华为云数据库实现了企业核心数据安全上云、稳定高效处理与分析的功能。本书选用GaussDB (forMySQL)和GaussDB (DWS),结合大量案例,讨论华为云数据库的基本概念、基本语法和建设过程。

全书共9章,第1章概要介绍数据库专业知识;第2章简述华为GaussDB数据库产品内容、特点、申请与使用;第3~8章介绍GaussDB(forMySQL)的基本语法与使用过程;第9章以前8章的业务和数据为基础,介绍GaussDB(DWS)数据仓库的建设与实现过程。

本书实用性强,涉及内容和动手实践紧密结合,可较快地帮助读者建立基于华为云数据库项目开发的理论思维。

本书适合作为高等职业院校数据库相关专业的教材,也可作为企业相关技术人员的参考用书,还

可作为大数据项目开发、数据库系统开发等课程的补充教材或课外读物

数据库技术可有效地将数据按业务类型进行不同结构的组织和存储，并通过数据库管理系统对这些数据库进行有效的管理，例如行式数据库 MySQL、文档数据库 MongoDB 等。随着信息化项目数量的激增，数据的复杂性也在变化，但数据库仍是大数据有效使用的基础。为了弥补传统数据库在大数据领域应用的局限性，华为将数据库上云，基于华为数据库技术方面多年的技术积淀，结合数据库云化改造技术，大幅优化传统数据库，打造更高可用、更高可靠、更高安全、更高性能、即开即用、便捷运维、弹性伸缩的数据库服务，拥有容灾、备份、恢复、安防、监控、迁移等全面的解决方案。目前已经布局全球七大区域，拥有超过1500家金融政企行业标杆大客户。基于此，我们编写了这本基于华为云的项目用书，可以帮助读者快速领悟华为云数据库的基本原理与应用方法，并且在书中插入了大量绘图及图中代码的解析，尽量降低学习的门槛，助力读者学习与理解。

华为云数据库家族分为开源增强型产品、自主品牌 GaussDB、一站式工具服务三大类产品，每一类产品下又分为不同的工具。鉴于篇幅限制，本书通过电商的案例，选用自主品牌 GaussDB中的GaussDB（forMySQL）和 GaussDB（DWS），以图文解析的方式进行全书的描述。

本书对基于华为云数据库的基本概念、在项目中的作用、使用方法、设计思路和建设过程进行了系统的介绍，包括数据库的基础知识，GaussDB数据库产品架构、计费、使用和工作原理，数据库安全与管理以及数据仓库的相关知识等。考虑到读者的多样性和教材本身的实用性，对于不同的内容采取了不同的介绍方式。为了项目开发思路和通畅性，本书的前3章原理性知识占比较大，主要介绍了数据库的缘起、关系型数据库与数据仓库的区别与联系、大数据时代下数据库设计、GaussDB数据库产品架构、计费、使用和工作原理。引导读者理解数据库应用的原理和GaussDB数据库使用的项目成本和使用方法，帮助读者建立基于华为云数据库项目开发的理论思维。

本书的第4~9章，实践性知识占比较大。其中第4~8章，以GaussDB（forMySQL）为主，通过对电商案例按知识点进行拆解，介绍了数据库结构设计思路、表字段形成过程、数据类型的选择、表数据操作过程、数据约束、数据迁移、表数据查询、索引、视图、存储过程、SQL编程、自定义函数、事务和触发器的基本语法和应用过程。第9章以前8章案例中的业务和产生的数据为基础，介绍华为数据仓库 GaussDB（DWS）的设计思路、分层建设的原因、数据采集的过程和各层建设过程的实现过程。

本书以华为云数据库为主线，以 GaussDB（forMySQL）和 GaussDB（DWS）为工具，以电商购物过程为例，理论与实战兼顾，比较全面地介绍了华为云数据库的学习与使用过程。本书由天津电子信息职业技术学院曹志胜、郎振红任主编，刘洋、马占杰任副主编，曹志胜负责全书的统稿和定稿。在此谨向本书出版过程中付出辛勤劳动的同仁表示感谢！ 本书在写作过程中还得到了慧科教育科技集团有限公司的资助，在此表示感谢。

