軟件工程專業(yè)英語(yǔ)（第2版）參考譯文（除8、9章）宋曉濤

第一部分基礎(chǔ)第一章 軟件工程能力要求讀完這章之后，你應(yīng)該能夠：定義軟件工程；定義軟件生命周期；描述軟件開(kāi)發(fā)的階段；討論主要的軟件開(kāi)發(fā)方法學(xué)；說(shuō)明需求工程的目的討論軟件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)描述軟件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)描述軟件測(cè)試的目標(biāo)描述測(cè)試的類型討論常用的軟件測(cè)試技術(shù)11定義軟件再工程；說(shuō)明軟件再工程模型中的六種活動(dòng)；討論觸發(fā)軟件再工程的有歷史意義的問(wèn)題；IT1.1軟件工程軟件工程概述現(xiàn)今,使用計(jì)算機(jī)對(duì)每個(gè)人都是普通的事。因此，軟件工程師必須開(kāi)發(fā)大量軟件來(lái)滿足1．定義什么是軟件工程？有數(shù)百種軟件工程的個(gè)人定義，這里是在關(guān)于軟件工程的高級(jí)會(huì)議上提出的一個(gè)定義：在這個(gè)定義中，很多方面是模糊不清的。它基本沒(méi)談軟件技術(shù)質(zhì)量問(wèn)題，沒(méi)有直接提到則是什么？我們?cè)撊绾谓?jīng)濟(jì)地開(kāi)發(fā)可靠的軟件？開(kāi)發(fā)能在不只一個(gè)而是許多不同實(shí)際機(jī)器上高效工作的計(jì)算機(jī)程序需要什么？這些問(wèn)題將繼續(xù)挑戰(zhàn)軟件工程師。IEEE給出了一個(gè)更綜合的定義：軟件工程是：（1）將系統(tǒng)化的、規(guī)范化的、可量化的方法應(yīng)用于軟件開(kāi)發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)，即工程化方法應(yīng)用于軟件開(kāi)發(fā)。（2）對(duì)（1）中所述方法的研究。2.軟件工程的起源1968年計(jì)算機(jī)科學(xué)家在德國(guó)召開(kāi)的國(guó)際會(huì)議上討3.軟件生命周期什么是軟件生命周期？（（包含了構(gòu)（軟件過(guò)程模型下面，我們將詳細(xì)討論幾種典型的過(guò)程模型。1.瀑布模型2-1所示，通常包含下面的活動(dòng)：需求分析，產(chǎn)生軟件需求規(guī)格軟件設(shè)計(jì)，指軟件建模集成（假如有多個(gè)子系統(tǒng)）部署（或安裝）維護(hù)指對(duì)已完成軟件持續(xù)的支持直到軟件被廢棄不用。瀑布模型中的基本原則是：項(xiàng)目分成順序階段，在階段之間有交疊，并且允許返回上一個(gè)階段。強(qiáng)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的計(jì)劃、時(shí)間表、目標(biāo)日期、預(yù)算和實(shí)現(xiàn)。實(shí)際項(xiàng)目很少遵循這個(gè)模型提出的順序流。盡管線性模型可以迭代，但那是間接迭代。因此，當(dāng)項(xiàng)目進(jìn)展時(shí)，改變會(huì)引起混亂。（2．增量模型3.螺旋模型2-24.敏捷過(guò)程為了軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)能高效工作、快速響應(yīng)變化，17個(gè)軟件開(kāi)發(fā)專家出版了“敏捷宣言”。敏捷宣言是由下面4個(gè)簡(jiǎn)單的價(jià)值觀組成。個(gè)人和交互勝過(guò)過(guò)程和工具。這一點(diǎn)強(qiáng)調(diào)個(gè)人的能力和開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作的重要性。響應(yīng)改變勝過(guò)遵循計(jì)劃。優(yōu)先次序如何隨著項(xiàng)目進(jìn)展而改變也是困難的事。2）對(duì)許多類型的軟件來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)和構(gòu)造是交織的。也就是說(shuō)，這兩種活動(dòng)應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，以便當(dāng)設(shè)計(jì)模型被創(chuàng)建時(shí)它已被證明。在構(gòu)建系統(tǒng)以證明某設(shè)計(jì)之前很難預(yù)期有多少設(shè)計(jì)是必要的。3）（從計(jì)劃的觀點(diǎn)看）分析、設(shè)計(jì)、構(gòu)建和測(cè)試不像我們希望的那樣是可預(yù)期的。（來(lái)快速改變項(xiàng)目和技術(shù)條件軟件開(kāi)發(fā)的階段1.軟件開(kāi)發(fā)生命周期2.計(jì)劃階段這個(gè)階段的主要任務(wù)是創(chuàng)建項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃。計(jì)劃階段的活動(dòng)如下所列：組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)論證項(xiàng)目選擇開(kāi)發(fā)方法開(kāi)發(fā)項(xiàng)目進(jìn)度表制訂項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃3.分析階段研究當(dāng)前的系統(tǒng)確定系統(tǒng)需求撰寫(xiě)需求報(bào)告4.設(shè)計(jì)階段標(biāo)識(shí)潛在的解決方案評(píng)價(jià)方案并選擇最好的開(kāi)發(fā)應(yīng)用規(guī)程獲得實(shí)現(xiàn)新系統(tǒng)的批準(zhǔn)5.實(shí)現(xiàn)階段在實(shí)現(xiàn)階段，項(xiàng)目組要監(jiān)督構(gòu)建新系統(tǒng)所需任務(wù)的完成?？赡馨l(fā)生在這一階段的任務(wù)如下：購(gòu)買(mǎi)和安裝硬件和或軟件創(chuàng)建應(yīng)用測(cè)試應(yīng)用完成文檔培訓(xùn)用戶轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)向新系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換6.維護(hù)階段操作設(shè)備制作備份給用戶提供幫助修復(fù)缺陷優(yōu)化速度和安全必要時(shí)修改軟件以滿足業(yè)務(wù)需要軟件開(kāi)發(fā)方法學(xué)結(jié)構(gòu)化方法被認(rèn)為是一種經(jīng)典的方法。它關(guān)注軟件系統(tǒng)中的過(guò)程。面向?qū)ο蠓椒ò研畔⑾到y(tǒng)看作是相互作用完成特定任務(wù)的對(duì)象集。1.2什么是軟件需求？軟件需求是用戶解決現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題或?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)所需要的條件。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC/IEEE24765：2017，有以下幾種定義：(1)用戶解決問(wèn)題或?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)所需的條件、約束或能力。(2)系統(tǒng)、系統(tǒng)組件、產(chǎn)品或服務(wù)必須滿足或擁有的條件或能力，以滿足合同、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或其他正式規(guī)定的文件。(3)如(1)或(2)中所述的條件、約束或功能的文檔表示。軟件需求的類型IEEE定義功能需求為“系統(tǒng)或組件必須完成的功能”。這些需求描述了軟件與其環(huán)境非功能需求域需求[]需求工程過(guò)程（RE）過(guò)程。在收集需求后擬開(kāi)發(fā)的新軟件要么取代現(xiàn)有的軟件，要么增強(qiáng)其特性和功能。接下來(lái)，需求驗(yàn)證是要檢查需求說(shuō)明書(shū)，確保所有軟件需求都被明確地陳述；不一致、遺漏和錯(cuò)誤已被發(fā)現(xiàn)和糾正；擬開(kāi)發(fā)產(chǎn)品符合開(kāi)發(fā)過(guò)程、項(xiàng)目和產(chǎn)品所建立的標(biāo)準(zhǔn)。最后，軟件需求說(shuō)明書(shū)（SRS）一些人建議應(yīng)該設(shè)計(jì)“標(biāo)準(zhǔn)模板”用于需求說(shuō)明書(shū)的書(shū)寫(xiě)，認(rèn)為這將使需求以一致的、1.31.3.4節(jié)中詳細(xì)地討論。設(shè)計(jì)階段的目標(biāo)設(shè)計(jì)過(guò)程軟件設(shè)計(jì)原理1.抽象模塊化（即由單個(gè)模塊組成的大型程序信息隱蔽IEEE將信息隱藏定義為“將軟件設(shè)計(jì)決策封裝在模塊中的技術(shù)，使模塊的接口盡可能（算法和數(shù)據(jù)逐步求精（較低級(jí)別抽象和求精是互補(bǔ)的概念。抽象使您能夠從內(nèi)部指定過(guò)程和數(shù)據(jù)，但限制“外部人員”功能獨(dú)立（即獨(dú)立的模塊（和測(cè)試綜上所述，功能獨(dú)立是良好設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，而設(shè)計(jì)又是軟件質(zhì)量的關(guān)鍵。綜上所述，功能獨(dú)立是良好設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，而設(shè)計(jì)是軟件質(zhì)量的關(guān)鍵。重構(gòu)（開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)模型為了寫(xiě)出一個(gè)完整的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（設(shè)計(jì)模型），需要以下四種設(shè)計(jì)模型。數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)：與其他軟件工程活動(dòng)一樣，數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)（有時(shí)稱為數(shù)據(jù)構(gòu)建）創(chuàng)建數(shù)據(jù)和/或信息的模型，以高抽象級(jí)別表示（客戶/用戶的數(shù)據(jù)視圖）。然后，這個(gè)數(shù)據(jù)模型被精化為接口設(shè)計(jì)：接口設(shè)計(jì)描述了軟件如何與系統(tǒng)以及與最終用戶進(jìn)行交互。1.4軟件測(cè)試基礎(chǔ)1.測(cè)試的定義軟件測(cè)試決定了正在開(kāi)發(fā)的軟件的正確性、完整性和質(zhì)量。IEEE將測(cè)試定義為“通過(guò)2.好的測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)3驗(yàn)證和確認(rèn)測(cè)試的不同層次1-3單元測(cè)試單元測(cè)試是軟件測(cè)試的第一層次，用于測(cè)試軟件模塊是否滿足給定的需求。集成測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)收測(cè)試軟件測(cè)試的最后一層——第四層是驗(yàn)收測(cè)試，用于評(píng)估其交付是否滿足需求說(shuō)明書(shū)或需求。當(dāng)構(gòu)建客戶定制軟件時(shí)，會(huì)進(jìn)行一系列驗(yàn)收測(cè)試，使客戶能夠確認(rèn)所有需求。由最終用執(zhí)行軟件測(cè)試是為了確保軟件按照用戶的需求運(yùn)行。測(cè)試技術(shù)類型（也稱為結(jié)構(gòu)測(cè)試或玻璃盒測(cè)試白盒測(cè)試的目標(biāo)是(1)保證一個(gè)模塊中所有獨(dú)立的路徑在已經(jīng)至少運(yùn)行一次，(2)使所有邏輯判定的真假都運(yùn)行，(3)在所有循環(huán)的邊界和操作范圍內(nèi)運(yùn)行，和(4)運(yùn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以確保他們的正確性。也就是說(shuō)，測(cè)試用例確保程序中的所有內(nèi)部結(jié)構(gòu)都按照設(shè)計(jì)規(guī)范開(kāi)發(fā)。黑盒測(cè)試（或功能測(cè)試、行為測(cè)試）側(cè)重于功能需求，并檢查這些需求的輸入和輸出數(shù)據(jù)。當(dāng)執(zhí)行黑盒測(cè)試時(shí)，測(cè)試人員只知道“合法”輸入和相應(yīng)的輸出集，而不知道產(chǎn)生該輸出的程序內(nèi)部邏輯。因此，為了確定功能，將觀察對(duì)給定輸入集將產(chǎn)生的輸出。(1)行為或性能錯(cuò)誤，以及(5)初始化和終止錯(cuò)誤。（或等價(jià)類1.5隨著時(shí)間的推移,許多軟件系統(tǒng)變得越來(lái)越大,不斷的變更使軟件變得非結(jié)構(gòu)化,隨著人員的流動(dòng)使軟件變得不可理解,從這些軟件系統(tǒng)發(fā)布之日起，我們就努力地維護(hù)它們。系統(tǒng)IT再工程的起源1.定義什么是再工程？下面的問(wèn)題以及對(duì)問(wèn)題的回答有望澄清對(duì)再工程的理解：允許再工程修改業(yè)務(wù)功能嗎？這個(gè)問(wèn)題的答案是根本不允許。將再工程和業(yè)務(wù)功能的改變混在一起總是會(huì)產(chǎn)生不好的后果，并會(huì)惡化回歸測(cè)試方法。軟件可移植也是再工程的努力嗎？這個(gè)問(wèn)題的答案很清楚——“是”（2.起源有關(guān)再工程起源的兩個(gè)歷史性事件是不可不談的。千年蟲(chóng)問(wèn)題：對(duì)許多公司來(lái)說(shuō),這是他們第一次不得不涉及再工程機(jī)制。僅兩千年問(wèn)題就創(chuàng)造了數(shù)十億再工程市場(chǎng)，并刺激了印度和其他國(guó)家的離岸軟件市場(chǎng)。歐元的引入：歐元的引入創(chuàng)造了另一個(gè)巨大的再工程需求，主要是在歐洲的金融業(yè)中。1999年1月1基于上述原因，我們意識(shí)到軟件再工程對(duì)于許多遺留軟件系統(tǒng)是一項(xiàng)必要的活動(dòng)。軟件再工程模型在軟件再工程過(guò)程模型中包含了一個(gè)可行的策略。這個(gè)模型將在這章的后面部分討論，但是，首先需要說(shuō)明一些基本原理。