数据库原理与应用_10506
《数据库原理及应用》
《数据库原理及应用》《数据库原理及应用》是一本关于数据库的基础理论和应用技术的教科书。
数据库是现代信息系统中最为重要的组成部分之一，是用来存储和管理大量数据的系统软件。
随着互联网的发展和数据量的迅速增长，数据库的重要性也越发凸显。
因此，掌握数据库的原理和应用技术对于开发和维护系统都是至关重要的。
本书首先介绍了数据库的基本概念和发展历程。
数据库是按照数据的结构化方式来组织和存储数据的，这样可以提高数据的存取效率和管理能力。
数据库管理系统（DBMS）是连接用户和数据库之间的中间件软件，它实现了对数据库的管理和控制。
数据库的发展可以追溯到20世纪60年代，从最早的文件系统到关系数据库的出现，再到面向对象数据库等技术的发展，数据库的功能和性能不断得到提升。
在数据库应用技术方面，本书重点介绍了数据库的设计和规范化理论。
数据库设计是指根据系统的需求和数据的特点，确定数据库中表格的结构和关系的过程。
设计一个合理的数据库结构可以提高系统的可靠性和效率。
规范化理论则是解决数据库中数据冗余和不一致问题的方法，通过逐步分解和调整表格，使得数据库达到最佳结构。
此外，本书还介绍了数据库的事务和并发控制技术。
事务是数据库操作的最小单位，它保证了数据库的一致性和完整性。
并发控制技术则是解决多个用户同时访问数据库时可能引发的数据冲突和安全性问题，常见的技术包括锁机制和多版本并发控制等。
最后，本书还简要介绍了数据库的安全和备份恢复技术。
数据库的安全性包括用户认证、权限管理和审计等方面，以防止非法访问和数据泄露。
备份恢复技术则是为了应对数据库故障和灾难事件，及时恢复数据并保证系统的可用性。
总之，本书全面系统地介绍了数据库的基础理论和应用技术，对于读者理解和掌握数据库的原理和应用具有重要价值。
无论是从事数据库开发、系统维护还是数据分析等方面的工作，都需要深入了解数据库的原理和技术，才能更好地发挥数据库在信息系统中的作用。
《《数据库原理与应用》》
《《数据库原理与应用》》一、数据库基本原理1.1 什么是数据库？数据库是一个有组织的数据的集合，可以通过计算机程序进行管理和访问。
在计算机技术中，数据库有时被定义为“一个可以自主访问的数据集合”，也称为数据仓库或数据中心。
数据库是相互之间有关联的数据的集合，它可以在计算机系统中存储、共享和访问各种类型和格式的数据。
1.2 数据库分类根据数据库的组织方式和应用领域，数据库可以分为多种类型，如层次数据库、关系数据库、面向对象数据库、文本数据库、分布式数据库等。
其中，关系数据库是应用最广泛的一种，具有高度的可靠性、安全性和灵活性。
关系数据库以表格的形式进行管理，并使用结构化查询语言（SQL）进行操作。
面向对象数据库将数据表示为对象的集合，更适合存储和处理大量复杂的非结构化数据。
1.3 数据库设计原则数据库设计是指设计一个数据库的结构、逻辑和物理存储体系结构，让它具有满足业务需求、操作方便、安全可靠、性能高效等特点。
在数据库设计过程中，需要遵循以下原则：（1）功能性：满足用户的需求，实现系统功能。
（2）准确性：数据应该具有高度的准确性，避免数据冗余和错误。
（3）完整性：数据应该完整、一致、可靠、不可破坏。
（4）可维护性：数据库应该易于维护和更新，提高开发和维护效率。
（5）可扩展性：数据库应该可以扩展、升级，支持新的业务需求。
二、数据库应用方式2.1 数据库管理系统数据库管理系统（DBMS）是管理数据库的软件系统，它包括数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）、数据查询语言（DQL）、数据控制语言（DCL）等多种语言与功能。
它的主要作用是对数据库进行管理、维护和查询处理，提供数据的安全性保证、准确性保证、可靠性保证、一致性保证、并发性保证等。