限于编者的水平，全书在内容安排、表述等方面难免有不当之处，敬请读者理解，多提宝贵意见，我们将不断努力对本书进行优化改进。编者的E-mail：25502581@qq.com。

编 者

2022年10月

第1章 数据库认知  1

1.1 数据库的缘起  1

1.1.1 业务数据管理过程介绍  1

1.1.2 数据与文件系统  2

1.1.3 数据存储模型  7

1.2 数据库管理系统  8

1.2.1 数据库管理系统的基本概念  9

1.2.2 数据库管理系统的发展历史  10

1.2.3 数据库管理系统的要素  11

1.3 关系型数据库与数据仓库  12

1.3.1 数据仓库的基本概念  13

1.3.2 数据仓库的体系结构  13

1.3.3 OLTP与 OLAP 14

1.3.4 数据仓库常用术语  16

1.4 大数据时代下数据库的设计  17

1.4.1 大数据的基本概念  17

1.4.2 分布式存储系统  18

1.4.3 关系型数据库的设计  22

1.4.4 数据仓库的设计  22

1.4.5 大数据仓库的分层建设  25

1.4.6 数据仓库的同步策略  25

课后习题  26

第2章 GaussDB数据库介绍 27

2.1 GaussDB产品介绍 27

2.1.1 GaussDB与云  27

2.1.2 华为云数据库家族  30

2.1.3 GaussDB(forMySQL)产品的特点  32

2.1.4 GaussDB(forMySQL)使用限制 33

2.2 GaussDB(forMySQL)产品架构34

 2.2.1 概述  34

2.2.2 DFV存储与 GaussDB (forMySQL) 35  

2.2.4 高效的GaussDB(forMySQL)  38

2.3 GaussDB(forMySQL)计费说明  39

2.4 云数据库GaussDB(forMySQL)  41

2.4.1 购买实例  41

2.4.2 实例连接方式简介  44

课后习题  47

第3章 数据库表设计  49

3.1 数据库表结构设计 49

3.1.1 数据库结构设计思路  49

3.1.2 需求分析设计  53

3.1.3 数据库概念设计  55

3.1.4 逻辑设计与范式  57

3.1.5 物理设计与反范化  60

3.2 表字段数据类型的选择  61

3.2.1 GaussDB(forMySQL)数据类型介绍  61

3.2.2 数据类型在数据表中的应用 62

3.2.3 字段属性设计 65

3.3 数据库建立与权限分配  66

3.3.1 数据库管理操作  66

3.3.2 建立用户并赋予数据库操作 权限67

3.4 数据表管理  72

3.4.1 表空间  72

3.4.2 临时表  74

3.4.3 表的存储方式  76

3.4.4 创建数据表  77

3.4.5 维护数据表  80

课后习题  82

第4章 表数据操作  83

4.1 表数据管理 83

4.1.1 插入数据  83

4.1.2 修改数据  95

4.1.3 删除数据  100

4.2 数据约束  106

4.2.1 数据完整性  106

4.2.2 主键约束  106

4.2.3 唯一约束  109

4.2.4 外键约束  110

4.2.5 非空约束  112

4.2.6 默认约束  112

4.2.7 检查约束  113

4.2.8 查看表约束  114

4.3 数据迁移  115

4.3.1 使用DRS迁移到 GaussDB

(forMySQL)数据  115

4.3.2 使用 mysqldump迁移到 GaussDB(forMySQL)数据 115

课后习题  118

第5章 表数据查询  119

5.1 查询语句基本语法  119

5.2 简单查询  123

5.2.1 SELECT...FROM  123

5.2.2 WHERE子句  127

5.2.3 DISTINCT与 AS关键字  136

5.2.4 LIMIT子句  139

5.3 高级查询  141

5.3.1 复合条件查询  141

5.3.2 模糊查询  144

5.3.3 系统函数查询  145

5.3.4 分组查询  149

5.35 数据排序 149

5.4 多表连接查询 153  