為了實(shí)施這些規(guī)則，你可以使用軟件再工程過(guò)程模型（如圖2-3）來(lái)說(shuō)明，模型中定義軟件再工程活動(dòng)在圖2-3中所示的再工程圖是一個(gè)循環(huán)模型。這就意味著圖中每一部分所列的每一項(xiàng)活重復(fù)（終止）。庫(kù)存目錄分析（（）可以隨時(shí)間改變，因此，再工程的優(yōu)先級(jí)將隨之改變。文檔重構(gòu)“用時(shí)再修改”以上的每一個(gè)選項(xiàng)都是可實(shí)施的。軟件組織必須為每一個(gè)情況選擇一種最適合的做法。逆向工程代碼重構(gòu)最常見(jiàn)的再工程類型(實(shí)際上，在這里使用術(shù)語(yǔ)“再工程”是有疑問(wèn)的)是代碼重構(gòu)。某些(此工作可以自動(dòng)進(jìn)行)甚至可以用更現(xiàn)代的編程語(yǔ)言重新編寫(xiě)代碼。復(fù)審和測(cè)試生成的重構(gòu)代碼以保證沒(méi)有引入異常。更新內(nèi)部代碼文檔。數(shù)據(jù)重構(gòu)當(dāng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較差時(shí)例如，目前，扁平文件被實(shí)現(xiàn)，而關(guān)系型方法將大大地簡(jiǎn)化處理)，正向工程善其整體質(zhì)量。在大多數(shù)情況，被再工程的軟件可以重新實(shí)現(xiàn)現(xiàn)存系統(tǒng)的功能，并且加入新功能和/或改善整體性能。第二章移動(dòng)計(jì)算機(jī)能力要求當(dāng)你讀完這章之后，你應(yīng)該能夠：描述移動(dòng)計(jì)算機(jī)的類型和特性。區(qū)分移動(dòng)操作系統(tǒng)和移動(dòng)應(yīng)用軟件。講解兩種類型的智能手機(jī)。ARM體系結(jié)構(gòu)和安卓體系結(jié)構(gòu)。明確安卓體系結(jié)構(gòu)的四個(gè)層次。敘述不同類型的移動(dòng)操作系統(tǒng)。詳述華為鴻蒙操作系統(tǒng)。在過(guò)去的十年中，計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的最大變化是移動(dòng)計(jì)算機(jī)設(shè)備的廣泛使用，例如：平板電腦和智能手機(jī)。許多專家預(yù)測(cè)：這些移動(dòng)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用才剛本章給出了移動(dòng)計(jì)算機(jī)的概述，包括其類型、特性、CPU的體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。這對(duì)了解移動(dòng)計(jì)算機(jī)的基本概念是重要的。本章還詳細(xì)描述了最流行的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備——智能手機(jī)，如蘋(píng)果手機(jī)和華為手機(jī)。最后，我們將討論廣泛使用的移動(dòng)操作系統(tǒng),AndroidOS,包括它的起源、體系結(jié)構(gòu)等等。2.1移動(dòng)計(jì)算機(jī)概述被描述為尺寸小,重量輕和便于攜帶的可無(wú)線上網(wǎng)計(jì)算機(jī)。不能上網(wǎng)的移動(dòng)設(shè)備通常不將其看作移動(dòng)計(jì)算設(shè)備。2-1所示只是這類設(shè)備的少部分。如果設(shè)備可移動(dòng)，但使用時(shí)要固定，例如筆記本電腦，由于其在運(yùn)動(dòng)中不能使用，有時(shí)將其從移動(dòng)計(jì)算設(shè)備中去掉。筆記本電腦PC1設(shè)備和USB端口。為了節(jié)電、減重、省空間，膝上電腦的顯卡在很多情況下都集成到CPU或芯片中，并使用系統(tǒng)內(nèi)存。這樣與同級(jí)別的臺(tái)式電腦相比，就降低了圖形處理的性能。平板電腦PC手持電腦也就是我們常說(shuō)的掌上電腦,PDA就是一款使用廣泛的手持電腦。PDAWindowsMobile操作系統(tǒng)以及另外Linux。智能手機(jī)是一種具有先進(jìn)移動(dòng)操作系統(tǒng)的移動(dòng)電話，移動(dòng)操作系統(tǒng)結(jié)合了個(gè)人電腦操作系統(tǒng)的性能與其他一些用于移動(dòng)或手持設(shè)備的特性。他們通常將其它一些流行移動(dòng)設(shè)備的特點(diǎn)與手機(jī)相結(jié)合。例如：PDA的功能、媒體播放、GPS導(dǎo)航。平板手機(jī)是一種介于智能手機(jī)和平板電腦之間設(shè)計(jì)的一種形式的移動(dòng)設(shè)備。按對(duì)角線5.3-6.99吋（135-178mm），這種尺寸能補(bǔ)充屏幕密集操作的2014專用計(jì)算機(jī)包括便攜式數(shù)據(jù)終端、可穿戴的計(jì)算機(jī)和車(chē)載計(jì)算機(jī)。便攜式數(shù)據(jù)終端，PDT是一款通過(guò)無(wú)線傳輸（WLANWWAN）輸入或檢索數(shù)據(jù)的電子設(shè)備。它們可用于大型商場(chǎng)的條形碼閱讀器，也同樣適用于倉(cāng)庫(kù)、醫(yī)院或需要從遠(yuǎn)距離訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用領(lǐng)域?？纱┐鞯挠?jì)算機(jī)，也就是我們知道的身體攜帶型計(jì)算機(jī)或簡(jiǎn)稱穿車(chē)載計(jì)算機(jī)PCGPS和藍(lán)牙等有用的技術(shù)?？蓴y帶性、體積小、無(wú)線通訊和觸摸界面是移動(dòng)計(jì)算機(jī)的基本特性?？蓴y帶性：之所以叫做移動(dòng)設(shè)備，是因?yàn)榫哂蓄l繁移動(dòng)的性能。無(wú)論是否靠近電源或有網(wǎng)絡(luò)的物理連接，任何移動(dòng)設(shè)備在移動(dòng)時(shí)可以持續(xù)運(yùn)行和操作。為了便于攜帶，移動(dòng)設(shè)備通常配有可充電電池，在幾小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可以操作使用，而不需要連接外部充電器或電源。體積?。阂?yàn)橥庑晤愃剖謾C(jī)，移動(dòng)設(shè)備也被稱為手持型和掌上型。典型的移動(dòng)設(shè)備能放在普通成年人的手中或口袋里。有些移動(dòng)設(shè)備可以折疊或滑動(dòng)，由小型便攜模式變?yōu)檩^大尺寸模式，露出內(nèi)置鍵盤(pán)或較大的屏幕。移動(dòng)設(shè)備利用觸摸屏和小鍵盤(pán)進(jìn)行輸2入，維持其小體積的特點(diǎn)，并且不需要外接的界面設(shè)備。移動(dòng)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)形式是用戶可以用一只手操作。將設(shè)備置于手掌上或手指中，同時(shí)用拇指執(zhí)行其功能。無(wú)線通訊：移動(dòng)設(shè)備通常具有與其它類似設(shè)備、固定計(jì)算機(jī)及其系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)及手機(jī)進(jìn)Wi-Fi2005無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入，就可以上網(wǎng)。沒(méi)有配備無(wú)線上網(wǎng)的移動(dòng)電話不能被定義為移動(dòng)計(jì)算設(shè)備。觸摸界面：移動(dòng)設(shè)備的一個(gè)關(guān)鍵特點(diǎn)是它的觸摸輸入。這就使得用戶容易操作,可以用屏幕上的虛擬鍵盤(pán)輸入。系統(tǒng)必須對(duì)觸摸，而非鍵盤(pán)或鼠標(biāo)輸入進(jìn)行應(yīng)答。這也整合了手眼操作——一個(gè)軀體感覺(jué)系統(tǒng)的自然運(yùn)用。近期推出的多點(diǎn)觸控界面，因其可模擬對(duì)象行為方式，所以更具真實(shí)感。移動(dòng)計(jì)算機(jī)的CPU構(gòu)架在移動(dòng)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位的兩種主要的CPU架構(gòu)是ARMHoldings公司的ARM架構(gòu)和Intel公司的x86架構(gòu)。圖2-2所示為三星1GHz的ARMCONTEX-A8處理器和Intelx86的一款處理器。1981年開(kāi)始，Intelx86IBMPCx86-64架構(gòu)在內(nèi)。2006x86MacintoshCPU架構(gòu)已經(jīng)被納入平板電腦多年，通常提供更高的性能，可運(yùn)行所有版本的微軟Windows操作系統(tǒng)，包括Windows桌面版和企業(yè)版的應(yīng)用程序。2010年，Intel宣布英特爾凌動(dòng)（Atom）進(jìn)軍平板電腦市場(chǎng)的規(guī)劃。201310月，IntelFPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列）ARMx86微處理器的計(jì)劃。ARM被制造商們選為智能手機(jī)（95%）、PDA、數(shù)碼相機(jī)（80%）、機(jī)頂盒、DSL路由器、智能電視（70%）和平板電腦（95%）CPU架構(gòu)。自從側(cè)重移動(dòng)性并相對(duì)節(jié)電的32ARM6101993年為蘋(píng)果公司AcornPsion,PalmNokiaPDAARM的授權(quán)模式ARMWindowsCE版2012Windows8的推出，微軟宣布對(duì)該構(gòu)架有附加的支持，裝載他們自ARMMicrosoftx86-64的英特微處理器核i5的平板電腦，作為另一個(gè)微軟的品牌MicrosoftSurfacePro.。移動(dòng)操作系統(tǒng)是智能手機(jī)、平板電腦、PDA或其他移動(dòng)設(shè)備的操作系統(tǒng)。有些電腦，如3膝上型電腦，盡管是可移動(dòng)的，但其操作系統(tǒng)不能看作移動(dòng)操作系統(tǒng)，因?yàn)槠涫褂玫牟僮飨到y(tǒng)原本是為了較大型號(hào)的非移動(dòng)臺(tái)式電腦設(shè)計(jì)的。從歷史上講，它們沒(méi)有也不需要專門(mén)的移動(dòng)特性。這一差別在一些新型的操作系統(tǒng)中逐漸趨于模糊，具有兩者都有的混合性能。移動(dòng)操作系統(tǒng)把個(gè)人電腦操作系統(tǒng)的功能與其它移動(dòng)或手持功能相結(jié)合，通常包括觸摸屏、電話、藍(lán)牙、Wi-Fi、GPS移動(dòng)導(dǎo)航、照相機(jī)、攝像機(jī)、語(yǔ)音識(shí)別、錄音、音樂(lè)播放、近距離通訊和紅外線。在現(xiàn)代移動(dòng)體系中，以上大部分功能被認(rèn)為是必不可少的。安卓操作系統(tǒng)AndroidOSLinux內(nèi)核的移動(dòng)操作系統(tǒng)。它主要是為觸摸屏移動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)的，如：智能手機(jī)和平板電腦。全世界有許多公司將安卓操作系統(tǒng)用于Galaxy（早期和小米的產(chǎn)品以及OS是一款最流行的用50%PC機(jī)中并不多2.0之前發(fā)行的版本（1.0、1.5、1.6）2.x版本大部分用于手3.013。蘋(píng)果操作系統(tǒng)iOSiOS由蘋(píng)果公司發(fā)行。在全球，它的智能手機(jī)安裝用戶數(shù)名列第二，但盈利最高。原因AndroidiOSDarwinOSiPhone,iPodTouch,iPadTViOS。iOS源自蘋(píng)果公司的PCOSX。2008iOS2.0發(fā)布，第三方應(yīng)用軟件才得到蘋(píng)果公司的官方的支持。在此之前，iOS設(shè)備Foxconn202219%iOSSafariiTunesStoreiPhoneiPad，AppStoreiBooksStoreiOSiOS12.5.6。鴻蒙操作系統(tǒng)HarmonyOS（Harmony（ICT）基礎(chǔ)設(shè)施和智能設(shè)備的供應(yīng)商。具有橫跨四個(gè)領(lǐng)域的集成解決方案——電訊網(wǎng)絡(luò)、IT、智能設(shè)備和云服務(wù)。HarmonyOSHarmonyOS提供了在所有場(chǎng)景下可靠的交互方式，且順暢、簡(jiǎn)潔，可著重描述如下。4尖端前沿：用于所有設(shè)備類型的跨領(lǐng)域操作系統(tǒng)。虛擬化分布的設(shè)備，使得操作系統(tǒng)的一次開(kāi)發(fā)可用于多設(shè)備的開(kāi)發(fā)。IEEE1003.1標(biāo)準(zhǔn)HarmonyOS安全可靠：HarmonyOS的內(nèi)核已經(jīng)通過(guò)了正規(guī)的檢驗(yàn)，開(kāi)放的全堆棧軟件技術(shù)。20226HarmonyOS3MatePadProMateBookXHarmonyOS3提供了設(shè)備之間流暢的互聯(lián)和方便連接設(shè)備的服務(wù)小部件。2022112022HarmonyOS——生態(tài)系HarmonyOSHarmonyOS華32千萬(wàn)。移動(dòng)App術(shù)語(yǔ)“App20102009年，技術(shù)專欄作家大衛(wèi)·波格說(shuō)：新型的智能手機(jī)可以昵稱為“App手機(jī)”，以區(qū)別之前的不那么復(fù)雜的智能手機(jī)。2010年,“app”AppAppWeb瀏覽器、Email客戶端、appapps。有些預(yù)安裝的App可通過(guò)普通的卸載過(guò)程去除，這樣可得到更多的存儲(chǔ)空間去安裝期望的App。當(dāng)軟件不允許這樣做時(shí)，有些設(shè)備可以徹底刪除不想要的軟件。App2008年出AppApp是免費(fèi)App軟件從這些平臺(tái)下載到目的設(shè)備，但是有些時(shí)候它們也app所獲利潤(rùn)，20-30%給了經(jīng)銷(xiāo)商，剩余部分由軟件2.2智能手機(jī)如今，全世界數(shù)十億的人使用智能手機(jī)或平板手機(jī)，其中有許多是孩子。智能手機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是它可以提供許多工具，而這些工具是包含在一個(gè)單獨(dú)的、隨時(shí)可用的、相對(duì)便宜的手機(jī)套件中。離開(kāi)家或辦公室時(shí)，我們可以用智能手機(jī)完成臺(tái)式電腦或筆記本上做的52.2.1功能高端智能手機(jī)是將革命性的多點(diǎn)觸控技術(shù)和其它強(qiáng)大功能如：GPS、Wi-Fi、藍(lán)牙、處理器、加速計(jì)、螺旋儀等結(jié)合在一起的尖端設(shè)備。