里塞的课设表(第 5 章)、两个会话并发取款蒸发 800 块(第 7 章)、一个让查询快四千倍的索引(第 9 章)。跟着敲,比干读快得多,SQLite 免安装,每章的例子都能跑。

十讲按「先会用、再设计、后入内」推进:

• 第 1 章 · 数据库系统概述——从手写 CSV 的痛苦说起,数据模型三代史,三级模式
• 第 2 章 · 关系模型与关系代数——表是笛卡尔积的子集,码与约束,五个代数算子
• 第 3 章 · SQL 基础——能跑的 SQLite 会话,执行顺序,NULL 三值逻辑的天坑
• 第 4 章 · SQL 进阶——JOIN 与反连接、NOT IN 遇 NULL、GROUP BY 口径
• 第 5 章 · 关系数据库设计理论——函数依赖、闭包算法、范式与反规范化的取舍
• 第 6 章 · ER 模型与概念设计——图书借阅系统从需求到建表的全流程
• 第 7 章 · 事务与并发控制——并发取款事故、四种异常、隔离级别、MVCC
• 第 8 章 · 故障恢复——redo/undo、WAL、检查点,数据库的完整急救剧本
• 第 9 章 · 索引与查询优化——B+ 树为什么矮胖、聚簇与回表、EXPLAIN 排查流水线
• 第 10 章 · 数据库对比与应用——MySQL/PG/Redis/MongoDB 选型决策树

先修:SQL 零基础可以,会用终端就行。和操作系统课的内存/文件章节、计算机组成课的存储层次互有呼应,交叉引用都标了章号。教材配合:小林 coding《图解 MySQL》(B+ 树、MVCC 讲得直观)、CMU 15-445 讲义(想往内核走的话)。