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嵌入式數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與應(yīng)用:微課視頻版
本書闡述了嵌入式數(shù)據(jù)庫的原理,設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用案例。本書首先介紹了嵌入式數(shù)據(jù)庫的理論基礎(chǔ)知識(shí)和關(guān)鍵技術(shù),介紹了主流嵌入式數(shù)據(jù)庫;在此基礎(chǔ)上,對(duì)SQLite數(shù)據(jù)庫做了詳細(xì)的分析和介紹,并對(duì)在不同環(huán)境如linux、andriod、QT和邊緣計(jì)算等場景下的應(yīng)用做了闡述,最后介紹了4個(gè)經(jīng)典的嵌入式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用項(xiàng)目案例。
(1)理論聯(lián)系實(shí)際,原理闡述與四個(gè)中型項(xiàng)目實(shí)例有機(jī)結(jié)合。
(2)內(nèi)容涵蓋嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)和安全機(jī)制|SQLite | Qt|嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫|應(yīng)用實(shí)例。 (3)書中實(shí)例不僅從理論上深化拓展嵌入式數(shù)據(jù)庫的開發(fā)方法和理念,也從實(shí)踐角度提出“碰到問題如何運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題”的觀點(diǎn),促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用思想的升華。 (4)配套34個(gè)260分鐘微課視頻、工程文件及源代碼、教學(xué)課件、習(xí)題答案、教學(xué)大綱等。
隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展及嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的不斷普及,嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、移動(dòng)通信設(shè)備、掌上電腦、移動(dòng)電話、便攜式媒體播放機(jī)、數(shù)據(jù)采集與控制設(shè)備、數(shù)字家庭智能家電產(chǎn)品、醫(yī)療智能設(shè)備等。隨著嵌入式的應(yīng)用正在向分散化、小型化的方向延伸,越來越多的嵌入式設(shè)備需要小型的嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來組織、存儲(chǔ)和管理本地?cái)?shù)據(jù)。在技術(shù)和市場的雙重作用下,優(yōu)秀的嵌入式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件無疑是推動(dòng)全社會(huì)信息化的關(guān)鍵動(dòng)力,它的研究與開發(fā)必將對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展可以起到有效的推動(dòng)作用,并能帶動(dòng)國內(nèi)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
從國外嵌入式課程建設(shè)來看,ACM(美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì))和IEEE已經(jīng)將“嵌入式系統(tǒng)”體系課程作為本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課,而“嵌入式數(shù)據(jù)庫”也是其中的一個(gè)重要組成部分。同時(shí),美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校等國外高校也在不斷完善包括嵌入式數(shù)據(jù)庫的嵌入式教育體系,歐洲聯(lián)盟(簡稱歐盟)也推出了面向歐盟高校和企業(yè)的嵌入式研究計(jì)劃,這些信息為編寫“嵌入式數(shù)據(jù)庫”教材提供了指導(dǎo)和參考。 本書特色 (1)在參考ACM和IEEE聯(lián)合制訂的新版計(jì)算機(jī)學(xué)科的課程體系要求結(jié)合國內(nèi)高校計(jì)算機(jī)學(xué)科課程大綱要求進(jìn)行編寫,參考資料具有良好的時(shí)效性和實(shí)用性。 。2)理論聯(lián)系實(shí)際,本書既有理論知識(shí)深入淺出的詳細(xì)闡述,也有豐富的實(shí)例和源碼分析。 。3)本書對(duì)于新興技術(shù)(如物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算等)領(lǐng)域與嵌入式數(shù)據(jù)庫的結(jié)合有較好的闡述。 。4)從編寫小組自身從事的科研項(xiàng)目和實(shí)踐活動(dòng)出發(fā),選擇具有一定實(shí)用價(jià)值(包含交叉學(xué)科知識(shí)、反映嵌入式數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用)的4個(gè)中型項(xiàng)目實(shí)例進(jìn)行講述。這些實(shí)例不僅從理論上深化拓展嵌入式數(shù)據(jù)庫的開發(fā)方法和理念,也從實(shí)踐角度提出“碰到問題如何運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題”的觀點(diǎn),促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用思想的升華。 配套資源 工程文件及源代碼、教學(xué)課件、習(xí)題答案、教學(xué)大綱等資源,掃描下方二維碼或到清華大學(xué)出版社網(wǎng)站本書頁面下載。 微課視頻(34個(gè),共260分鐘),掃描本書各章節(jié)中對(duì)應(yīng)位置的二維碼觀看。 配套資源 本書內(nèi)容 本書共8章。第1章介紹嵌入式數(shù)據(jù)庫的基本概念、特點(diǎn)、分類、應(yīng)用場景和發(fā)展趨勢。第2章介紹嵌入式數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫做了詳細(xì)闡述,并介紹了3種典型的主流嵌入式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。第3章介紹嵌入式數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù),包括存儲(chǔ)管理、訪問算法、實(shí)時(shí)事務(wù)處理、并發(fā)控制、恢復(fù)與備份、XML等。