北京郵電大學(xué)軟件工程研究生的課程---數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)開發(fā)-2(編輯修改稿)
2024-10-27 15:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 源分配 ORACLE磁盤分配總結(jié)： ? 表空間包含一系列數(shù)據(jù)庫對(duì)象 (表 、 索引等 )，對(duì)應(yīng)若干操作系統(tǒng)文件 ,多個(gè)表空間可以讓不同磁盤設(shè)備起不同作用 ,減少 I/O沖突 ,另外數(shù)據(jù)備份可在表空間一級(jí)進(jìn)行 . ? 表對(duì)應(yīng)表空間中數(shù)據(jù)段 ,可以自行定義自己的磁盤存儲(chǔ)方案 ,也可用所在表空間的存儲(chǔ)方案 . ? 段包含一系列區(qū)域 ,區(qū)域是塊的整數(shù)倍 ,段的存儲(chǔ)方案主要由初始區(qū)域 、 下一個(gè)區(qū)域和區(qū)域增長率最大最小區(qū)域數(shù)決定 . ? 塊是基本的 I/O操作單元 ,盡可能將相臨數(shù)據(jù)存放在一個(gè)塊中 ,避免碎片的產(chǎn)生是好的存儲(chǔ)模式的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn) . 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院 郭文明 《 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與開發(fā) 》 講義 索引 ? 數(shù)據(jù)庫索引與駐留內(nèi)存的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有相似之處 ,但數(shù)據(jù)庫索引包含數(shù)據(jù)量大 ,它是存放在磁盤上的 ,只有訪問時(shí)才調(diào)入內(nèi)存 . ? 索引由一系列存儲(chǔ)在磁盤上的索引項(xiàng)組成 ,索引項(xiàng)第一列是索引鍵 (keyval),第二列是行指針(ROWID).索引項(xiàng)按索引鍵排序 .當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生更新時(shí) ,索引也更新 .索引鍵和表的主鍵不是一回事 . ? 數(shù)據(jù)庫索引設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)是減少讀數(shù)據(jù)所需的磁盤訪問次數(shù) . ? B樹是當(dāng)今數(shù)據(jù)庫中使用最廣泛的索引結(jié)構(gòu) ,它是 DB2唯一的索引結(jié)構(gòu) 。ORACLE的主要索引結(jié)構(gòu) ,ORACLE還有散列聚簇 (Hash Cluster). 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院 郭文明 《 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與開發(fā) 》 講義 索引 B樹 (B+樹 )結(jié)構(gòu) 索引節(jié)點(diǎn)布局和可用空間 ORACLE和 DB2 UDB的 Create Index ORACLE位圖索引 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院 郭文明 《 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與開發(fā) 》 講義 B樹 (B+樹 )結(jié)構(gòu) ? 例 :假設(shè)表中有一百萬條記錄要建索引 ,假設(shè)索引項(xiàng)占 8個(gè)字節(jié) (ROWID占 4個(gè)字節(jié) ,鍵值占 4個(gè)字節(jié) ),一個(gè) 2KB的塊可存放 2048/8=256個(gè)索引項(xiàng) ,共需 1000000/256=3907個(gè)數(shù)據(jù)塊 . 二分法查找 : 3907個(gè)數(shù)據(jù)塊順序存放 ,第一次讀入第 3907/2=1954塊數(shù)據(jù) ,檢查 keyval,第二次讀入1954塊數(shù)據(jù)中的第 1954/2=977塊數(shù)據(jù) ,檢查keyval,……,第 12次的 I/O操作才能將包含所找鍵值的數(shù)據(jù)塊調(diào)入內(nèi)存 .再根據(jù) ROWID去提取數(shù)據(jù) ,再加一次 I/O操作 . 二分法查找不停地 I/O操作 .挺費(fèi)勁 ! 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院 郭文明 《 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與開發(fā) 》 講義 B樹 (B+樹 )結(jié)構(gòu) B樹結(jié)構(gòu) :np為指向下層節(jié)點(diǎn)塊的指針 ,sepkeyval為分隔符鍵值 ,假定目錄項(xiàng)所需空間與葉子相同 . Keyval,ROWID np,sepkeyval np,sepkeyval np,sepkeyval np,sepkeyval Keyval,ROWID Keyval,ROWID 根節(jié)點(diǎn) ,1塊 2層目錄 ,16塊 葉節(jié)點(diǎn) ,3907塊 B樹結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)索引 :一百萬個(gè)索引項(xiàng)建起了三層的B樹 (葉節(jié)點(diǎn)的層號(hào)稱為 B樹的深度 ),第一次調(diào)入根塊 ,比較后第二次調(diào)入 2層目錄的某一塊第 3次I/O操作即可找到鍵值數(shù)據(jù)塊 .當(dāng)然根據(jù) ROWID去提取數(shù)據(jù) ,還得再加一次 I/O操作 . B樹結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)索引使查找變得 :好多啦 ! 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院 郭文明 《 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與開發(fā) 》 講義 B樹 (B+樹 )結(jié)構(gòu) ? B樹 (B+樹結(jié)構(gòu) )是從根到葉多個(gè)扇出的樹形結(jié)構(gòu) ,具有下列屬性 : 1)每一節(jié)點(diǎn)和磁盤塊大小一致 ,存放在磁盤上 . 2)目錄層包含目錄項(xiàng) (有 n1個(gè)分隔符鍵值和 n個(gè)指向下一層 B樹節(jié)點(diǎn)的磁盤指針 ). 3)葉節(jié)點(diǎn)包含形式為 (keyval,ROWID)的項(xiàng) . 4)根節(jié)點(diǎn)以下節(jié)點(diǎn)不能是滿的 (備插入用 )但至少是半滿的 (刪除后合并節(jié)點(diǎn) ). 5)根節(jié)點(diǎn)至少有兩個(gè)項(xiàng) (只有一行記錄時(shí)除外 ). B樹結(jié)構(gòu)隨數(shù)據(jù)的增加而增長 ,隨數(shù)據(jù)減少而降低 .這一過程由系統(tǒng)自動(dòng)完成 ,但不同系統(tǒng)采用不同的策略 . 許多數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品提供對(duì) B樹進(jìn)行重組織的實(shí)用程序 ,整理數(shù)據(jù)更新后的 B樹索引結(jié)構(gòu) . 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院 郭文明 《 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與開發(fā) 》 講義 索引節(jié)點(diǎn)布局和可用空間 ? B樹節(jié)點(diǎn)的塊結(jié)構(gòu)為 : 塊頭信息 項(xiàng)目錄 可用空間 B樹項(xiàng) 1 2 … n keyval rid … keyval rid 塊頭信息 ……… keyval RID 唯一鍵值的 B樹葉節(jié)點(diǎn)塊結(jié)構(gòu) 重復(fù)鍵值時(shí) DB2的葉節(jié)點(diǎn)塊結(jié)構(gòu) 因?yàn)?B樹的生長過程中可能會(huì)發(fā)生分裂 ,所以其節(jié)點(diǎn)可以在半滿到滿之間變化 ,我們可以指定其初始可用空間的百分比 . 塊中塊頭信息也要占用空間 ,實(shí)際使用空間不是滿塊大小
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