（（觸摸屏4:316:9。2.45吋。GPS：全球定位系統(tǒng)是一個(gè)基于空間的導(dǎo)航系統(tǒng)。在地球上或接近地球的任何地方，GPSGPS接收器的人都可以免費(fèi)使用該系統(tǒng)。Wi-Fi:2.4GHzUHF和5GHzSHFISM無(wú)線頻段，使電子設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。智能手機(jī)可以連接到網(wǎng)絡(luò)資源，例如通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)訪問(wèn)因特網(wǎng)。這個(gè)接入點(diǎn)（或熱點(diǎn)）20米，室外則更大，熱點(diǎn)的覆蓋范圍可以小到有墻壁阻隔無(wú)線信號(hào)的一個(gè)房間，或大到多個(gè)重疊接入點(diǎn)覆蓋的很多平方公里。藍(lán)牙：是固定或移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行短距離數(shù)據(jù)交換的無(wú)線技術(shù),ISM頻段,波長(zhǎng)為2.4-2.485GHzUHF片上系統(tǒng)：片上系統(tǒng)是將一臺(tái)計(jì)算機(jī)或其他電子系統(tǒng)的所有元件集成在一個(gè)芯片上的集成電路。由于該系統(tǒng)的耗電低，在移動(dòng)電子市場(chǎng)非常普遍。在智能手機(jī)領(lǐng)域，片上系統(tǒng)通常整合了多核處理器、GPU等部件。多核處理器是集成了兩個(gè)以上稱為“核”GPU，有時(shí)也叫可視處理單元（VPU），是一種專用的處理器。它用于快速處理和修改內(nèi)存，加速創(chuàng)建幀緩沖中的圖像信息輸出到顯示器。運(yùn)動(dòng)協(xié)處理器：協(xié)處理器是用于協(xié)助主處理器工作的處理器。用于智能手機(jī)的運(yùn)動(dòng)協(xié)處理器可以采集、處理和存儲(chǔ)來(lái)自智能手機(jī)內(nèi)置的加速儀、螺旋儀和指南針的傳感數(shù)據(jù),iPhoneiPhone是一款由蘋(píng)果公司設(shè)計(jì)和銷(xiāo)售的系列智能手機(jī)，運(yùn)行蘋(píng)果的iOS移動(dòng)操作系統(tǒng)。iPhone2007iPhone值得關(guān)注的是大觸摸屏，采用手指直接輸入作為主要的交互方式，取代了當(dāng)時(shí)的手寫(xiě)筆和iPhone3.5吋觸摸顯示屏，具有藍(lán)牙、Wi-FiWebAPP，例如谷歌地圖和天氣等性能。iPhone的手1414iOS版本伴隨著每一代手機(jī)的發(fā)布。iPhone6iPhone6plusiPhone2-4iPhone5SiPhone5C6LTEWi-FiiPhone手機(jī)iPhone14iPhone14Pro2-5202298日發(fā)行。iPhone6iPhone6iPadAir的影響，前面是玻璃顯示屏，四周邊沿呈圓弧狀，鋁制背面上的兩個(gè)塑料條用于天線。該型號(hào)的外殼具有金色、銀色和太空灰三種顏色。iPhone6的厚度為6.9mmiPhone5S和iPhone5CiPhone6最大的改進(jìn)是其顯示器，叫做“視網(wǎng)膜高清顯示屏”（RetinaHDDisplay）和“離子加強(qiáng)”（ion-strengthened)顯示屏。iPhone61810毫安時(shí)。顯示屏：RGB像素本身呈傾斜模式，所以每一個(gè)像素都可以從不同的角度看到。這一技術(shù)幫助改進(jìn)了顯示器的可視角度。iPhone64.716:91334x750。后置相機(jī)：和以前的型號(hào)不同，后置的相機(jī)鏡頭與設(shè)備背面沒(méi)有齊平，鏡頭周邊略微iPhone6iPhone5S1.5微f/2.230601080p120240幀的慢運(yùn)動(dòng)視頻。處理器61.4GHzCyclone（A8M8運(yùn)動(dòng)協(xié)處理器——iPhone5SM7換代協(xié)處理器。M8M7M8芯片還包括一個(gè)可測(cè)量海拔高度的氣壓計(jì)。與iPhone5S相比較，A825%CPU性能，50%的圖像處理性能，熱量散發(fā)也更低。iOS9iPhone6iOS9iOS9是由蘋(píng)果公9iOS8的升級(jí)版，iOS9201568日公司召開(kāi)的2015年世界開(kāi)發(fā)者大會(huì)上宣布的，并于2015年9月16日發(fā)行。iOS9沒(méi)有把設(shè)計(jì)的重iOS9可以用于iPhone4siOS9的常用功能，包括照片和相機(jī)、通知中心、消息、鍵盤(pán)、家庭共享等等。照片和相機(jī)iPhone拍靜止的照片、動(dòng)態(tài)的照片以及高清視頻。它有兩個(gè)攝像iSight攝像頭，還有一個(gè)可用于視屏通話和自拍的前置攝像頭。圖片應(yīng)用程序包含較多的編輯圖片的工具。裁剪特性現(xiàn)在還可以順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)圖app為前置攝像頭設(shè)置310秒。通知中心：該中心將所有通知集中于一處，因此可在任何時(shí)間回顧查看。可以查看當(dāng)天的詳細(xì)信息，如：天氣預(yù)報(bào)、約會(huì)、生日、股票報(bào)價(jià)、甚至還有明天事件的快速摘要。輕點(diǎn)“通知”標(biāo)簽可查看所有提醒。從手機(jī)屏幕頂部邊緣向下拖拉就能打開(kāi)“通知中心”。信息iMessage和其他iOS設(shè)備及Mac電腦交換文本信息。iMessage是蘋(píng)果的一項(xiàng)功能，可讓你通過(guò)無(wú)線（或蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接iOS5OSXMountainLion或更高版7iMessage發(fā)送的信息不占用你向電信運(yùn)營(yíng)商申請(qǐng)的包月短信數(shù)量。信息中可包括照片、視頻和其它形式的信息。可以看到對(duì)方正在鍵入信息的狀態(tài)，也可讓對(duì)方知道已閱讀了發(fā)來(lái)的信息。鍵盤(pán)：它包括一個(gè)新的預(yù)測(cè)輸入特性，叫做快打。每次輸入時(shí)，鍵盤(pán)上方顯示可選擇的詞匯。該特性可在設(shè)置中關(guān)閉或用手指滑動(dòng)隱藏。另外，它還允許用戶安裝第三方iOS，包括單行輸入法、滑動(dòng)輸入法、盲打輸入法、Fleksy輸入法和文本自適應(yīng)輸入法。家庭共享：5個(gè)家庭成員（除自己外）。家庭成員app、音樂(lè)、電影、電視節(jié)目和圖書(shū)。還可以同步照片集、iTune的下載請(qǐng)求以獲得準(zhǔn)許。9云驅(qū)動(dòng)是蘋(píng)果iOS的設(shè)備而設(shè)計(jì)的文件托管服務(wù)。用戶可以保存圖片、視頻、文字、音樂(lè)、和應(yīng)用程序數(shù)據(jù)到云。健康工具是開(kāi)發(fā)者制作軟件，整合新的健康應(yīng)用程序的工具。該應(yīng)用軟件使用戶可以跟蹤他們的步數(shù)、氧量、睡眠水平及其它的健康相關(guān)數(shù)據(jù)。家庭工具是類似于健康工具的數(shù)據(jù)庫(kù)，它允許開(kāi)發(fā)者可以制作用于搜索、配置、通信、iPhone來(lái)控制你家中任何“AppleHomeKit”的部件，例如燈、鎖、恒溫器、智能插座等。Mate系列、P系列、Pocket系列、novaYMateP系列的特色。Pocket系列是華為推出的美觀、可折疊的新一代智能手機(jī)。該折疊模型的超大的屏幕視覺(jué)和新穎性能將一個(gè)多用途的設(shè)備像世界展開(kāi)。Nova2016年推出。該系列有很好的性能，而且很適合年青群體。Y系列側(cè)重于便于上網(wǎng)，共享網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)。20229Mate50Mate50系列手機(jī)采用了一系列前沿技術(shù)，Mate50Mate50Pro2-6所示。顯示屏Kunlun玻璃阻止手機(jī)屏幕遭受各種方式的傷害，該玻璃通過(guò)了瑞士的五星SGS10次。120Hz曲面屏和獨(dú)一無(wú)二的標(biāo)準(zhǔn)色彩，使得視頻中的每一幀畫(huà)面都是一幅值得欣賞1440PWM相機(jī)XMAGE10個(gè)不同的光圈尺寸以供人們從中選擇，8方便人們可以在最后的作品中調(diào)整清晰度和景深。50MP24%F1.4RYYB傳XDFusionPro圖像引擎無(wú)縫隙的工作以保持亮度和對(duì)比度的原始狀態(tài)。超級(jí)夜晚模式在夜色籠罩下把人加深，捕捉晚間帶給人們生活的迷人的細(xì)節(jié)。視覺(jué)層次的模糊用于視頻和圖片，將拍攝對(duì)象轉(zhuǎn)換成全景的影像特性。120°全景光圈將取景范圍擴(kuò)展到一個(gè)超大的領(lǐng)域。Macro視頻該性能將小場(chǎng)景轉(zhuǎn)化為人們的個(gè)人世界，而且MacroPiP提供難以想象的精準(zhǔn)且未經(jīng)預(yù)習(xí)的細(xì)節(jié)。原始的：當(dāng)顏色和紋理出現(xiàn)在你的面前時(shí)，記錄的是原始的。所見(jiàn)即所得。生動(dòng)的：創(chuàng)造明亮和黑暗區(qū)域之間的鮮明對(duì)比，帶來(lái)第一次難以忘懷的印象。明亮的：展示圖像的所有閃光點(diǎn)，具有協(xié)調(diào)的光線和清晰的對(duì)比。其他防損性：Mate50Mate50Pro被制造成為可處理生活中能夠發(fā)生的任何情況。它IP686米水深20GB的存儲(chǔ)空間，這些是通過(guò)疊加重復(fù)文件、壓縮appsapp、操作靈活、網(wǎng)頁(yè)瀏覽無(wú)間隙。2.3安卓操作系統(tǒng)安卓是用于移動(dòng)設(shè)備的操作系統(tǒng)。其設(shè)計(jì)主要面向觸摸屏移動(dòng)設(shè)備，如智能手機(jī)和平TVAutoWear2-7PC2015年，安卓系統(tǒng)占據(jù)了最大的操作系統(tǒng)市場(chǎng)。200310月安卓公司由安迪Windows移動(dòng)操作系統(tǒng)相抗衡。2005年7月，谷歌用超過(guò)5千萬(wàn)的美金收購(gòu)了安卓公司。收購(gòu)后，安迪、邁納、懷特9等主要員工仍在那里工作。當(dāng)時(shí)，谷歌打算通過(guò)這次變動(dòng)進(jìn)入移動(dòng)手機(jī)市場(chǎng)。在谷歌，由魯賓領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了由Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)設(shè)備平臺(tái)。谷歌向手機(jī)制造商和運(yùn)營(yíng)商推銷(xiāo)該平臺(tái)，向他們承諾提供一個(gè)靈活并可升級(jí)的系統(tǒng)。那時(shí)，谷歌還聯(lián)合了多家硬件組件和軟件合作伙伴，并且示意運(yùn)行商，愿與他們開(kāi)展各種程度的合作。2007年11月，開(kāi)放手機(jī)聯(lián)盟（OHA）成立。它是一個(gè)技術(shù)公司聯(lián)合體，包括谷歌，一些設(shè)備制造商，如：宏達(dá)電子（HTC）、索尼、三星等，一些無(wú)線運(yùn)營(yíng)商，如：SprintNextelT-Mobile等，一些芯片制造廠家，如：Qualcomm、TexasInstruments等。其目的是確立移動(dòng)設(shè)備的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。就在當(dāng)天，安卓發(fā)布了它的第一個(gè)產(chǎn)品，建立在Linux內(nèi)2.6.25HTCDream，200810月推出。2014年，谷歌推出了安卓1，一款標(biāo)準(zhǔn)化的智能手機(jī)，主要面向發(fā)展中國(guó)家。安卓1智能手機(jī)運(yùn)行最新的安卓版本（如最新的5.1），接近該操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)版本。朝向，將屏幕從肖像（縱向）模式調(diào)整到風(fēng)景（橫向）模式，或允許用戶在賽車(chē)游戲中通過(guò)旋轉(zhuǎn)設(shè)備，模擬控制方向盤(pán)來(lái)駕駛汽車(chē)。主屏幕PC臺(tái)式電APP圖標(biāo)啟動(dòng)相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用程序，emailPhone狀態(tài)欄屏幕頂端的一橫條是狀態(tài)欄，給出有關(guān)設(shè)備和連接的信息?？梢韵吕瓲顟B(tài)欄展開(kāi)通知屏幕，顯示應(yīng)用軟件的重要信息或更新信息，如新收到的郵件或手機(jī)短信，這樣就不會(huì)立即中斷或打擾用戶。通知會(huì)一直保留，直到用戶閱讀（通過(guò)點(diǎn)擊打開(kāi)相關(guān)應(yīng)用軟件）或?qū)?.1安卓系統(tǒng)能夠提供運(yùn)行不同的應(yīng)用程序來(lái)改變默認(rèn)的啟動(dòng)、外觀和安卓的外部可視行為。這些外觀的變化包括多頁(yè)面停頓或不停頓，以及更多用戶界面基本特性的改變。10安卓操作系統(tǒng)是一個(gè)針對(duì)移動(dòng)設(shè)備的整合開(kāi)源軟件堆棧。該操作系統(tǒng)可以分為四層，從上到下是應(yīng)用程序?qū)?、?yīng)用程序框架層、系統(tǒng)層（函數(shù)庫(kù)和運(yùn)行時(shí)）和Linux內(nèi)核層。安卓的體系結(jié)構(gòu)和其主要組件如圖2-8所示。Linux內(nèi)核：最低層——Linux內(nèi)核（2.6版）提供內(nèi)核系統(tǒng)服務(wù)，例如內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、網(wǎng)絡(luò)堆棧、安全和驅(qū)動(dòng)器模式。該內(nèi)核也作為應(yīng)用程序和硬件之間的硬件抽象層。系統(tǒng)層：系統(tǒng)層可以分為兩部分：函數(shù)庫(kù)和安卓運(yùn)行時(shí)。庫(kù)函數(shù)包括安卓系統(tǒng)各組件C/C++WebKitSGLOpenGLESFreeType、SQLite等。這些功能通過(guò)安卓應(yīng)用程序框架提供給開(kāi)發(fā)者。安卓運(yùn)行時(shí)包括一套核函Java編程語(yǔ)言可用的核函數(shù)庫(kù)功能。每個(gè)安卓應(yīng)用程序在操作系統(tǒng)Dalvik模擬機(jī)實(shí)例。應(yīng)用程序框架App的基礎(chǔ)，大部分時(shí)間開(kāi)發(fā)者都工作在應(yīng)用程序框架下。