2.2 应用程序开发数据库可以支持应用程序的开发，利用数据库提供的数据存储和操作功能，应用程序可以实现更加便捷、高效、安全、准确的数据操作和处理。
应用程序的开发常用的语言和框架包括Java、Python、PHP、.NET等。
数据库系统原理及应用
数据库系统原理及应用数据库系统原理及应用数据库系统原理是数据管理的基础理论研究，而数据库系统应用是指将这些理论应用于实际生产环境中，进行数据管理和操作。
一、数据库系统原理数据库系统原理是对数据库技术的基本概念、原则、方法和理论进行探讨的学科，它是数据库技术的理论基础。
数据库系统原理包括以下几个方面：1. 数据模型：数据模型是数据库系统中描述和组织数据的抽象概念，常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型等。
关系模型最为常见和广泛应用，它以关系表的形式来描述数据之间的联系和依赖关系。
2. 数据库设计：数据库设计是指根据实际需求，将数据按照一定的组织结构（如关系模型）来设计和建立数据库。
数据库设计需要进行实体关系图设计、数据完整性约束设计、范式设计等。
设计一个好的数据库结构，能够提高数据的查询效率、减少数据冗余、保证数据的一致性和完整性。
3. 数据库语言：数据库系统提供了一种结构化查询语言（如SQL）来对数据库进行操作和查询。
数据库语言主要包括数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）和数据控制语言（DCL）。
DDL用来定义数据库的结构，DML用来对数据库中的数据进行操作，DCL用来定义数据库的安全性和权限。
4. 数据库管理系统（DBMS）：数据库管理系统是数据库系统的核心组成部分，它负责数据库的管理和应用程序的调度。
DBMS可以提供数据的高效存储和访问机制，通过事务管理来保证数据的完整性和一致性，同时还提供了并发控制和恢复机制等功能。
二、数据库系统应用数据库系统应用是将数据库系统原理应用于实际生产环境中，进行数据管理和操作的过程。
数据库系统应用包括以下几个方面：1. 数据库开发：数据库开发是指根据实际需求，通过数据库系统的原理和技术来构建和实现数据库应用。
数据库开发需要进行需求分析、数据库设计、程序开发、测试和部署等过程。
常见的数据库开发应用有企业管理系统、电子商务系统、物流管理系统等。
2. 数据库应用程序：数据库应用程序是指使用数据库系统原理和技术，开发的能够对数据库进行操作和管理的程序。
数据库的技术原理与应用
数据库的技术原理与应用1. 数据库的概念数据库是指按照一定的数据模型组织、存储和管理数据的集合。
它采用结构化的方式存储数据，方便用户进行数据的访问、操作和管理。
2. 数据库的技术原理数据库的技术原理主要包括以下几个方面：2.1 数据库模型数据库模型指的是数据库中数据的组织方式。
常见的数据库模型有层次模型、网状模型和关系模型等。
其中，关系模型是最常用的数据库模型，它以表的形式存储数据，表中的每一行代表一条记录，每一列代表一个属性。
2.2 数据库管理系统（DBMS）数据库管理系统是指对数据库进行管理的软件。
它负责创建、维护和管理数据库，提供数据的访问、操作和控制等功能。
常见的数据库管理系统有MySQL、Oracle、SQL Server等。
2.3 数据库的索引机制数据库的索引机制是指通过索引快速定位到数据的技术。
索引是根据某个或多个列的值进行排序的数据结构，它可以加快数据的查找速度。
常见的索引类型有B树索引、哈希索引和全文索引等。
2.4 数据库的事务处理事务是数据库系统中一组相关操作的执行单元，它要么全部执行成功，要么全部失败。
数据库的事务处理采用ACID原则，即原子性、一致性、隔离性和持久性。
通过事务管理，可以保障数据的完整性和一致性。
2.5 数据库的备份与恢复数据库的备份与恢复是为了防止数据丢失而进行的重要操作。
