最新數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)期末考總結(jié)-閱讀頁
2025-07-14 02:42本頁面
【正文】 戶程序的“優(yōu)化”做得更好 (1) 優(yōu)化器可以從數(shù)據(jù)字典中獲取許多統(tǒng)計(jì)信息，而用戶程序則難以獲得這些信息(2)如果數(shù)據(jù)庫的物理統(tǒng)計(jì)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(yīng)的執(zhí)行計(jì)劃。(4)優(yōu)化器中包括了很多復(fù)雜的優(yōu)化技術(shù)，這些優(yōu)化技術(shù)往往只有最好的程序員才能掌握。 集中式數(shù)據(jù)庫216。 I/O代價(jià)是最主要的 167。 總代價(jià)=I/O代價(jià)+CPU代價(jià)+內(nèi)存代價(jià)＋通信代價(jià) v 查詢優(yōu)化的總目標(biāo)：167。 求得給定關(guān)系表達(dá)式的值167。 實(shí)際系統(tǒng)的查詢優(yōu)化步驟：1. 將查詢轉(zhuǎn)換成某種內(nèi)部表示，通常是語法樹2. 根據(jù)一定的等價(jià)變換規(guī)則把語法樹轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)（優(yōu)化）形式3. 選擇低層的操作算法對于語法樹中的每一個(gè)操作? 計(jì)算各種執(zhí)行算法的執(zhí)行代價(jià)? 選擇代價(jià)小的執(zhí)行算法4. 生成查詢計(jì)劃(查詢執(zhí)行方案) 查詢計(jì)劃是由一系列內(nèi)部操作組成的。在優(yōu)化策略中這是最重要、最基本的一條2. 把投影運(yùn)算和選擇運(yùn)算同時(shí)進(jìn)行如有若干投影和選擇運(yùn)算，并且它們都對同一個(gè)關(guān)系操作，則可以在掃描此關(guān)系的同時(shí)完成所有的這些運(yùn)算以避免重復(fù)掃描關(guān)系3. 把投影同其前或其后的雙目運(yùn)算結(jié)合起來4. 把某些選擇同在它前面要執(zhí)行的笛卡爾積結(jié)合起來成為一個(gè)連接運(yùn)算5. 找出公共子表達(dá)式如果這種重復(fù)出現(xiàn)的子表達(dá)式的結(jié)果不是很大的關(guān)系并且從外存中讀入這個(gè)關(guān)系比計(jì)算該子表達(dá)式的時(shí)間少得多，則先計(jì)算一次公共子表達(dá)式并把結(jié)果寫入中間文件是合算的當(dāng)查詢的是視圖時(shí)，定義視圖的表達(dá)式就是公共子表達(dá)式的情況6. 在執(zhí)行連接操作前對關(guān)系適當(dāng)進(jìn)行預(yù)處理167。 在連接屬性上建立索引Also called clustering index聚簇索引The search key of a primary index is usually but not necessarily the primary 。 Also called nonclustering v Dense Index Files（密集索引文件）指向行 Index record appears for every searchkey value in the file. 索引記錄對應(yīng)每個(gè)檢索關(guān)鍵字的值（一一對應(yīng)）v Sparse Index Files（稀疏索引文件）指向頁contains index records for only some searchkey values. 只包含一些searchkey值索引記錄。則稱調(diào)度S與S39。）Advantages of B+trees outweigh disadvantages，B+trees are used extensively（B+trees優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn)，被廣泛使用）v A B+tree is a rooted tree satisfying the following properties（B+tree具備以下屬性）:All paths from root to leaf are of the same length（所有樹枝從根到葉的長度相同）Each node that is not a root or a leaf has between 233。 and n children.（每個(gè)不是根節(jié)點(diǎn)也不是葉子節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)有n/2到n個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)）A leaf node has between 233。 and n–1 values特殊情況: 如果根不是一片葉子,它至少有兩個(gè)孩子。B+Tree Node Structure（節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)）P1是指針，指向子節(jié)點(diǎn)（非葉子結(jié)點(diǎn)）或指向記錄內(nèi)容（葉子結(jié)點(diǎn)）Ki are the searchkey values K1是關(guān)鍵字檢索值B+Tree中的葉子結(jié)點(diǎn)216。原子性由恢復(fù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)?；诟綦x性實(shí)現(xiàn)。隔離性由并發(fā)控制機(jī)制實(shí)現(xiàn)。持久性由恢復(fù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)。 事務(wù)調(diào)度：p 事務(wù)的執(zhí)行順序稱為一個(gè)調(diào)度，表示事務(wù)的指令在系統(tǒng)中執(zhí)行的時(shí)間順序p 一組事務(wù)的調(diào)度必須保證n 包含了所有事務(wù)的操作指令n 一個(gè)事務(wù)中指令的順序必須保持不變p 串行調(diào)度n 在串行調(diào)度中，屬于同一事務(wù)的指令緊挨在一起n 對于有n個(gè)事務(wù)的事務(wù)組，可以有n！個(gè)有效調(diào)度p 并行調(diào)度n 在并行調(diào)度中，來自不同事務(wù)的指令可以交叉執(zhí)行n 當(dāng)并行調(diào)度等價(jià)于某個(gè)串行調(diào)度時(shí)，則稱它是正確的216。n 此外，鎖提供的隔離性還保證事務(wù)的一致性。n 要訪問一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)R，事務(wù)Ti必須先申請對R的封鎖，如果R已經(jīng)被事務(wù)Tj加了不相容的鎖，則Ti需要等待，直至Tj釋放它的封鎖v 鎖的模式主要有六種：共享鎖、更新鎖、排他鎖、結(jié)構(gòu)鎖、意向鎖和塊更新鎖。一般讀取數(shù)據(jù)后就釋放共享鎖，除非要將鎖升級。TwoPhase Locking Protocolp 兩階段封鎖協(xié)議內(nèi)容n 增長階段(Growing Phase)p 事務(wù)可以獲得鎖，但不能釋放鎖n 縮減階段(Shrinking Phase)事務(wù)可以釋放鎖，但不能獲得鎖p 封鎖點(diǎn)：事務(wù)獲得其最后封鎖的時(shí)間p 事務(wù)調(diào)度等價(jià)于和它們的封鎖點(diǎn)順序一致的串行調(diào)度死鎖：兩個(gè)事務(wù)都封鎖了一些數(shù)據(jù)對象，并相互等待對方釋放另一些數(shù)據(jù)對象以便對其封鎖，結(jié)果兩個(gè)事務(wù)都不能結(jié)束，則發(fā)生死鎖v 死鎖發(fā)生的條件①互斥條件：事務(wù)請求對資源的獨(dú)占控制②占有等待條件：事務(wù)已持有一定資源，又去申請并等待其它資源③非搶占條件：直到資源被持有它的事務(wù)釋放之前，不可能將該資源強(qiáng)制從持有它的事務(wù)奪去④循環(huán)等待條件：存在事務(wù)相互等待的等待圈v 預(yù)防死鎖n 預(yù)先占據(jù)所需的全部資源，要么一次全部封鎖要么全不封鎖 缺點(diǎn)：難于預(yù)知需要封鎖哪些數(shù)據(jù)并且數(shù)據(jù)使用率低n 所有資源預(yù)先排序，事務(wù)按規(guī)定順序封鎖數(shù)據(jù)n 使用搶占與事務(wù)回滾? waitdie：如果T1等待T2，僅當(dāng)T1的時(shí)間戳小于T2時(shí)，允許T1等待，否則回
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