它的主要組件有：活動(dòng)管理、窗口管理、內(nèi)容提供、視圖系統(tǒng)、通知管理、打包XMPP服務(wù)。appWeb瀏覽器、SMS應(yīng)用程序、地圖應(yīng)用程序等。所有App都用Java語(yǔ)言編寫(xiě)。應(yīng)用程序應(yīng)用程序郵件通訊日歷瀏覽器...應(yīng)用程序框架活動(dòng)管理窗口管理內(nèi)容提供觀察系統(tǒng)通告管理打包管理電話管理資源管理位置管理XMPP服務(wù)函數(shù)庫(kù)安卓運(yùn)行時(shí)表面管理媒體框架SQLite核庫(kù)GL|ES免費(fèi)類Web工具Daivik虛擬機(jī)SGLSSLlibcLinuxKernel顯示驅(qū)動(dòng)相機(jī)驅(qū)動(dòng)藍(lán)牙驅(qū)動(dòng)閃存驅(qū)動(dòng)Binder（IPC）驅(qū)動(dòng)USB驅(qū)動(dòng)鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)Wi-Fi驅(qū)動(dòng)音頻驅(qū)動(dòng)電源管理11第三章數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)庫(kù)能力要求讀完這章后，你應(yīng)該能夠：定義數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)討論數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)之間的區(qū)別描述數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展階段討論數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的郵電描述不同類型的數(shù)據(jù)模型識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)理解關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的定義理解每種完整性約束規(guī)則說(shuō)明關(guān)系代數(shù)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的作用解釋不同類型的關(guān)系代數(shù)操作描述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和建模的主要步驟12.定義主存數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；描述主存數(shù)據(jù)庫(kù)和磁盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)的不同；討論主存數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)；討論主存數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)。IT時(shí)代，開(kāi)發(fā)人員具備數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)是至關(guān)重要的，因?yàn)樗呀?jīng)成為計(jì)算機(jī)科學(xué)相關(guān)3.1數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念在系統(tǒng)地介紹數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念之前，我們首先要介紹一些最常用的術(shù)語(yǔ)和概念。從2060（磁盤(pán)和磁鼓1962年的一份報(bào)告，它是第一個(gè)在特定技術(shù)意義上使用“數(shù)據(jù)庫(kù)”一詞。術(shù)語(yǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的集合，通常描述一個(gè)或多個(gè)相關(guān)組織的活動(dòng)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱為DBMS）是一套計(jì)算機(jī)軟件，它幫助用戶和其他應(yīng)用程序有效地維護(hù)和利用大的數(shù)據(jù)集合，并提供用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)之間的接口。著名的DBMS包括MySQL、PostgreSQL、SQLiteSQLServer、OracleDBMS和數(shù)據(jù)庫(kù)密切相DBMSIT界外，“數(shù)據(jù)庫(kù)”一詞有時(shí)被用來(lái)指任何數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DBS）是數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DBA）3-1負(fù)責(zé)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的管理。什么是數(shù)據(jù)管理？數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展隨著計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，數(shù)據(jù)管理技術(shù)經(jīng)歷了人工管理和文件系統(tǒng)管理，在20世紀(jì)60年代數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)出現(xiàn)了，來(lái)解決多用戶和多個(gè)應(yīng)用程序共享數(shù)據(jù)的需求。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展可以分為三個(gè)時(shí)代：導(dǎo)航階段、SQL/關(guān)系階段和后關(guān)系階段。1.20世紀(jì)60年代導(dǎo)航式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)早期的兩個(gè)主要的導(dǎo)航數(shù)據(jù)模型是層次模型和Codasyl模型（網(wǎng)絡(luò)模型）。IBM的IMS系統(tǒng)是基于層次模型的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)模型在許多數(shù)據(jù)庫(kù)管理產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)，如IDMS。2.20世紀(jì)70年代關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1970年由埃德加.F.Codd首次提出關(guān)系模型，它背離了傳統(tǒng)的做法，堅(jiān)持應(yīng)用程序可以按內(nèi)容而不是按鏈接搜索數(shù)據(jù)。關(guān)系模型由多張表組成，每張表表示不同類型的實(shí)體。直到20世紀(jì)80年代中期，計(jì)算硬件足夠強(qiáng)大，使關(guān)系系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和應(yīng)用程序）可以20902013SQL，它是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中創(chuàng)建、操作和查詢數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言，它還影響了其他數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言。為了克服對(duì)象-2080年代被提出，這導(dǎo)致了“后關(guān)系”一詞的產(chǎn)生，同時(shí)也帶來(lái)了混合式對(duì)象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展。3.21世紀(jì)NoSQL和新NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)21NoSQLNewSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手“下一代”嘗試了新的實(shí)現(xiàn)，它保留了關(guān)系/SQLNoSQL的高性能特點(diǎn)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)有許多優(yōu)點(diǎn)如下所述。1.數(shù)據(jù)獨(dú)立理想情況下，應(yīng)用程序應(yīng)該不暴露數(shù)據(jù)表示和存儲(chǔ)的細(xì)節(jié)。DBMS提供了隱藏這些細(xì)節(jié)的抽象數(shù)據(jù)視圖。2.高效的數(shù)據(jù)訪問(wèn)。DBMS利用各種復(fù)雜的技術(shù)高效地存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)設(shè)備上，則此功能尤為重要。3.數(shù)據(jù)的完整性和安全性。DBMSDBMS可以檢查是否超出部門(mén)預(yù)算。此外，它還可以強(qiáng)制執(zhí)行訪問(wèn)控制，來(lái)管理不同類別的用戶可見(jiàn)的數(shù)據(jù)。4.數(shù)據(jù)管理。5.并發(fā)訪問(wèn)和故障恢復(fù)。DBMS調(diào)度對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問(wèn)，這樣同一個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)只被一個(gè)用戶訪問(wèn)。此外，DBMS還可以保護(hù)用戶免受系統(tǒng)故障的影響。6.減少應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的時(shí)間顯然，DBMS支持常見(jiàn)的多個(gè)應(yīng)用程序訪問(wèn)DBMS中數(shù)據(jù)的重要功能。這與數(shù)據(jù)的高層接口一起，支持應(yīng)用程序的快速開(kāi)發(fā)。DBMS應(yīng)用也可能比類似的獨(dú)立應(yīng)用程序更健壯，因?yàn)樵S多重要的任務(wù)都是由DBMS處理的（并且不需要在應(yīng)用程序中進(jìn)行調(diào)試和測(cè)試）。數(shù)據(jù)模型允許用戶定義以數(shù)據(jù)模型已經(jīng)用于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的常用數(shù)據(jù)模型主要包括：層次數(shù)據(jù)庫(kù)模型網(wǎng)絡(luò)模型關(guān)系模型對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)模型面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型文檔模型在ANSI（簡(jiǎn)稱美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)中，有三種類型的數(shù)據(jù)模型來(lái)匹配不同的意圖。概念數(shù)據(jù)模型——從用戶的角度對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行建模，主要用于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。實(shí)體聯(lián)系模型DBMSDBMS存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式，而不是用戶對(duì)底層企業(yè)的看法。DBMS的用戶最終關(guān)心的是一些真實(shí)世界的企業(yè)，以及要存儲(chǔ)的描述企業(yè)各個(gè)方面的數(shù)據(jù)。-聯(lián)系（ER）ER模型的好的表達(dá)性是其廣泛使用的一個(gè)重要原因。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的抽象層次DBMS3-2數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（DDL）用于定義外部模式和概念模式。DDL是最廣泛使用的數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)SQLDBMSSQL命令來(lái)描述SQL語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)的一部分。關(guān)于概念模式、外部和物理模式的信息存儲(chǔ)在系統(tǒng)目錄中。我們將在下面討論三個(gè)層次的抽象。概念模式（邏輯模式或模式）（有時(shí)也稱為邏輯模式或模式DBMS的數(shù)據(jù)模型來(lái)描述所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。DBMS中，概念模式描述了存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有關(guān)系。3.3中討論。物理模式（內(nèi)模式）3.3中討論物理數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)。3.外模式（子模式）DBMS的數(shù)據(jù)模型的，它允許在單個(gè)用戶或用戶組的級(jí)別上自定（和授權(quán)DBMSDBMS中存儲(chǔ)的關(guān)系來(lái)計(jì)算的。外模式設(shè)計(jì)是由最終用戶需求來(lái)指導(dǎo)的。3.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)概述1.什么是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)？（相關(guān)表2.關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的一些術(shù)語(yǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，關(guān)系是元組（d1，d2，...，dn）的集合，其中每個(gè)元素dj都是數(shù)據(jù)域Dj的成員。每個(gè)元素都被稱為一個(gè)屬性值。關(guān)系的度，也稱為目，是字段的數(shù)目。