第6章数据库存储结构ppt课件.ppt

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1、第六章数据库存储结构7/30/20211主要内容6.1数据库存储设备6.2文件组织6.3文件结构6.4索引技术7/30/202126.1数据库存储设备计算机中有两级存储,分别是主存和辅存根据访问数据的速度、成本和可靠性,存储介质可分成以下六类:7/30/202131．高速缓冲存储器（Cache）简称为“高速缓存”，也就是一般说的Cache。Cache访问速度快，但贵，容量小。2.主存储器（MainMemory）主存储器简称为主存,或内存。主存中的数据在掉电或系统崩溃时,会全部丢失。7/30/202143.磁盘存储器（Magnetic-DiskStorage）磁盘是目前最常用的外部存储器

2、,由磁性材料制成,数据存储在磁盘表面。磁盘是一种大容量的可直接存取的外部存储设备。在掉电或系统崩溃后,仍能保持数据不丢失。硬磁盘的特性：7/30/20215①硬磁盘的物理特性硬磁盘的总容量为：盘面数目×每盘面的磁道数×每磁道的盘块数×每盘块的字节数磁盘是一种直接存储设备，可随机读写任一盘块。盘块地址的形式是：柱面号磁头号盘块号图6.1磁盘块地址形式示意图7/30/20216②磁盘的性能指标磁盘的性能用磁盘的容量、存取时间、数据传输速度和可靠性四个参数衡量。③内外存间的数据交换访问的数据不在主存时,需通过外存加载，所以内外存间要频繁地进行数据交换，每交换一次数据，就称为一次I/O操作。7

3、/30/20217数据块的长度不一定恰好等于记录的整数倍，通常有两种组块方式：不跨块方式：一个数据块只包含若干完整记录，不足以容纳一个记录的零头空间放弃不用。跨块方式：允许一个记录跨在不同数据块。这种组块方式虽然可节省空间，但实现比较困难，用得较少。7/30/20218④廉价磁盘冗余阵列(RedundantArrayofInexpensive（或Indscendent）Disks，简称RAID)它是利用一台磁盘阵列控制器来统一管理和控制一组(几台到几十台)磁盘驱动器，组成一个高度可靠的、快速的大容量磁盘系统。实现途径有两个：数据重复存储和通过并行提高数据传输速度RAID按照其基本特性，

4、可分为八级。7/30/202194磁带磁带是一种顺序存储设备,即磁带只能顺序访问，不能随机访问。主要用于数据备份或数据归档。磁带的可靠性较好，主要有两大用途：作为磁盘的后援存储器，存储数据库文件的副本用来存储磁盘上存储不了的大型数据库文件,数据库中不常用的数据库文件或历史数据可以存储在磁带上。7/30/2021105光存储器光存储器是多媒体信息的主要存储设备，作为分布式软件的主要存储介质，可存储音频、图像一类的数据。目前流行的光存储器是光盘只读存储器(CD-ROM)。7/30/2021116快擦写存储器（FlashMemory）快擦写存储器又称为“电可擦可编程只读存储器”，快闪存在

5、掉电后仍能保持数据不丢失。快闪存的缺陷是只能支持有限次擦写。而且不能直接重写，必须先擦去整组存储器的内存，然后再写数据进去。7/30/2021126.2文件组织外存中，数据库以文件形式组织，而文件又是由记录组成。记录在物理文件中的实现就是本节讨论的内容。文件组织的两种方式：定长格式和变长格式。7/30/2021136.2.1　定长记录就是每条记录都是占用一定长度的字节数。记录的排列也就是一张表格每行有相同的长度，以一行为单元进行增加删除等修改操作。Sn1000001甲Sn2000002乙Sn3000003丙Sn4000004丁7/30/202114SnumCnumScoreS00316

6、0S001283S005480S004185S006375S003280S002285S004260S003340图6.2定长记录的文件7/30/202115图6.3删除记录2，5，7后的文件结构7/30/202116如上图每条记录包含姓名、学号、班级三条信息。在每条记录中对应的信息占相同的字节数，所以每条记录的长度一定，构成了一个含有四条记录的定长记录的文件。存在的两个问题：删除：删除后是在其位置补充一个记录还是忽略这个位置；长度：若物理上每个块的大小不等于每个记录的长度倍数，则必然在读这样的记录时要访问两个块。7/30/2021176.2.1.1删除方法1.删除记录后，把记录依次上

7、移。缺点移动次数过多。2.把最后的记录补到删除的位置。只需移动一次。以上两个方法都需要移动结点，操作不灵活，处于灵活的考虑必然会想到指针，就是第三种方法。7/30/2021183.把删除的结点用指针链接起来首先，文件增设“文件首部”，其中有一个指针指向第一个被删除的记录位置，所有被删除记录的位置都用指针链接起来，构成“空闲记录链表”。缺点：这些被指针链接的记录被称为“被拴记录”，若被删记录被删掉，则指向记录的指针称为“悬挂指针”，所指空间称为“