第4章介紹嵌入式數(shù)據(jù)庫采用的安全機(jī)制。第5章介紹嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite的基礎(chǔ)知識(shí)。第6章介紹SQLite的原理和主要組成。第7章介紹SQLite在不同應(yīng)用環(huán)境下的應(yīng)用。第8章介紹了4個(gè)嵌入式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的實(shí)例。 本書編寫過程中,王劍負(fù)責(zé)第1章、第8章的編寫和全書的統(tǒng)稿工作,劉鵬負(fù)責(zé)第2~4章的編寫工作,孫慶生負(fù)責(zé)第5~7章的編寫工作,葉玲對(duì)本書進(jìn)行了審校工作。同時(shí)本書的編寫也得到王子瑜小朋友的鼓勵(lì)和支持,在此表示衷心的感謝。 本書參考了國內(nèi)外的許多最新的技術(shù)資料,書末有具體的參考文獻(xiàn),有興趣的讀者可以查閱相關(guān)信息。
目錄
第1章緒論 視頻講解: 89分鐘(11個(gè)) 1.1嵌入式系統(tǒng)概述 1.1.1嵌入式系統(tǒng)的定義與特點(diǎn) 1.1.2典型的嵌入式系統(tǒng)組成 1.1.3嵌入式操作系統(tǒng) 1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 1.2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的定義和基本概念 1.2.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 1.2.3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 1.3嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的定義和特點(diǎn) 1.3.1嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的定義 1.3.2嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn) 1.3.3嵌入式數(shù)據(jù)庫的分類 1.4嵌入式數(shù)據(jù)庫的發(fā)展趨勢 1.5嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用 1.6小結(jié) 習(xí)題 第2章嵌入式數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 視頻講解: 34分鐘(6個(gè)) 2.1嵌入式數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述 2.2嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫 2.2.1嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)與組成 2.2.2常見嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品 2.2.3提高嵌入式數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)性的方法 2.3嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫 2.3.1嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2.3.2嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫的主要特點(diǎn) 2.3.3嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫在應(yīng)用中的關(guān)鍵問題 2.3.4嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Oracle Lite 2.3.5嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用前景 2.4典型嵌入式數(shù)據(jù)庫介紹 2.4.1Berkeley DB 2.4.2OpenBASE Lite 2.4.3Firebird嵌入式服務(wù)器版 2.5小結(jié) 習(xí)題 第3章嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 視頻講解: 7分鐘(1個(gè)) 3.1概述 3.2嵌入式數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)設(shè)備管理策略簡介 3.2.1嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)方式 3.2.2嵌入式數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)設(shè)備管理策略 3.3嵌入式數(shù)據(jù)庫訪問算法 3.3.1數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)組織 3.3.2B樹訪問算法 3.3.3Hash 訪問算法 3.3.4Queue 訪問算法 3.3.5Recno 訪問算法 3.3.6訪問算法的特點(diǎn) 3.4實(shí)時(shí)事務(wù)處理技術(shù) 3.4.1數(shù)據(jù)特征 3.4.2實(shí)時(shí)事務(wù)特征 3.4.3實(shí)時(shí)事務(wù)調(diào)度 3.4.4基于功能替代的實(shí)時(shí)事務(wù)二次調(diào)度機(jī)制 3.5實(shí)時(shí)并發(fā)控制 3.5.1并發(fā)控制概述 3.5.2實(shí)時(shí)并發(fā)控制協(xié)議 3.6數(shù)據(jù)庫恢復(fù)和備份 3.6.1數(shù)據(jù)復(fù)制及備份 3.6.2嵌入式數(shù)據(jù)庫備份 3.6.3嵌入式數(shù)據(jù)庫恢復(fù) 3.7系統(tǒng)可定制技術(shù) 3.8XML 3.9小結(jié) 習(xí)題 第4章嵌入式數(shù)據(jù)庫安全機(jī)制 視頻講解: 7分鐘(1個(gè)) 4.1嵌入式數(shù)據(jù)庫安全概述 4.1.1信息安全與數(shù)據(jù)庫安全 4.1.2數(shù)據(jù)庫安全概念 4.1.3嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)威脅分析 4.2嵌入式數(shù)據(jù)庫的安全機(jī)制 4.2.1概述 4.2.2身份認(rèn)證機(jī)制 4.2.3訪問控制機(jī)制 4.2.4數(shù)據(jù)加密機(jī)制 