術(shù)語(yǔ)n-元組指的是n度（n>=0）的元組。記錄型是記錄的模板。它包含字段名，但沒(méi)有數(shù)據(jù)。創(chuàng)造記錄型是設(shè)計(jì)過(guò)程的一部分，關(guān)系的候選鍵是一組其值能唯一標(biāo)識(shí)集合中實(shí)體的最小屬性集；也就是說(shuō)，一組屬性(1)該關(guān)系沒(méi)有兩個(gè)不同的元組，它們具有相同的屬性值。(2)這些屬性沒(méi)有正確的子集滿足(1)（這意味著集合是最小的）。任何候選碼都可以成為主碼。主鍵的值不能為空(NULL)。它不能有重復(fù)值。外鍵是表中的字段（或字段集合），該字段可以唯一標(biāo)識(shí)另一個(gè)表的一行。換句話說(shuō)，關(guān)系中的完整性約束數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)際上只是存儲(chǔ)在其中的信息，因此，DBMS必須幫助防止輸入不正確的信息。完整性約束（IC）是在數(shù)據(jù)庫(kù)模式上指明的一個(gè)條件，它限制了可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例強(qiáng)制遵守完整性約束，因?yàn)樗辉试S數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)合法的實(shí)例。完整性約束可確保授權(quán)用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所做的更改不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)一致性的丟失。完整性約束可以在不同的時(shí)間被指定和強(qiáng)制執(zhí)行。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理員(DBA)當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)，DBMS會(huì)檢查是否存在違規(guī)行為，并不允許對(duì)違反指定完整性的數(shù)據(jù)進(jìn)行更改。在關(guān)系模型中可以指定多種完整性約束。我們將討論以下常用的完整性約束。域約束實(shí)體完整性約束參考完整性約束用戶定義的約束關(guān)系代數(shù)在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，關(guān)系代數(shù)是一階邏輯和有限關(guān)系上運(yùn)算有關(guān)的集合代數(shù)的一個(gè)分支。其中主要的是SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言的簡(jiǎn)稱）。關(guān)系代數(shù)在純數(shù)學(xué)之外很少受到關(guān)注，直1970E.F.Codd提出的關(guān)系模型發(fā)表。Codd提出了這種代數(shù)作為數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語(yǔ)言的基礎(chǔ)。（RDBMS）目前，用戶使用的SQL查詢語(yǔ)言是基于關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算的概念。關(guān)系代數(shù)被認(rèn)為是關(guān)系查詢的一個(gè)組成部分。集合運(yùn)算包括并、交、差和笛卡爾積運(yùn)算。專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算包括連接、選擇、投影和除運(yùn)算。我們簡(jiǎn)要介紹以下的關(guān)系運(yùn)算。1.集合運(yùn)算下面在集合上的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算在關(guān)系代數(shù)中也同樣適用：并(U)、交（∩）、差（-）和叉積（×），有時(shí)也稱為笛卡爾積。它們都是二元運(yùn)算。并：RUSR或兩者）中出現(xiàn)的所有元組。交：R∩S返回一個(gè)包含同時(shí)出現(xiàn)在關(guān)系實(shí)例R和S中的所有元組。差：R-S返回一個(gè)關(guān)系實(shí)例，其中包含所有出現(xiàn)在R中而不出現(xiàn)在S中的元組。關(guān)系R和S必須是可相容的，并且結(jié)果的模式被定義為與R相同的模式。R（R中出現(xiàn)的順序相同）S的所有字段（S中出現(xiàn)的順序相同）。2.專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算關(guān)系代數(shù)包括從關(guān)系選擇行(σ)和投影列(π)的運(yùn)算符。這些運(yùn)算允許我們操縱單個(gè)關(guān)系中的數(shù)據(jù)。選擇運(yùn)算(σ)通過(guò)選擇條件指定要保留的元組。投影運(yùn)算(π)允許我們從關(guān)系中提取列。除法運(yùn)算符沒(méi)有其他運(yùn)算符那么重要，它不經(jīng)常被需要，所以我們不詳細(xì)討論它。3.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的過(guò)程可分為六個(gè)步驟。ER模型與前三個(gè)步驟最相關(guān)。需求分析數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)稱）模型來(lái)表示。ER模型是數(shù)（以及數(shù)據(jù)中要表示的人員和流程（在實(shí)踐中意味著關(guān)系模型。數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)DBMS來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，并將概念數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)DBMSDBMS，因此，邏輯設(shè)計(jì)的任務(wù)是將ER模式轉(zhuǎn)換為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)模式。轉(zhuǎn)換結(jié)果是關(guān)系數(shù)據(jù)模型下的概念模式，有時(shí)也稱為邏輯模式。ER圖只是對(duì)數(shù)據(jù)的近似描述，它是通過(guò)對(duì)需求分析期間收集的信息的主觀評(píng)估來(lái)構(gòu)建3模式求精數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)應(yīng)用和安全設(shè)計(jì)任何涉及DBMS的軟件項(xiàng)目都必須考慮應(yīng)用程序中超出數(shù)據(jù)庫(kù)本身的各個(gè)方面。像UML的設(shè)計(jì)方法試圖解決完整的軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)周期。簡(jiǎn)單地說(shuō)，我們必須識(shí)別應(yīng)用程序（提供了若干機(jī)制來(lái)協(xié)助這一步驟。（DBMS來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)。3.4主存數(shù)據(jù)庫(kù)主存數(shù)據(jù)庫(kù)概述什么是主存數(shù)據(jù)庫(kù)？CPU指令更少。訪問(wèn)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)消除了查詢數(shù)據(jù)的時(shí)間，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)比磁盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)提供了更快的、更可預(yù)計(jì)的性能。主存數(shù)據(jù)庫(kù)和磁盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別傳統(tǒng)的磁盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)和主存數(shù)據(jù)庫(kù)都在內(nèi)存中處理數(shù)據(jù)，都在磁盤(pán)上保存復(fù)件。假如DRDBMS的緩存足夠大，遲早整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)將都在緩存中，而主存數(shù)據(jù)庫(kù)需要在磁盤(pán)上存儲(chǔ)備份復(fù)件以便能進(jìn)行失敗恢復(fù)。所以，什么是主存數(shù)據(jù)庫(kù)和磁盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)的主要區(qū)別呢？?jī)?nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的特性內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)具有許多優(yōu)異的特性，一些重要特性如下所列：高吞吐率和低訪問(wèn)延遲良好的并行處理能力硬件相關(guān)性強(qiáng)主存數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展601.雛形期1969IMSIMS中體現(xiàn)了內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的主要設(shè)計(jì)思想是，將需要頻繁訪問(wèn)、要求高響應(yīng)速度的數(shù)據(jù)直接存放在物理內(nèi)存中。主存數(shù)據(jù)庫(kù)源于層次數(shù)據(jù)庫(kù)，逐漸轉(zhuǎn)向關(guān)系型內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)。2.研究發(fā)展期1984年，D.J.DeWitt發(fā)表了“內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)”一文，第一次提出了內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)此內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)鍵技術(shù)成為了研究焦點(diǎn)，包括內(nèi)存計(jì)算、hash算法、非易失內(nèi)存和內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)機(jī)制的使用等。3.內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的產(chǎn)品成長(zhǎng)期隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,人們需要高性能、高并發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)來(lái)滿足越來(lái)越多的網(wǎng)絡(luò)要求。在硬件方面，半導(dǎo)體技術(shù)快速發(fā)展，內(nèi)存存儲(chǔ)密度不斷提高，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器主存數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)主存數(shù)據(jù)庫(kù)的高性能依賴于他的關(guān)鍵技術(shù)，我們將簡(jiǎn)略地介紹如下。性能和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/輸出時(shí)，使處理器工作。為了減少磁盤(pán)訪B+樹(shù)。把在數(shù)據(jù)庫(kù)中一起使用的數(shù)據(jù)組成組存放在磁盤(pán)上，以便于使用單個(gè)順序讀寫(xiě)頭存取。當(dāng)其他事務(wù)等待輸入/輸出時(shí)，人們使用高并發(fā)度使處理器處于忙碌狀態(tài)，因此，更小的鎖粒度來(lái)記錄所用的鎖等級(jí)。在主存數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中,CPUTT執(zhí)行處理和備份（1）執(zhí)行處理ACID特性。我們將在下面部分討論這些特性。（2）備份主存是不穩(wěn)定的，當(dāng)發(fā)生電源故障時(shí)主存中的數(shù)據(jù)會(huì)丟失。除非采取像Bressound,ClarkKan主存數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)備份會(huì)遇到一些磁盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。在磁盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)中，據(jù)庫(kù)中必須回答這些問(wèn)題：將如何保存數(shù)據(jù)？數(shù)據(jù)保存在哪兒？如何處理指針？Lin、Dunham(1996)、Salem、Garcia-Molina指出了這個(gè)問(wèn)題的解決方案?；謴?fù)和并發(fā)（1）恢復(fù)檢查點(diǎn)的自動(dòng)使用和重做日志歸檔/恢復(fù)容錯(cuò)DRAM（2）并發(fā)控制/輸出時(shí)，/輸出不是一個(gè)事件。因此，更高的鎖消耗勝過(guò)了小的鎖粒度帶來(lái)的好處。已第四章網(wǎng)絡(luò)化與安全能力要求讀完這章后，你應(yīng)該能夠：解釋互聯(lián)網(wǎng)討論兩種局域網(wǎng):以太網(wǎng)、Wi-Fi。描述如何傳輸數(shù)據(jù)。描述如何通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)包。.TCP/IP。描述以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)過(guò)程和如何處理沖突。討論安全性。(LAN)70年代美國(guó)政府資助的研究，并創(chuàng)建了一些標(biāo)準(zhǔn)TCP/IPTCP/IP。最后在本章中，我們將討論計(jì)算機(jī)安全,4.1局域網(wǎng)兩種廣泛使用的局域網(wǎng)技術(shù)是有線的以太網(wǎng)，以及與以太網(wǎng)類似的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)Wi-Fi。以太局域網(wǎng)100Base-T（100兆位）,4-1所示。RJ-45連接器大約是你的小手指大小，像寬的電話線插頭。