“数据是人类共同的财富”“数据是现代科学研究的基石”。在当今这个大数据的时代，如何强调数据的重要性似乎都不为过。随着互联网及其应用的普及，传统关系数据库越来越难以满足计算机应用对数据存储、访问和安全的需要，非关系数据库和新兴数据库应运而生。本书主要面向新一代数据库系统，详细介绍数据库发展史、数据库设计原则、NoSQL和NewSQL的基本原理与设计思想。本书选取了新一代数据库发展历程中具有代表性的数据库展开讲解，如键值数据库实例的Redis与DynamoDB、列族数据库的HBase与Cassandra、文档数据库的MongoDB与CouchDB、图数据库的Neo4j与ArangoDB，NewSQL则选择了TiDB、Vitess和CockroachDB。
本书主要面向大数据及相关专业的本科生和计算机专业的研究生，以及广大从事大数据存储与管理等领域的专业人员、高等院校教师及相关领域的科研人员。

第一部分 大数据相关基础知识
第1章 绪论
1.1 数据存储基本概念
1.1.1 数据存储的定义
1.1.2 数据存储介质
1.2 数据存储的发展阶段
1.2.1 人工管理阶段
1.2.2 文件系统阶段
1.2.3 数据库系统阶段
1.3 大数据基本概念
1.3.1 大数据1.0阶段
1.3.2 大数据2.0阶段
1.3.3 大数据3.0阶段
1.4 大数据时代的数据存储
1.4.1 大数据存储的潜力
1.4.2 大数据存储的社会和经济影响
1.4.3 大数据存储关键技术
1.4.4 大数据存储的未来需求和新兴范式
思考题
第2章 数据库发展史
2.1 数据库发展简史
2.2 网状与层次数据库
2.3 关系数据库
2.3.1 关系数据库的历史
2.3.2 关系模型
2.3.3 关系操作
2.3.4 关系完整性
2.3.5 关系规范化理论
2.3.6 关系数据库的优缺点
2.3.7 关系数据库的种类及应用
2.4 NoSQL
2.4.1 NoSQL数据库的由来
2.4.2 NoSQL数据库的发展
2.4.3 NoSQL数据库的特点
2.4.4 NoSQL数据库的分类
2.5 NewSQL
2.5.1 NoSQL谢幕，NewSQL登场
2.5.2 NewSQL数据库的发展
2.5.3 NewSQL分类与特征
2.5.4 传统关系数据库、NoSQL以及NewSQL的对比
2.6 中国数据库的发展历史
2.6.1 “5+4+N”格局
2.6.2 国产数据库案例
2.7 下一代数据库
思考题
第3章 数据库基本原理
3.1 数据库的基本原理
3.1.1 关系数据库的基本原理
3.1.2 NoSQL与NewSQL的基本原理
3.2 数据库的设计原则
3.2.1 关系数据库的设计原则
3.2.2 NoSQL的设计原则
3.2.3 NewSQL的设计原则
3.3 数据库的评价标准
3.3.1 吞吐量
3.3.2 数据的一致性
3.3.3 可用性
3.3.4 并发性
3.3.5 可扩展性
思考题
第二部分 NoSQL基础与应用
第4章 NoSQL
4.1 NoSQL基本原理
4.1.1 关系数据库的重要机制回顾
4.1.2 分布式数据管理的特点
4.1.3 分布式系统的一致性问题
4.1.4 NoSQL的常见模式
4.1.5 NoSQL相关技术
4.2 NoSQL设计思想
4.2.1 键值数据库设计思想
4.2.2 列族数据库设计思想
4.2.3 文档数据库设计思想
4.2.4 图数据库设计思想
思考题
第5章 键值数据库实例：Redis与DynamoDB
5.1 Redis
5.1.1 Redis介绍
5.1.2 Redis集群模式
5.1.3 Redis的持久化机制
5.1.4 Redis缓存穿透、击穿、雪崩
5.1.5 Redis的安装与使用
5.2 DynamoDB
5.2.1 DynamoDB介绍
5.2.2 DynamoDB核心组件
5.2.3 DynamoDBAPI
5.2.4 DynamoDB工作原理
思考题
第6章 列族数据库实例：HBase与Cassandra
6.1 HBase
6.1.1 HBase介绍
6.1.2 HBase的实现原理
6.1.3 HBase的运行机制
6.1.4 HBase的安装与使用
6.2 Cassandra
6.2.1 Cassandra介绍
6.2.2 Cassandra架构
6.2.3 Cassandra查询语言
6.2.4 Cassandra的安装与使用
思考题
第7章 文档数据库实例：MongoDB与CouchDB
7.1 MongoDB
7.1.1 MongoDB介绍
7.1.2 MongoDB关键技术
7.1.3 MongoDB的安装与使用
7.2 CouchDB
7.2.1 CouchDB介绍
7.2.2 CouchDB技术
7.2.3 CouchBase
7.2.4 CouchDB的安装与使用
思考题
第8章 图数据库实例：Neo4j与ArangoDB
8.1 Neo4j
8.1.1 Neo4j介绍
8.1.2 Neo4j图查询语言——Cypher
8.1.3 Neo4j的安装与使用
8.2 ArangoDB
8.2.1 ArangoDB介绍
8.2.2 ArangoDB技术原理
8.2.3 ArangoDB的安装与使用
思考题
第三部分 NewSQL基础与应用
第9章 NewSQL
9.1 NewSQL基本原理
9.1.1 NewSQL简介
9.1.2 NewSQL的技术特征
9.1.3 NewSQL、NoSQL以及传统关系数据库的对比
9.2 NewSQL的分类及设计思想
9.2.1 新型架构
9.2.2 透明的数据分片中间件
9.2.3 DBaaS
9.2.4 NewSQL实例及特点对比
思考题
第10章 NewSQL实例：TiDB、Vitess以及CockroachDB
10.1 TiDB
10.1.1 TiDB介绍
10.1.2 TiDB架构
10.1.3 TiDB的安装与使用
10.2 Vitess
10.2.1 Vitess介绍
10.2.2 Vitess原理
10.2.3 Vitess的安装与使用
10.3 CockroachDB
10.3.1 CockroachDB介绍
10.3.2 Cockroach