备份是指将数据库的数据和日志文件复制到其他存储介质中，恢复是指将备份的数据和日志文件还原到数据库中。
通过备份与恢复，可以保护数据库的数据安全。
3. 数据库的应用数据库的应用广泛，它在各个领域都有着重要的作用。
以下是数据库的几个常见应用领域：3.1 企业信息管理数据库在企业信息管理中起到了关键的作用。
企业可以通过数据库管理系统对企业内部的信息进行统一管理、存储和查询，提高信息的可靠性和可访问性，为决策提供有效的支持。
3.2 在线交易处理数据库在在线交易处理中扮演了重要的角色。
通过数据库管理系统，可以对交易数据进行有效的存储和管理，保证交易的准确性和安全性。
数据库原理与应用
数据库原理与应用数据库是现代信息系统中不可或缺的一部分。
它是一个可以用来存储和管理数据的系统，广泛应用于各行各业，包括企业、政府和学术界。
本文将介绍数据库的原理与应用，并探讨其在实际工作中的重要性与价值。
一、数据库基本概念与原理数据库是一个有组织的数据集合，通常以表的形式进行存储。
它的基本概念包括数据、表、字段、主键和外键等。
数据是数据库中存储的信息，表是一种二维结构的数据组织形式，字段是表中的列，每个字段包含一个特定类型的数据。
主键是唯一标识表中记录的字段，而外键则是表之间建立关系的依据。
数据库的原理是基于关系模型的。
关系模型基于数学理论，通过建立表之间的联系，实现数据的完整性和一致性。
它还支持数据的增删改查操作，提供了高效、安全、可靠的数据管理功能。
数据库还利用索引来提高查询效率，通过事务来保证数据的一致性和隔离性。
二、数据库管理系统数据库管理系统（DBMS）是用来管理和操作数据库的软件。
它提供了各种功能和工具，方便用户进行数据存储、检索、修改和删除等操作。
常见的DBMS有MySQL、Oracle、SQL Server等。
这些系统具有图形化界面和强大的功能，使得数据库的管理和维护变得更加简单高效。
DBMS还提供了数据安全性和权限控制机制。
用户通过用户名和密码进行身份验证，并根据权限授予对数据库的不同操作权限。
这样可以确保数据只能被授权人访问和修改，提高数据库的安全性。
三、数据库的应用领域数据库广泛应用于各个领域，以下是几个常见的应用场景：1. 企业管理：大型企业通常需要管理大量的数据，包括员工信息、销售记录、财务数据等。
数据库能够提供高效、可靠的数据管理和查询功能，帮助企业提高工作效率。
2. 电子商务：在电商平台上，数据库被用来存储和管理商品信息、用户信息、订单记录等。
数据库的高性能和可扩展性能够应对高并发的访问请求，保证系统的稳定性和可靠性。
3. 政府管理：政府需要管理大量的公共数据，如人口统计信息、经济数据等。
数据库原理与应用
数据库原理与应用随着互联网技术的发展，数据的存储和处理越来越重要。
而数据库作为数据的中心管理系统，已经成为了现代的基础设施之一。
本文将从数据库的原理和应用两个方面来介绍数据库。
一、数据库的原理1. 数据库的定义数据库是指存储在计算机中、有组织、可共享、具有尽可能小的冗余度并易于使用和维护的数据集合。
2. 数据库的结构数据库的结构主要包括三个层次：外层模式、概念模式和内部模式，它们按照从外向内的结构顺序排列。
外层模式指用户看到的数据库，包括用户可以访问的数据以及数据的结构。
概念模式是描述整个数据库系统的全局结构，它是用户整个数据库系统观察的角度。
内部模式是指数据库存储设备上、操作系统文件系统和物理设备管理器中的数据存储和物理结构。
数据库的这种三级结构模式使得用户不用了解物理存储结构，也能在不影响整个数据库系统内部实现的基础上，进行数据操作。
3. 数据库的范式范式是一种为设计关系表提供指导的规则集合，它主要分为六个级别。
范式的目的是在设计表的时候，尽量避免冗余信息的出现，保持数据的一致性。
高级别的范式可能导致表的数量增多，查询效率降低，数据完整性问题等问题的出现。