圖4-2Wi-Fi路由器后端的情況。包-數(shù)據(jù)傳輸我們將從最簡(jiǎn)單的以太網(wǎng)電纜連接兩個(gè)計(jì)算機(jī)的情況開(kāi)始，我們要從一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送50KBJPEG4-3所示。這是“一跳”的情況，僅需為了傳輸，將50KB的圖像分包。數(shù)據(jù)包是網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)淖匀粏卧?。在這種情況下，28每個(gè)數(shù)據(jù)包大約是1500字節(jié)（以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的常見(jiàn)大?。?然后50KB圖像字節(jié)分為大約32個(gè)包。并不要求所有數(shù)據(jù)包大小相同，只要每個(gè)字節(jié)的圖像都分包發(fā)送即可。以太網(wǎng)-發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包15008位,12000位,01.圖4-4以簡(jiǎn)化的形式，描繪了它的工作原理。以太網(wǎng)電纜用兩根導(dǎo)線連接計(jì)算機(jī)。發(fā)送計(jì)算1200030伏加在電線之間。接收計(jì)算機(jī)可以跟隨,3V/0V12000位。這4Wi-Fi同樣的策略無(wú)線網(wǎng)絡(luò),也就是我們所知的Wi-Fi，采用與以太網(wǎng)類似的策略，但無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用無(wú)線電波傳輸信息(見(jiàn)圖4-5)。以太網(wǎng)設(shè)計(jì)小結(jié)以太網(wǎng)是多個(gè)分布式角色之間進(jìn)行合作而不依賴于一個(gè)中央權(quán)威的很好例子。Wi-Fi以太網(wǎng)具有以下特性：1.–所有人共用一根電線，所以便宜；2.--;3.--不難進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)和收取到不是你的包4.性能下降－當(dāng)更多的計(jì)算機(jī)使用的共享介質(zhì)時(shí)網(wǎng)絡(luò)并不會(huì)中斷。4.2TCP/IPTCP/IP家族標(biāo)準(zhǔn)（傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）上，解決在整個(gè)IP地址（就像一個(gè)電話號(hào)碼。IP地4字節(jié)，用點(diǎn)隔開(kāi),如""。地址的左邊部分編碼表明該地址在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中171.64.如同電話號(hào)碼的地區(qū)代碼)29的IP地址均為171.64.64.xx只是最后一個(gè)字節(jié)不同，如圖4-6所示。域名域名，本質(zhì)為IP地址的別名。例如，，。域名很容易讓人記住和輸入。通過(guò)域名系統(tǒng)可以查找一個(gè)IP地址。所以當(dāng)你使用一個(gè)域名時(shí)，通過(guò)查找域名系統(tǒng)可得到實(shí)際數(shù)據(jù)包的IP地址。路由器4-7的斯坦福辦公I(xiàn)P地址66NickIP1,因?yàn)樗麄冊(cè)诰W(wǎng)上是什么意思?計(jì)算機(jī)在互聯(lián)網(wǎng)上或連到網(wǎng)上是什么意思？一般的工作方式是通過(guò)Wi-Fi或通過(guò)以DHCPDHCP。打開(kāi)您的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制面板，就會(huì)顯示您目前使用的IP地址和路由器的地址。你可能會(huì)看到一些文字提示DHCP正在使用。有一些網(wǎng)絡(luò)工具，你可以試試，如ping，路由跟蹤。Ping“ping（因特網(wǎng)包探索器）是一個(gè)古老而非常簡(jiǎn)單的互聯(lián)網(wǎng)實(shí)用程序。您的計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)“ping”數(shù)據(jù)包到任何聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上，計(jì)算機(jī)以“ping”的答復(fù)響應(yīng)（不是所pingpingingping試著發(fā)送到。路由跟蹤路由跟蹤是一個(gè)程序，能識(shí)別你和某臺(tái)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)之間的所有路由器-證明網(wǎng)絡(luò)的逐（304.3安全計(jì)算機(jī)--城堡4-8中看到的。下面我們將概述在一般的分類中三個(gè)最常見(jiàn)的攻擊類型：1.密碼攻擊，2.網(wǎng)絡(luò)釣魚(yú)攻擊3.惡意軟件攻擊密碼攻擊86400試1次登錄。壞人可以通過(guò)遍歷100000個(gè)常用的密碼列表password123“janexyz”，……）試圖獲得幸運(yùn)。這是可行的，因?yàn)樗麄冎恍枰_地猜測(cè)幾個(gè)賬戶，就可以做大量的攻擊。1000億個(gè)不同的密碼。1.壞密碼不需要超級(jí)復(fù)雜（有些網(wǎng)站會(huì)對(duì)此發(fā)瘋。我們列出了一些常用密碼不要使用這些!常用密碼:password,password1,123456789,12345678,1234567890,abc123,computer,tigger,1234,qwerty此外，避免使用很多人已經(jīng)選擇的密碼2.好密碼mottens,erx–可以Mottens,9erx–更好MotenX,97erx--可能不需要這么復(fù)雜erxxyz考慮把重要的密碼寫(xiě)在家里一張紙上。否則很難把它們都記住。31你不需要超級(jí)復(fù)雜的密碼，但你也不希望它容易受到字典攻擊。一些建議：janesecret1mittens123catmittens電子郵件是棘手的。一旦他們有你的郵件密碼，就能進(jìn)行密碼重置，進(jìn)入你的帳戶。從這個(gè)意義上說(shuō)，你的電子郵件密碼是最重要的。網(wǎng)絡(luò)釣魚(yú)攻擊ATT，施瓦布，花旗等公司確實(shí)經(jīng)常給你發(fā)送有關(guān)你的帳戶信息的郵件。壞家伙可以從你這里得到的最有價(jià)值的信息是銀行帳戶密碼或其它包含有價(jià)值信息假冒的自動(dòng)取款機(jī)是發(fā)生在真實(shí)世界的類似情況。犯罪分子在真的自動(dòng)取款機(jī)上貼上“正在建設(shè)”的標(biāo)志，在前面放一個(gè)膠合板制造的假機(jī)器。受害人把卡插入假取款機(jī),這里有幾點(diǎn)建議來(lái)避免釣魚(yú)攻擊：URL，特別是當(dāng)它們轉(zhuǎn)入登錄頁(yè)面時(shí)。仔細(xì)檢查顯示在你的瀏覽器或電子郵件程序的URL。壞家伙會(huì)努力使自己的URL看起來(lái)合法，像www.ebay.bad-guy.ruURL。如果它聲稱是易趣網(wǎng)，在自己的瀏覽器中輸入。這是一個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則。Firefox等可以對(duì)“真正”的網(wǎng)站做額外綠色高亮顯示，例如httpsURL32HTTPShttp的“安全”變體,/。特別是服務(wù)器必須持有事先https認(rèn)證。雖然不是不可能，但壞家伙很難做到這點(diǎn)。使用https的想法是，用戶可以看到和他們交流的人的身份。在瀏覽器界面，https通常伴有小Wi-Fi，訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)，輸入某些內(nèi)容時(shí)，所有的數(shù)據(jù)包都在房間里播送，所以用卡號(hào)碼時(shí)，你需要將通信加密（編碼，這樣監(jiān)聽(tīng)的人就無(wú)法讀取。以上所說(shuō)的https方https://”開(kāi)始的結(jié)合了兩條安全規(guī)定：1.或其它服務(wù)器；2.加密所有的通信數(shù)據(jù)包。惡意軟件攻擊假設(shè)一個(gè)壞家伙給你發(fā)了以下的電子郵件文件:一個(gè)簡(jiǎn)單的.TXT文件，你在計(jì)算機(jī)上打看查看；一個(gè)程序.EXE文件，你復(fù)制到（.EXEWindows。你如何看待這些文件？雖然上述所有情況均可能導(dǎo)致問(wèn)題，最后的.EXE是這里的主要風(fēng)險(xiǎn)。如果壞人寫(xiě)了代碼,.EXE在你的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行,其實(shí)現(xiàn)在壞人控制并訪問(wèn)了你的計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)。假設(shè)壞家伙是坐在你解鎖的計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)旁，顯然他們可以對(duì)你的數(shù)據(jù)做任何事.EXE.EXE,把.exe“木馬”是一種偽裝成其他東西的惡意軟件,像"awesome-cursors.exe"、"fun-game.exe"或者"JustinBeiber.JPEG.exe"(Windows易受擴(kuò)展名為除.EXE以外的其它).httpsMacOSX另一種更復(fù)雜的方式被稱為漏洞。假設(shè)在Flash動(dòng)畫(huà)程序有一個(gè)缺陷,如果壞人精心制作了某種特殊的動(dòng)畫(huà),該動(dòng)畫(huà)能夠33FlashIE中的這種漏洞過(guò)去很普遍。Flash,Firefox等已轉(zhuǎn)換為程序自動(dòng)檢索新版本,安全回顧:不要在重要網(wǎng)站（如銀行）上使用壞的密碼不要在重要網(wǎng)站重復(fù)使用密碼網(wǎng)絡(luò)釣魚(yú)攻擊:小心處理電子郵件中的內(nèi)容，或具有煽動(dòng)性的標(biāo)題在輸入密碼時(shí)查看瀏覽器的網(wǎng)址www.schwab.co惡意軟件攻擊:（用谷歌搜素它的名稱或來(lái)源）針對(duì)漏洞的情況，使面向互聯(lián)網(wǎng)軟件自動(dòng)更新而保持最新版本34第5章 深度學(xué)習(xí)能力要求讀完這章后,你應(yīng)該能夠：解釋什么是深度學(xué)習(xí)理解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三次浪潮；描述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)；區(qū)分深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的類別；理解深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的演化2040年代。受到不同的研究人員和不同觀點(diǎn)的影響，3次發(fā)展浪潮：20世4060年代，深度學(xué)習(xí)的雛形出現(xiàn)在控制論中；208090年代，深度學(xué)習(xí)表現(xiàn)為聯(lián)接主義；直到2006年，才真正以深度學(xué)習(xí)之名復(fù)興。圖5-1給出了定量的展示。深度學(xué)習(xí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（無(wú)論人類大腦或其他動(dòng)物的大腦決工程應(yīng)用的能力，如果能讓人類對(duì)這些基本的科學(xué)問(wèn)題有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)也將會(huì)很有用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的第一次浪潮使用一組n個(gè)輸，并將它們與一個(gè)輸出y相關(guān)聯(lián)。這些模型希望學(xué)習(xí)一組權(quán)重并計(jì)算它們的輸這第一波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究浪潮被稱為控制論。線性模型有很多局限性。最著名的是，他們無(wú)法學(xué)習(xí)異或函數(shù)，和，和。觀察到線性模型這個(gè)缺陷的批評(píng)者對(duì)生物學(xué)啟發(fā)的學(xué)習(xí)普遍地產(chǎn)生了抵觸。這導(dǎo)致了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)熱潮的第一次大衰退。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的第二次浪潮20802080DonaldHebb2040年代的工作。聯(lián)結(jié)主義的中心思想是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)將大量簡(jiǎn)單的計(jì)算單元連接在一起時(shí)可以實(shí)現(xiàn)智能行在上世紀(jì)80年代的聯(lián)結(jié)主義期間形成的幾個(gè)關(guān)鍵概念在今天的深度學(xué)習(xí)中仍然是非神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的第三次浪潮神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的第三次浪潮始于2006年的突破。GeoffreyHinton表明名為深度信念CIFAR附屬深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是輸入和輸出層之間具有多個(gè)層的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。有不同類型的神經(jīng)網(wǎng)結(jié)果都被絡(luò)的5-2所示。分級(jí)結(jié)構(gòu)神經(jīng)元計(jì)算過(guò)程01之間的輸出。如果網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有準(zhǔn)確識(shí)別一個(gè)特定深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的類別目前已經(jīng)有很多類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。下面是三種目前被廣泛使用的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（FNN）入節(jié)經(jīng)網(wǎng)5-3所示。