最新數據庫系統(tǒng)設計期末考總結(編輯修改稿)
2025-07-26 02:42 本頁面
【文章內容簡介】 n be retrieved from or stored to the disk. （從磁盤上讀取數據或存儲數據到磁盤的時間）Mean time to failure (MTTF) （平均失效時間）– the average time the disk is expected to run continuously without any failure.（磁盤無故障連續(xù)運行的時間Typically 3 to 5 years）Block – a contiguous sequence of sectors from a single track data is transferred between disk and main memory in blocks sizes range from 512 bytes to several kilobytes內存和外存的一次數據交換稱為一次I/O操作，每次交換的數據量是一個Block內存中開辟的緩沖區(qū)大小至少要等于一個blockBlock的大小通常由DBMS廠商決定廉價磁盤冗余陣列（RAID） Redundant Arrays of Independent Disks 通過冗余提高可靠性是一種利用大量廉價磁盤進行磁盤組織的技術價格上，大量廉價的磁盤比少量昂貴的大磁盤合算得多性能上，使用大量磁盤可以提高數據的并行存取可靠性上，冗余數據可以存放在多個磁盤上，因此一個磁盤的故障不會導致數據丟失冗余（Redundancy）存儲額外的信息，以便當磁盤故障時能從中重建磁盤還是內存？l 5minute rule：如果一個被隨機訪問的頁面的使用頻率超過每5分鐘一次，那么它應該被駐留在內存l minute rule：如果被順序訪問的頁面的使用頻率超過每1分鐘一次，那么它應該被駐留在內存文件存儲：The database is stored as a collection of files. Each file is a sequence of records. A record is a sequence of fields數據庫是存儲為文件的集合。每個文件都是一個序列的記錄。字段的記錄是一個序列。第十章：Basic Steps in Query Processing（查詢處理的基本步驟）：1. Parsing and translation解析和翻譯2. Optimization最優(yōu)化3. Evaluation評估RDBMS查詢處理階段 ： 1. 查詢分析2. 查詢檢查3. 查詢優(yōu)化 4. 查詢執(zhí)行 選擇操作典型實現方法：1. 簡單的全表掃描方法 216。 對查詢的基本表順序掃描，逐一檢查每個元組是否滿足選擇條件，把滿足條件的元組作為結果輸出 216。 適合小表，不適合大表2. 索引(或散列)掃描方法 216。 適合選擇條件中的屬性上有索引(例如B+樹索引或Hash索引) 216。 通過索引先找到滿足條件的元組主碼或元組指針，再通過元組指針直接在查詢的基本表中找到元組 排序n 原因n SQL查詢可以指定對輸出進行排序n 關系運算的某些操作，如連接運算，排序后實現高效n 對于可放進內存的關系，使用如快排序之類的技術。對不能放進內存的關系，使用外排序n 內排序n 當數據集小于可用內存時，采用快速排序算法n 快速排序的思想來源于分治策略。將數據塊劃分為兩個序列，第一個序列的值小于第二個序列，在兩個序列中按照遞歸排序的思想再次進行上述的劃分，這樣直到沒有辦法劃分為止n 外排序n 創(chuàng)建有序段＋N路歸并n 所有的輸入數據最初分成許多有序的歸并段文件，然后不斷歸并成許多更大的歸并段文件，直到剩下一個文件為止167。 Join Operation幾種不同的連接算法Nestedloop join（嵌套循環(huán)連接）Block nestedloop join（塊嵌套循環(huán)連接）Indexed nestedloop join（索引嵌套循環(huán)連接）Mergejoin（合并連接）Hashjoin（哈?；蛏⒘羞B接）Choice based on cost estimate（根據成本估算選擇連接方式）關系型數據庫優(yōu)點167。 依賴邏輯,而不是物理、相關記錄之間的聯(lián)系 167。 使用第四代語言(4 gl) 167。 備抵高度的數據獨立性216。 關系數據庫系統(tǒng)的查詢優(yōu)化 v 查詢優(yōu)化的優(yōu)點不僅在于用戶不必考慮如何最好地表達查詢以獲得較好的效率，而且在于系統(tǒng)可以比用戶程序的“優(yōu)化”做得更好 (1) 優(yōu)化器可以從數據字典中獲取許多統(tǒng)計信息，而用戶程序則難以獲得這些信息(2)如果數據庫的物理統(tǒng)計信息改變了，系統(tǒng)可以自動對查詢重新優(yōu)化以選擇相適應的執(zhí)行計劃。在非關系系統(tǒng)中必須重寫程序，而重寫程序在實際應用中往往是不太可能的(3)優(yōu)化器可以考慮數百種不同的執(zhí)行計劃，程序員一般只能考慮有限的幾種可能性。(4)優(yōu)化器中包括了很多復雜的優(yōu)化技術，這些優(yōu)化技術往往只有最好的程序員才能掌握。系統(tǒng)的自動優(yōu)化相當于使得所有人都擁有這些優(yōu)化技術v RDBMS關系型數據庫管理系統(tǒng)（Relational Database Management System）通過某種等價模型計算出各種查詢執(zhí)行策略的執(zhí)行代價，然后選取代價最小的執(zhí)行方案167。 集中式數據庫216。 執(zhí)行開銷主要包括：– 磁盤存取塊數(I/O代價)– 處理機時間(CPU代價)– 查詢的內存開銷 216。 I/O代價是最主要的 167。 分布式數據庫216。 總代價=I/O代價+CPU代價+內存代價＋通信代價 v 查詢優(yōu)化的總目標：167。 選擇有效的策略167。 求得給定關系表達式的值167。 使得查詢代價最小(實際上是較小) 216。 實際系統(tǒng)的查詢優(yōu)化步驟：1. 將查詢轉換成某種
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