4.2.5安全審計(jì)機(jī)制 4.2.6安全通信機(jī)制 4.3小結(jié) 習(xí)題 第5章SQLite基礎(chǔ) 視頻講解: 15分鐘(2個(gè)) 5.1SQLite的特點(diǎn)及適用場景 5.2SQLite的存儲(chǔ)種類和數(shù)據(jù)類型 5.3SQLite語法 5.3.1數(shù)據(jù)表操作 5.3.2視圖的操作 5.3.3索引的操作 5.3.4觸發(fā)器的操作 5.3.5日期和時(shí)間函數(shù) 5.3.6數(shù)據(jù)庫和事物 5.4SQLite的內(nèi)置函數(shù) 5.5SQLite的運(yùn)算符 5.5.1數(shù)學(xué)運(yùn)算符 5.5.2比較運(yùn)算符 5.5.3邏輯運(yùn)算符 5.5.4位運(yùn)算符 5.6SQLite的常用命令 5.7SQLite的C/C++接口 5.7.1核心C API函數(shù) 5.7.2擴(kuò)充C API 函數(shù) 5.8SQLite工具 5.8.1命令行Shell 5.8.2數(shù)據(jù)分析器 5.8.3可恢復(fù)批量更新 5.8.4數(shù)據(jù)庫文件比較程序 5.8.5數(shù)據(jù)庫哈希 5.8.6Fossil 5.8.7SQLite存檔程序 5.9實(shí)例代碼 5.9.1獲取表的Schema信息 5.9.2數(shù)據(jù)插入 5.9.3數(shù)據(jù)查詢 5.10小結(jié) 習(xí)題 第6章SQLite關(guān)鍵技術(shù) 視頻講解: 7分鐘(1個(gè)) 6.1SQLite的體系結(jié)構(gòu) 6.2虛擬數(shù)據(jù)庫引擎 6.2.1操作碼分析 6.2.2VDBE程序執(zhí)行原理及實(shí)例研究 6.3B樹和頁面緩存 6.3.1SQLite的B樹結(jié)構(gòu) 6.3.2SQLite數(shù)據(jù)庫文件格式 6.4鎖和并發(fā)控制 6.4.1文件鎖 6.4.2回滾日志 6.4.3數(shù)據(jù)寫入 6.4.4SQL級(jí)別的事務(wù)控制 6.5小結(jié) 習(xí)題 第7章SQLite典型應(yīng)用實(shí)例 視頻講解: 64分鐘(7個(gè)) 7.1Linux中的SQLite應(yīng)用 7.1.1SQLite安裝 7.1.2SQLite在ARMLinux上的移植與測試 7.2Android中的SQLite應(yīng)用 7.2.1SQLiteDatabase 7.2.2SQLiteOpenHelper 7.2.3實(shí)例 7.2.4Google Room框架 7.3Qt數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 7.3.1數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng) 7.3.2Qt與SQLite數(shù)據(jù)庫的連接 7.3.3SQL模型 7.4SQLite數(shù)據(jù)庫管理工具 7.4.1SQLite Expert 7.4.2SQLite Administrator 7.4.3SQLite Database Browser 7.4.4SQLiteSpy 7.4.5SQLite Manager 0.8.0 Firefox Plugin 7.5邊緣計(jì)算與SQLite 7.5.1創(chuàng)建本地?cái)?shù)據(jù)庫存儲(chǔ)函數(shù) 7.5.2分配函數(shù)到邊緣實(shí)例 7.5.3配置消息路由 7.5.4部署邊緣實(shí)例 7.6SQLite在iOS中的應(yīng)用實(shí)例 7.6.1第一個(gè)實(shí)例 7.6.2iOS開發(fā)中的SQLite的重要框架FMDB 7.7小結(jié) 習(xí)題 第8章SQLite場景應(yīng)用 視頻講解: 37分鐘(5個(gè)) 8.1Web服務(wù)器中的嵌入式數(shù)據(jù)庫 8.1.1系統(tǒng)環(huán)境搭建 8.1.2Web服務(wù)器原理 8.1.3嵌入式Web服務(wù)器設(shè)計(jì) 8.2嵌入式數(shù)據(jù)庫在智能無人值守實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控系統(tǒng)中的實(shí)例 8.2.1系統(tǒng)總體框架 8.2.2實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控子系統(tǒng) 8.2.3學(xué)生選課預(yù)約 8.2.4門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8.2.5界面開發(fā): Qt的應(yīng)用 8.3嵌入式數(shù)據(jù)庫在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中的設(shè)計(jì)實(shí)例 8.3.1背景介紹——濕地環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)平臺(tái)整體架構(gòu) 8.3.2網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)方案 8.3.3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 8.3.4數(shù)據(jù)庫建設(shè) 8.4基于SQLite嵌入式數(shù)據(jù)庫的智能電表抄表管理系統(tǒng) 8.4.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 8.4.2抄表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)路線 8.4.3數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì) 8.4.4數(shù)據(jù)模型物理部署 8.4.5查詢顯示類功能模塊設(shè)計(jì) 8.4.6增加、更新修改、刪除類功能模塊設(shè)計(jì) 8.4.7查詢優(yōu)化環(huán)節(jié) 8.5基于嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫的物流管理系統(tǒng) 8.5.1嵌入式移動(dòng)終端的硬件和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 8.5.2服務(wù)器數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 8.5.3嵌入式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)傳輸與同步設(shè)計(jì) 8.6小結(jié) 參考文獻(xiàn)
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