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）CNNCNN的隱藏層通常由多個(gè)卷積和5-4所示。循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）RvNNs。其在學(xué)習(xí)自然語(yǔ)言處理中的序列和樹(shù)結(jié)2090關(guān)模型和通用框架的開(kāi)發(fā)。循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如圖5-5所示。深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用自動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別5-6（（（例（例如查找包含說(shuō)出特定詞匯的播（，確定說(shuō)話人特征以及語(yǔ)音文本轉(zhuǎn)換處理（例如，文字處理器或電子郵件。計(jì)算機(jī)視覺(jué)（視網(wǎng)膜的輸入3D掃描儀或醫(yī)療掃描設(shè)備的多維數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)視覺(jué)的技術(shù)研究主要是探索將其理論和模型應(yīng)用于構(gòu)建計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)。5-7展示了計(jì)算機(jī)視覺(jué)中的一種技術(shù)，稱為目標(biāo)檢測(cè)。自然語(yǔ)言處理5-8所示。第六章 大數(shù)據(jù)能力要求讀完這章后，你應(yīng)該能夠：4V特性；區(qū)分大數(shù)據(jù)的不同種類；理解大數(shù)據(jù)蘊(yùn)含的巨大價(jià)值；描述吉姆格雷第四范式；理解大數(shù)據(jù)的發(fā)展；4種挑戰(zhàn)；解釋有用的大數(shù)據(jù)技術(shù)：大數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、存儲(chǔ)、分析和可視化；了解常見(jiàn)的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)：批數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、流數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和圖數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)大數(shù)據(jù)及其特性TBPB級(jí)別。然而，考慮到科學(xué)技術(shù)發(fā)展的迅猛腳步，當(dāng)前背景下的數(shù)據(jù)規(guī)?；蛟S1．大數(shù)據(jù)是什么?利用。對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)的收集管理，統(tǒng)稱為大數(shù)據(jù)。維基百科對(duì)大數(shù)據(jù)有如下定義。2012TB數(shù)量級(jí)演變?yōu)椋ㄈ缃竦腜B2．大數(shù)據(jù)的四種維度2001年的研究報(bào)告和相關(guān)講座中，麥塔集團(tuán)（現(xiàn)被高德納咨詢公司收購(gòu)）的分析師DougLaney（數(shù)據(jù)的規(guī)模（數(shù)據(jù)2012Gartner容量Velocit（速率據(jù)通常是實(shí)時(shí)可用的。Variety（準(zhǔn)確性6-14V特性。從圖中可以看出，不同類型的數(shù)據(jù)所表現(xiàn)出的特性不同。比如社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)容量和速率的要求更高，而對(duì)于多樣性和準(zhǔn)確性的要求略低。大數(shù)據(jù)的分類2.5PB數(shù)據(jù)。2010年，超過(guò)5000個(gè)基因組工程產(chǎn)生了數(shù)個(gè)EB的基因組數(shù)據(jù)。此外遙感技術(shù)的出現(xiàn)將為人類產(chǎn)生更為龐大的自然數(shù)據(jù)集。圖6-2展示了從物質(zhì)世界獲取數(shù)據(jù)的多張圖片。450億張照片的用戶數(shù)據(jù)庫(kù)，并且這一數(shù)字還在持續(xù)增長(zhǎng)中。IBM的數(shù)據(jù),用戶每天產(chǎn)生250萬(wàn)兆字節(jié)數(shù)據(jù)。從現(xiàn)實(shí)角度來(lái)看，這意味著目前世90%的數(shù)據(jù)是在近兩年內(nèi)產(chǎn)生的。FICO的數(shù)據(jù)，目前信用卡欺詐監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正為世界各地超過(guò)二十億帳戶的交易提供保障。12.5PB數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。大數(shù)據(jù)的巨大價(jià)值IBM的總裁和首席執(zhí)行官GinniRometty1970年的崛起驚人的相似。IT發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)向我們有力地表明，隨著大數(shù)據(jù)應(yīng)用的到來(lái)，我們勢(shì)必將迎來(lái)生產(chǎn)力增長(zhǎng)的一個(gè)新高度。（TESCO）（ProgressiveInsurance）和美國(guó)（Capital8%據(jù)也可以用于提高政府運(yùn)作的效率，歐洲的一些發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體通過(guò)大數(shù)據(jù)應(yīng)用能夠節(jié)省超過(guò)1000億歐元的開(kāi)支（這還不包括大數(shù)據(jù)對(duì)減少欺詐、錯(cuò)誤和稅收差異所產(chǎn)生的作用。2009年的流感季，谷歌通過(guò)大數(shù)據(jù)分析獲取了一些及時(shí)信息，而這些信息45個(gè)與流感爆發(fā)密切相關(guān)的搜索條目組，并通過(guò)特定的數(shù)學(xué)模型將他們整合起來(lái)，從而達(dá)到預(yù)測(cè)流感傳播，Nature雜志上。2008Farecast的科技創(chuàng)業(yè)公司。該公司擁有一個(gè)航空機(jī)票預(yù)Bing搜20125075％。吉姆格雷第四范式吉姆數(shù)據(jù)管理的發(fā)展6-320702080Teradata（天睿是第一個(gè)成功的商用并行數(shù)據(jù)庫(kù)系198662日發(fā)生了一件具有里程碑意義的事1TB209020071格雷，20116月，又一個(gè)里程碑式IDCExtractingValuesfrom提取混雜數(shù)據(jù)中在過(guò)去的幾年中，幾乎所有的大公司，包括易安信，甲骨文，IBM，微軟，谷歌，亞馬遜和臉譜等，都已經(jīng)開(kāi)始了他們的大數(shù)據(jù)項(xiàng)目。以IBM為例，自2005年以來(lái)，IBM已在30160億美元。在學(xué)術(shù)界，大數(shù)據(jù)同樣備受矚目。2008年，Nature雜志出版了大數(shù)據(jù)?？?。2011年，Science雜志也出版了一期關(guān)于大數(shù)據(jù)領(lǐng)域2012出版了大數(shù)據(jù)?？?。2012年初，在瑞士舉辦的達(dá)沃斯峰會(huì)上關(guān)于“大數(shù)據(jù)，大沖擊”的報(bào)告宣告Gartner，一家國(guó)際研究機(jī)構(gòu)，發(fā)20122013年的技術(shù)成熟度曲線（HypeCycles）模型，并將大數(shù)據(jù)計(jì)算、社會(huì)482014年的技術(shù)成熟度曲線如圖6-4所示。許多國(guó)家的政府，例如美國(guó)，也對(duì)大數(shù)據(jù)高度重視。2012年3月，奧巴馬政府宣布了21993年的信息高速公路計(jì)劃后的又一重大科技發(fā)展倡議。20127ICT項(xiàng)目表明發(fā)展大數(shù)據(jù)將上升為國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略且應(yīng)用技術(shù)是研究重點(diǎn)。20127月，聯(lián)合國(guó)發(fā)布大數(shù)據(jù)發(fā)展相關(guān)報(bào)告，該報(bào)告總結(jié)了政府如何利用大數(shù)據(jù)來(lái)更好地服務(wù)和保護(hù)他們的公民。大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)多樣性：在實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)并非來(lái)自單個(gè)數(shù)據(jù)源。大數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)需要處理多源數(shù)據(jù)，而這些多源數(shù)據(jù)可能來(lái)自不同的格式和模型。我們面臨的挑戰(zhàn)就是如何處理這些多種類、多來(lái)源和格式各異的數(shù)據(jù)。（數(shù)據(jù)的）采樣、聚合和降維是行之有效的數(shù)據(jù)縮減技術(shù)。我們面臨的挑戰(zhàn)是如何將傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計(jì)算法應(yīng)用到大數(shù)據(jù)中來(lái)。大數(shù)據(jù)技術(shù)大數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理數(shù)據(jù)采集是指從真實(shí)世界對(duì)象中檢索原始數(shù)據(jù)的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程需要精心設(shè)計(jì)。否則，日志文件是部署最廣泛的數(shù)據(jù)采集方法之一。日志文件由數(shù)據(jù)源系統(tǒng)生成，以指定的傳感器通常用于測(cè)量物理量，并將其轉(zhuǎn)換為可讀數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。傳感器的類型包網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集是使用網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)、分詞系統(tǒng)、任務(wù)系統(tǒng)和索引系統(tǒng)等一起實(shí)現(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)除了上述三種主要數(shù)據(jù)來(lái)源的數(shù)據(jù)采集方法外，還有許多其他數(shù)據(jù)采集方法或系統(tǒng)。例如，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，可以使用許多特殊工具來(lái)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如磁譜儀和射電望遠(yuǎn)鏡。數(shù)據(jù)清理：也稱為數(shù)據(jù)凈化或數(shù)據(jù)清洗，用于通過(guò)錯(cuò)誤檢測(cè)、重復(fù)數(shù)據(jù)消除、缺失數(shù)據(jù)填充或無(wú)效數(shù)據(jù)刪除來(lái)處理原始數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)集成：是數(shù)據(jù)預(yù)處理過(guò)程中的一個(gè)重要步驟。數(shù)據(jù)集成的目的是在不破壞數(shù)據(jù)內(nèi)數(shù)據(jù)規(guī)約：用于在盡可能保持?jǐn)?shù)據(jù)完整性的基礎(chǔ)上獲得數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)化表示。數(shù)據(jù)規(guī)約的大數(shù)據(jù)管理NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)處理。分布式系統(tǒng)具有可靠性、可擴(kuò)展性、可用性和效率等屬性。常用的分布式文件系統(tǒng)有Google（GFHadoop（HDFHaystackTao文件系統(tǒng)、TidyFS、IBM通用并行文件系統(tǒng)（GPFS）Quantcast文件系統(tǒng)QFS。NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)NoSQL系統(tǒng)在鍵值對(duì)的存儲(chǔ)/NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)可以有效地處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)可以被劃分為以下四類：列族數(shù)據(jù)庫(kù)：基于列的系統(tǒng)允許只讀取需要的屬性，而不是整條記錄。在列族數(shù)據(jù)庫(kù)BigTableCassandracstoreHBaseHyperTable、MonetDB、SimpleDB和VectorWise。JSON、XML或二進(jìn)制格式存儲(chǔ)的文檔組成。一個(gè)文檔就是文檔數(shù)據(jù)庫(kù)中的一條記錄。文檔以鍵值對(duì)的形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。值的類型和結(jié)構(gòu)很多，Couchbase屬于文檔數(shù)據(jù)庫(kù)類。（稱為值Voldemort屬于鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)。圖數(shù)據(jù)庫(kù)：圖數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)由節(jié)點(diǎn)或?qū)ο蟊硎镜臄?shù)據(jù)，這些節(jié)點(diǎn)和對(duì)象通過(guò)某些關(guān)Graph、InfoGridNeo4j屬于圖數(shù)據(jù)庫(kù)。大數(shù)據(jù)分析/數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以獲得數(shù)據(jù)中的隱藏模式。