因此在实际应用当中，需要综合考虑各种因素，选择适合自身应用需求的范式等级。
4. 数据库的一些概念（1）数据库管理系统（DBMS），是数据库的核心部分，是一种介于操作系统和应用程序之间的软件。
（2）表（Table），是一种较基本的数据库对象，是数据在数据库中的一种逻辑表示形式。
（3）字段（Column），也称属性，是数据库表中包含的最基本的信息单元。
（4）行（Record），也称为元组，是数据在数据库中的一个实例。
5. 数据库的索引索引是一个卡片箱，其中每张卡片上都有一个信息摘要或者指向详细信息的一个地址。
在数据库中，索引的作用就是提高数据的检索效率。
常见的索引结构有B+树、哈希表等。
二、数据库的应用1. 数据库的分类根据数据的存储结构，数据库可以分为关系型数据库、面向对象数据库、层次数据库、网络数据库等。
数据库原理与应用
数据库原理与应用数据库原理与应用是计算机科学与技术的基础课程之一，它涉及到数据和信息管理的理论、方法和技术。
数据库是用于组织、存储和管理数据的一种工具，它能够提供高效、安全和可靠的数据管理和访问功能。
数据库原理是数据库系统设计的基础。
它包括数据模型、数据结构、数据操作和数据完整性等方面的知识。
数据模型是描述数据结构和数据之间关系的理论工具，常用的数据模型有关系模型、层次模型和网络模型等。
数据结构是数据库中数据的组织方式，常用的数据结构有表格、树和图等。
数据操作是对数据库中数据的增、删、改、查等操作。
数据完整性是指数据库中数据的正确性、一致性和有效性。
数据库应用是将数据库原理应用到实际问题解决中的过程。
数据库应用包括数据库设计、数据库管理和数据库应用开发等方面的内容。
数据库设计是指根据具体需求设计数据库的结构和功能。
数据库管理是指对数据库进行日常维护和管理，包括数据备份、恢复、性能调优等工作。
数据库应用开发是指利用编程语言和数据库管理系统开发应用系统，实现对数据库的操作和数据的处理。
数据库原理与应用在各个领域都有广泛的应用。
在企业管理中，数据库可以用于存储和管理各种业务数据，如客户信息、销售记录和财务数据等。
在科学研究中，数据库可以用于存储和管理实验数据、文献资料和研究成果等。
在电子商务中，数据库可以用于存储和管理商品信息、用户信息和交易记录等。
在物流管理中，数据库可以用于存储和管理产品信息、仓库信息和运输信息等。
总之，数据库原理与应用是计算机科学中重要的基础课程，它提供了数据管理和访问的理论和方法，广泛应用于各个领域。
对于计算机科学与技术专业的学生来说，掌握数据库原理与应用是非常重要的。
《数据库原理与应用》
《数据库原理与应用》在当今数字化的时代，数据成为了各行各业的重要资产，而如何有效地管理和利用这些数据，就离不开数据库技术。
数据库原理与应用作为一门重要的学科，为我们揭示了数据存储、管理和处理的奥秘，为解决各种实际问题提供了强大的支持。
数据库是什么呢？简单来说，它就像是一个大型的仓库，用于存储和组织大量有结构的数据。
想象一下，一个企业有员工的信息、销售的数据、库存的记录等等，这些数据如果没有一个有序的存放和管理方式，就会变得杂乱无章，难以查找和使用。
数据库的出现，就是为了解决这个问题。
数据库原理包含了许多关键的概念和技术。
首先是数据模型，它是对现实世界数据特征的抽象描述。
常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型等。
其中，关系模型是目前应用最为广泛的一种，它以二维表格的形式来表示数据，具有结构简单、易于理解和操作的优点。
然后是数据库的结构。
一个完整的数据库通常由多个数据表组成，表与表之间通过关联关系相互连接。
例如，在一个学生管理系统中，可能有“学生表”记录学生的基本信息，“课程表”记录课程的相关信息，“成绩表”记录学生的课程成绩。