5.4.1 自连接 153  

5.4.2 内连接 154  

5.4.3 左外连接  156

5.4.4 右外连接  157

5.5 嵌套子查询 158  

5.5.1 带IN关键字的子查询 158

5.5.2 带EXISTS关键字的子查询  159

5.5.3 带 ANY、SOME关键字的子查询  161

5.5.4 带 ALL关键字的子查询  162

5.6 联合查询  163

课后习题  167

第6章 索引和视图  168

6.1 索引  168

6.1.1 索引的概念  168

6.1.2 创建与使用索引 175

6.2 视图 184

6.2.1 视图的概念及分类  184

6.2.2 视图的创建与管理 184

6.2.3 利用视图维护数据 189

课后习题  190

第7章 数据库编程  191

7.1 SQL编程基础 191

7.1.1 结构化查询语言  191

7.1.2 变量  192

7.1.3 流程控制  195

7.1.4 操作运算符  201

7.2 存储过程  202

7.2.1 存储过程的概念  202

7.2.2 简单存储过程的创建与执行  202

7.2.3 带参数存储过程的创建与执行  204

7.2.4 存储过程的维护  205

7.3 自定义函数  207

7.3.1 自定义函数的概念  207

7.3.2 自定义函数的创建与使用  208

7.4 事务  212

7.4.1 事务的概念  212

7.4.2 事务的基本操作  213

7.4.3 事务的隔离级别  216

7.5 触发器  217

7.5.1 触发器的概念  217

7.5.2 触发器的操作  218

课后习题  221

第8章 数据库安全与管理  222

8.1 概述  222

8.2 数据安全性  223

8.2.1 身份验证  223

8.2.2 访问控制  225

8.2.3 审计功能  228

8.2.4 数据库加密  229

8.3 实例生命周期管理  229

8.3.1 修改实例名称  229

8.3.2 重启实例  230

8.3.3 导出实例  231

8.3.4 删除实例  232

8.3.5 回收站  233

8.4 数据备份与恢复  234

课后习题  239

第9章 GaussDB数据仓库服务  240

9.1 数据仓库设计思路  240

9.1.1 业务需求分析  240

9.1.2 数据仓库建设过程  241

9.1.3 数据仓库框架设计  246

9.2 数据仓库原始数据层建设  248

9.2.1 数据采集工具环境准备  248

9.2.2 数据增量与全量采集  255

9.3 数据仓库数据处理层建设  259

9.3.1 产品类型退化维度建设  259

9.3.2 数据清洗  262

9.3.3 订单物流过程缓慢维度变化建设 262  

9.3.4 可加事实、半可加事实、不可加事实处理  264

9.4 数据仓库分析层建设  265

9.4.1 数据行为宽表建设  265

9.4.2 OLAP用户行为统计分析  269

课后习题  272

      曹志胜，天津电子信息职业技术学院，讲师。2005年9月至2008年7月东北师范大学计算机应用专业攻读硕士研究生，2008年8月至2016年8月在外资企业从事项目管理、软件开发顾问工作，2016年9月至今天津电子信息职业技术学院计算机系教师。主讲软件技术和云计算技术专业核心课，先后担任MySQL数据库、Linux操作系统、云容器技术、前端框架构技术等课程教学工作，数据库设计与实现课程在中国大学MOOC公开授课。长期专注于软件开发、数据库系统开发以及云计算方面的教学和研究。先后主持和参与多项省部级课题，先后主编和参编多本教材，指导学生参加各类比赛，获得省级一等奖1次，三等奖3次。

      郎振红，博士，天津电子信息职业技术学院，副教授。专业方向：数据库系统开发、数据挖掘与关联分析。主讲软件专业核心课，数据库设计与实现课程在中国大学MOOC公开授课。承担多项省部级教育教学改革项目，主要目标是加强大数据时代对数据库技术的掌握与应用。

本书以华为云数据库为主线，以 GaussDB（forMySQL）和 GaussDB（DWS）为工具，以电商购物过程为例，理论与实战兼顾，比较全面地介绍了华为云数据库的学习与使用过程。