MahoutMLlib是兩個(gè)流行的分布式機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)，分別構(gòu)建在ApacheHadoopSparkApacheFlink是一個(gè)用于分析大型數(shù)據(jù)集的分布式處理框架，其中包含了另一個(gè)稱為FlinkML的機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)。Mahout可以使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法從存儲(chǔ)在HDFS中的海量數(shù)據(jù)集中提取有用的模式。大數(shù)據(jù)可視化分析大型數(shù)據(jù)集常用的可視化工具有Tableau、QlikView、JMP、MicroStrategy、TIBCOSpotfire、ADVIZOR和SASVisualAnalytics（VA。根據(jù)不同的可視化工具的關(guān)鍵特性，Tableau在地理數(shù)據(jù)可視化方面表現(xiàn)良好，并提供對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和Hadoop的訪問(wèn)，其缺點(diǎn)是沒(méi)有任何統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)能力來(lái)建模數(shù)據(jù)。然而，QlikView支持有限的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)分析能力。JMPTIBCOSpotfire支持大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的交互式和可視SpotfireADVIZORExcel更多Tableau更多的分析功能。分析和可視化大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時(shí)的圖形數(shù)據(jù)可視化軟件有Cytoscape、Pajek、NodeXL、GephiigraphCytoscapePajekNodeXL用于分析社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。Gephi用于分析和可視化實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)。Igraph可用于分析和可視化復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)用于有效地從大數(shù)據(jù)中挖掘有價(jià)值的信息。本節(jié)將介紹三個(gè)大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括批數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、流數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和圖數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。批數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)MapReduceMapReduce6-5所示。HadoopMapReduce范式的一種實(shí)現(xiàn)。ClouderaHadoopHadoop一起提供批處理所需的各種工具。流數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)圖數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)的數(shù)量、速率和種類都快速增長(zhǎng)的同時(shí)，大數(shù)據(jù)也為人們提供了豐富的信息。理。圖數(shù)據(jù)在各種場(chǎng)景中都發(fā)揮著巨大的作用，例如社交網(wǎng)絡(luò)（谷歌頁(yè)面圖、Facebook社交網(wǎng)絡(luò)和亞馬遜用戶行為圖、生物信息學(xué)（圖形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和蛋白質(zhì)交互）以及知識(shí)圖譜。（可能是可變的的頂點(diǎn)的集合以及（從屬關(guān)系（無(wú)序圖應(yīng)用程序的計(jì)算和內(nèi)存訪問(wèn)的總比率較低。傳統(tǒng)應(yīng)用程序是計(jì)算密集型的，大部分圖應(yīng)用程序缺少數(shù)據(jù)的局部性。在傳統(tǒng)應(yīng)用中，相關(guān)數(shù)據(jù)可以放在一起，這意味著有圖應(yīng)用程序具有復(fù)雜的數(shù)據(jù)依賴性。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)很少會(huì)在不同任務(wù)中對(duì)存儲(chǔ)中的同一位圖應(yīng)用程序遵循非結(jié)構(gòu)化分布。圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常是非結(jié)構(gòu)化和不規(guī)則的。這種不規(guī)則第七章區(qū)塊鏈預(yù)期目標(biāo)閱讀本章后，您應(yīng)該能夠：解釋區(qū)塊鏈技術(shù)的定義；討論區(qū)塊鏈的開(kāi)發(fā)流程；描述區(qū)塊鏈的核心技術(shù)；區(qū)分區(qū)塊鏈的三種類型；討論區(qū)塊鏈的不可能三角；討論區(qū)塊鏈的應(yīng)用前景。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N共享的、不可更改的賬本，可幫助記錄交易過(guò)程并追蹤商業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的資產(chǎn)。資產(chǎn)可以是有形資產(chǎn)（房屋、汽車(chē)、現(xiàn)金或土地，也可以是無(wú)形資產(chǎn)（知識(shí)產(chǎn)權(quán)、專利、版權(quán)或品牌。幾乎所有的價(jià)值都可以在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行跟蹤和交易，從而降低相關(guān)各方的風(fēng)險(xiǎn)和成本。區(qū)塊鏈通常由用作公共分布式賬本的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理，其中節(jié)點(diǎn)共同遵守共識(shí)算法協(xié)議來(lái)添加和驗(yàn)證新的交易區(qū)塊。區(qū)塊鏈在設(shè)計(jì)上被認(rèn)為是安全的，是具有高拜占庭容錯(cuò)性（BFT）區(qū)塊鏈的概念及發(fā)展區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)分布式賬本，其記錄（區(qū)塊）列表會(huì)不斷增長(zhǎng)，這些記錄通過(guò)加密哈希值安全地鏈接在一起。每個(gè)區(qū)塊包含前一個(gè)區(qū)塊的加密哈希值、時(shí)間戳和交易數(shù)據(jù)（通常表示為默克爾樹(shù)，其中數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)由葉子表示。時(shí)間戳證明，在創(chuàng)建區(qū)塊時(shí)，交易數(shù)據(jù)已經(jīng)存在。由于每個(gè)區(qū)塊都包含有關(guān)前一個(gè)區(qū)塊的信息，因此它們實(shí)際上形成了一個(gè)鏈（比較鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每個(gè)附加區(qū)塊都鏈接到之前的區(qū)塊。因此，區(qū)塊鏈交易是不可逆的，因?yàn)橐坏┯涗浵聛?lái)，任何給定區(qū)塊中的數(shù)據(jù)都不能被追溯更改，除非更改所有后續(xù)區(qū)塊。區(qū)塊鏈的起源第一個(gè)去中心化區(qū)塊鏈?zhǔn)怯梢粋€(gè)叫中本聰（SatoshiNakamoto）的人（或一群人）于2008年構(gòu)思出來(lái)的。中本聰在設(shè)計(jì)上做了重要改進(jìn)，他使用類似哈希算法的方法對(duì)區(qū)塊進(jìn)行時(shí)間戳，而不要求區(qū)塊由可信方簽名。中本聰引入了一個(gè)難度參數(shù)，以穩(wěn)定區(qū)塊添加到鏈上的速度。次年，中本聰將這一設(shè)計(jì)作為加密貨幣比特幣的核心組件付諸實(shí)施，并將比特幣作為網(wǎng)絡(luò)上所有交易的公共賬本。2014年8月，包含網(wǎng)絡(luò)上所有交易記錄的比特幣區(qū)塊鏈文件大小達(dá)到20GB（千兆字節(jié)。2015130GB，201612017年1月，比特幣區(qū)塊鏈從50GB增長(zhǎng)到100GB。到2020年初，賬本大小已超過(guò)200GB。2016年，這兩個(gè)詞最終被統(tǒng)一為一個(gè)詞—區(qū)塊鏈。根據(jù)埃森哲公司（Accenture）創(chuàng)新擴(kuò)散理論應(yīng)用的數(shù)據(jù)，201613.5%，因此進(jìn)入了早期應(yīng)用階段。2016年，在數(shù)字商業(yè)商會(huì)的倡議下行業(yè)貿(mào)易團(tuán)體聯(lián)合創(chuàng)7-1顯示了區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)和發(fā)展歷程。7-1區(qū)塊鏈和現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域區(qū)塊鏈技術(shù)正在改變?cè)S多行業(yè)，現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域也不例外。區(qū)塊鏈能夠提供安全透明的交易賬本，因此有可能徹底改變企業(yè)的運(yùn)營(yíng)和合作方式。區(qū)塊鏈技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)之一是能夠提供安全、不可更改的交易記錄。這一點(diǎn)在工業(yè)領(lǐng)域尤為重要，因?yàn)楣I(yè)領(lǐng)域每天都會(huì)產(chǎn)生和處理大量數(shù)據(jù)。通過(guò)使用區(qū)塊鏈來(lái)記錄和跟蹤這些數(shù)據(jù)，企業(yè)可以確保這些數(shù)據(jù)得到安全存儲(chǔ)，并可隨時(shí)被授權(quán)方訪問(wèn)。區(qū)塊鏈技術(shù)的另一個(gè)好處是能夠促進(jìn)各方之間的信任與合作。在工業(yè)領(lǐng)域，當(dāng)與不同地域和時(shí)區(qū)的供應(yīng)商、客戶和合作伙伴合作時(shí)，這一點(diǎn)尤為重要。通過(guò)使用區(qū)塊鏈建立共享的交易賬簿，企業(yè)可以建立信任，并就合作的條款和條件達(dá)成共識(shí)。區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域中的供應(yīng)鏈管理。通過(guò)使用區(qū)塊鏈跟蹤供應(yīng)鏈中貨物和材料的流動(dòng)，企業(yè)可以確保產(chǎn)品可溯源并且運(yùn)輸符合規(guī)范且具有可持續(xù)性。這對(duì)于食品和農(nóng)業(yè)等行業(yè)尤為重要，因?yàn)檫@些行業(yè)對(duì)供應(yīng)鏈透明度和問(wèn)責(zé)制的要求越來(lái)越高。除了供應(yīng)鏈管理，區(qū)塊鏈技術(shù)還被用于提高工業(yè)領(lǐng)域中資產(chǎn)管理和維護(hù)等流程的效率和效益。通過(guò)使用區(qū)塊鏈記錄設(shè)備和資產(chǎn)的維護(hù)歷史，企業(yè)可以確保設(shè)備和資產(chǎn)得到良好維護(hù)并保持良好的工作狀態(tài)。這有助于減少停機(jī)時(shí)間和維護(hù)成本，確保生產(chǎn)保持高效和盈利。區(qū)塊鏈技術(shù)還被用于提高工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品質(zhì)量和安全。通過(guò)使用區(qū)塊鏈記錄材料和產(chǎn)品的質(zhì)量與安全，企業(yè)可以確保它們符合最高的質(zhì)量和安全標(biāo)準(zhǔn)。這在制藥和醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)尤為重要，因?yàn)檫@些行業(yè)對(duì)產(chǎn)品安全要求極高。然而，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)還面臨許多挑戰(zhàn)。其中一個(gè)主要挑戰(zhàn)是不同區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)之間需要實(shí)現(xiàn)互通。為了充分發(fā)揮區(qū)塊鏈技術(shù)的潛力，企業(yè)需要能夠在不同的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)之間無(wú)縫交換數(shù)據(jù)和信息。這就需要開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議和接口，實(shí)現(xiàn)不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間的互通。另一個(gè)挑戰(zhàn)是對(duì)可擴(kuò)展性和性能的需求。隨著區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)越來(lái)越多地被采用，需要在這些網(wǎng)絡(luò)上處理和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。這就需要開(kāi)發(fā)更高效、可擴(kuò)展的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，以處理大量數(shù)據(jù)和交易。最后是監(jiān)管合規(guī)方面的挑戰(zhàn)。區(qū)塊鏈技術(shù)仍是一項(xiàng)相對(duì)較新的新興技術(shù)，目前缺乏大量明確一致的監(jiān)管框架來(lái)規(guī)范其使用。這可能使企業(yè)難以駕馭法律和監(jiān)管環(huán)境，確保遵守所有適用的法律法規(guī)。盡管存在這些挑戰(zhàn)，但區(qū)塊鏈技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的潛在優(yōu)勢(shì)不容忽視。通過(guò)利用區(qū)塊鏈技術(shù)，企業(yè)可以提高