数据库的存储结构

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1、S00810数据库原理与设计方法第五章数据库的存储结构5.1数据库存储介质的特点l内存容量低（一般只有几百M，最多一两个G），价格高，速度快，数据易丢失（掉电、当机等）。一般做DBMS（或CPU）和DB之间的数据缓冲区。实时/内存数据库系统中使用内存存放实时数据。l硬盘容量高（一般有几十G，多到一两百G），价格中，速度较快，数据不易丢失（除非物理性损坏）。一般做用来存放DB。实时/内存数据库系统中使用硬盘存放历史数据库。l移动硬盘（USB接口）容量高（一般有几十G），价格中，速度较快，数据不易丢失（除非物理性损坏）。一般做用来

2、做备份。l光盘容量低（一般650M/片，但光盘可在线更换，海量），价格低，速度中，数据不易丢失（除非物理性损坏）。一般做用来做备份。l磁盘（软盘）容量低（一般有几M，优盘多到一两百M），价格中，速度较慢，数据不易丢失（除非物理性损坏）。一般数据库不使用磁盘。l磁带容量低（但可在线更换，海量），价格低，速度最慢，且要按顺序存取，数据不易丢失（除非物理性损坏）。一般做用来做备份。按速度从高到低：内存、硬盘、USB盘（移动硬盘和优盘）、光盘、软盘、磁带。按在线容量从大到小：硬盘、移动硬盘、内存、光盘、磁带、优盘、软盘。物理块：512

3、byte/1K/2K/4K/8K原因：(1)减少I/O的次数；(2)减少间隙的数目，提高硬盘空间的利用率。ORACLE逻辑块与物理块（init.ora中db_block_size定义逻辑块大小）缓冲块和缓冲区（即SGA中的DataBufferCache）东南大学自动控制系第18页S00810数据库原理与设计方法延迟写(delayedwrite)技术/预取(Prefetching)技术（ORACLE中由DBWR进程完成数据的读写）5.1记录的存储结构5.2.1记录的物理表示1．PositionalTechnique2．Relat

4、ionalTechnique3．CountingTechnique5.2.2记录在物理块上的分配不跨块组织(unspannedorganization)东南大学自动控制系第18页S00810数据库原理与设计方法跨块组织(spannedorganization)5.2.1物理块在磁盘上的分配1．连续分配法(continuousallocation)2．链接分配法(linkedallocation)3．簇集分配法（ClusteredAllocation）4．索引分配法（IndexedAllocation）5.2.2数据压缩技术1．

5、消零或空格符法（nullsuppression）如：#5表示5个空格，@6表示6个零等。2．串型代替法（patternsubstitution）东南大学自动控制系第18页S00810数据库原理与设计方法1．索引法（indexing）5.1文件结构和存取路径5.3.1访问文件的方式1．查询文件的全部或相当多的记录2．查询某一特定记录3．查询某些记录4．范围查询5．记录的更新5.3.2数据库对文件的要求5.3.3文件的基本类型1．堆文件(heapfile)方便（快）：插入东南大学自动控制系第18页S00810数据库原理与设计方法不

6、方便（慢）：查找、删除1．直接文件（directfile）方便（快）：按散列键访问不方便（慢）：其它访问方式2．索引文件（indexedfile）方便（快）：按索引键访问不方便（慢）：其它访问方式，特别是更新时要进行索引维护。l索引项=<索引键，地址>lprimaryindexandsecondaryindexlnondenseindexanddenseindex东南大学自动控制系第18页S00810数据库原理与设计方法东南大学自动控制系第18页S00810数据库原理与设计方法l预查找功能东南大学自动控制系第18页S00810

7、数据库原理与设计方法设要查询年龄为20岁或2l岁的四年级学生，如果学生文件在年龄和年级属性上建有索引，则可查出年龄为20岁的学生记录的集合S20，年龄为2l岁的学生记录的集合S21，四年级学生记录的集合Ss，于是，所需的学生记录的集合S应为：S=(S20∪S21)∩SslclusteringindexlBtreeindex动态平衡多叉（分）树有B+树、B*树等，数据库管理系统中常用B+树实现索引。B+树结构：东南大学自动控制系第18页S00810数据库原理与设计方法B+树动态平衡特性：东南大学自动控制系第18页S00810数据

8、库原理与设计方法(1)每个结点最多有2k个键值；(2)根结点至少有—个键值，其他结点至少有k个键值；(3)除叶结点(即顺序集结点)无子女外，对于其他结点，若有J个键值，则有J+1个子女；(4)所有叶结点都处于树的同一级上，即树始终保持平衡。k值一般根据块的大小确定，使得B+树