通过这些表之间的关联，可以清晰地了解到每个学生所选修的课程以及对应的成绩。
数据库的设计是一个至关重要的环节。
一个好的数据库设计能够提高数据的存储效率、保证数据的完整性和一致性，同时也便于数据的查询和更新。
在设计数据库时，需要充分考虑业务需求，合理规划数据表的结构、字段的类型和长度等。
同时，还需要遵循一些规范化的原则，如第一范式、第二范式和第三范式等，以避免数据冗余和不一致性。
除了设计，数据库的操作也是我们需要掌握的重要内容。
常见的操作包括数据的插入、删除、更新和查询。
查询是其中最为复杂和常用的操作，通过使用结构化查询语言（SQL），我们可以灵活地从数据库中获取所需的数据。
SQL 语句具有强大的功能，能够进行条件查询、排序、分组、连接等操作，满足各种复杂的业务需求。
数据库的应用场景非常广泛。
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都为新记录预留出一定的存储空间
数据库原理与应用
6.23
聚集文件
但对于大型或超大型的数据库，性能是最重要的
因素。为提高数据库的性能，大型数据库中通常 采用更复杂的文件组织方式，允许多个表中的相 关记录存储在一个数据文件中，这种存储
为了利用空间，可以考虑允许记录跨块存储，即当块中
存不下一条完整的记录时，可以把记录的前一部分存在 该块中，而把余下的部分存在后续的块中
除了为了防止空间浪费而进行跨块存储外，当记录的长
度超过块的大小时，也必须进行跨块存储
块i 块i+1 记录1 记录3 记录不跨块存储 块i 块i+1
数据文件的重整可以在文件范围进行，能够完全消除数据
文件中的“碎片”。但文件范围的重整会导致记录在文件 范围内移动，使得整个数据文件在重整过程中无法使用， 也必然会影响到建立在该数据文件上的索引结构
更为常用的重整方法是块内重整，块内重整按序处理数据
文件中的每个块，将该块内的记录集中存储到块尾
数据库原理与应用 6.19
储空间由实际的值决定，称为变长类型
如果一条记录中只包含定长类型的字段，则该记
录称为定长记录，否则称为变长记录
数据库原理与应用
6.14
定长记录
定长记录中所有的字段都是定长的，只需将所有字段按
既定的顺序连续存放，所有字段的地址相对于记录首地 址的偏移都可以计算得到
L2 字段1 字段2 L3 字段3 ... Ln 字段N Li为字段i的长度
数据库原理与应用 6.10
缓冲区管理器
缓冲区中的内容被划分为多个块，块大小与磁盘块一致。
为了对缓冲区进行有效管理，需要为每个缓冲块记录以下 内容：
空闲位
脏位，在读入之后被修改过的缓冲块称为脏块 pin值：pin值有两个功能，一是防止缓冲区管理器替换出正在处理 的块，二是可以指定某些块常驻内存。缓冲区在选择被替换的块 时，如果发现某缓冲块的pin值不为0，则不会将它替换出去。
其末端的读写头通过感应或改变盘片的局部磁性 来读取或写入磁盘中的数据
数据库原理与应用
6.5
磁盘（续）
一个盘面被划分为多个间距很小的同心圆，这些
同心圆被称为磁道(track)，不同盘面上有相同直 径的磁道构成一个柱面(cylinder)
磁道又可以进一步分为多个扇区(sector)，现有的
磁盘中一个扇区的典型容量是512字节
数据库原理与应用
记录2 记录4
记录1 记录3余下部分
记录2 记录4
记录3 记录5
6.20
文件组织方式
堆文件：记录间没有次序关系，新加入的记录可
以存储在文件中任何有空间的地方。
顺序文件：记录按某些字段的值进行排序。 哈希文件：对记录的某些字段进行哈希运算，运
算的结果决定记录存储在文件中的哪一块。
有序的索引键值和n个指针。对一个节点中的键值编号为 K1, K2, …, Kn-1，节点的键值递增排列，即K1 < K2 < … < Kn-1。指针编号为P1, P2, …, Pn，一个指针、索引键值 对<Pi, Ki>又称为一个入口项
P1 K1 P2 ... Pn-1 Kn-1 Pn
数据库原理与应用
但采用聚集文件也会使某些查询的执行效率降低
，因此，是否采用聚集文件及如何进行聚集应该 由在数据库运行过程中各类查询的频率决定
数据库原理与应用
6.24
索引
从理论上来说，只要记录被正确地存储于数据文
件中，DBMS就可以正常工作，但实际上，单纯 依赖数据文件处理查询有时候效率是非常低的
DBMS中索引的工作方式与书后面关键词索引的
6.26
B+树的结构（续）
B+树节点的大小与缓冲块大小相同，因此，具有
不同索引键的B+树的阶数是不同的，可由以下公 式计算得到
阶数 = (缓冲块大小 + 索引键大小) / (索引键大小 + 指 针大小)
在B+树中存在两种节点：叶节点和非叶节点，不
同类型的节点具有不同的性质
数据库原理与应用
在工作状态时，磁盘轴带动盘片以恒定的速度旋
转
磁盘与操作系统之间的交互是通过磁盘控制器完
成的
数据库原理与应用
6.6
磁盘结构
盘片 磁道 轴 扇区 磁盘臂
读写头
柱面
旋转
数据库原理与应用
磁盘臂运动方向
6.7
磁盘I/O的性能
读写磁盘数据时，磁盘内部需要进行以下的一系列动作
移动磁盘臂，直到读写头位于数据所在磁道的正上方 通过盘片旋转，使得读写头位于所读写数据的正上方
缓冲区 1 1 4
1 4 8
4 8 1
替换出 替换出 块4 块8
替换出 块1
数据库原理与应用
6.13
记录的存储
数据库的数据通常按记录的形式加以组织，记录
又由一到多个字段组成
有些类型，如整型、浮点型、定长字符串和日期
类型等，无论具体的值是什么，占用的存储空间 都是一样的，称为定长类型
另一些类型，如变长字符串和文本等，占用的存
项数组 头结构 使用中的项 未使用的项
空闲空间
记录3 记录1
记录2
数据库原理与应用
6.18
数据文件的重整
在DBMS运行过程中，每删除一条记录，就在数据文件中
产生一块小的空闲空间，这些小的空闲空间难以被有效利 用，随着DBMS的不断运行，就会使数据文件中产生越来 越多的“碎片”，从而导致DBMS性能的降低。为解决这 一问题，需要定期对数据文件进行重整
提供强制写出脏的缓冲块的功能，这是为了保证数据的持
久化存储。一种典型情况是系统关闭时需要强制写出所有 脏的缓冲块，另外为了数据库恢复的需要也要强制写出脏 的缓冲块
数据库原理与应用 6.11
缓冲区替换策略
缓冲区通常不足以容纳数据库中的所有数据，在需要读入
新的数据时，可能出现缓冲区已满的情况，这时缓冲区管 理器就要选择一个缓冲块替换出去
如何选择被替换的缓冲块将影响到数据库运行过程中进行
磁盘I/O的频率，一个好的缓冲区替换策略应该能够减少 磁盘I/O，提高数据库的性能
LRU（Least Recently Used）替换策略的基本思想是：系统
未来对数据的访问情况可由系统过去的访问情况预期，即 如果一个数据块在过去很少被访问，则将来也不太可能被 访问，因此在缓冲区满时可考虑将其替换出去，反之，如 果一个数据块在过去经常被访问，则将来也很有可能会被 再次访问，因此不应将其替换出去
数据库原理与应用
6.4
磁盘
磁盘又称为硬盘，磁盘属于第二级存储，为持久
性介质，是数据库的典型存储介质
一个磁盘中包含一个或多个盘片，这些盘片由金
属或玻璃等刚性介质制成，表面涂有磁性介质用 来记录数据
一个盘片有上下两个盘面，可以都用来记录数据
，也可以只用一个面来记录数据
对每一个用来记录数据的盘面都有一个磁盘臂，
偏移=L1
偏移=L1+L2
偏移=(L1+L2+„+Ln-1)
数据库原理与应用
6.15
变长记录
变长记录中每个字段相对于记录首地址的偏移是不固定
的，因此除了记录所有字段的值之外，在记录中还需要 包含一些附加信息，以使得在访问时可以计算出记录中 各个字段的偏移量。
变长记录的内部格式通常有两种，一种是用特殊的分隔
磁盘读写的优化
磁盘臂调度的目的是通过规划多个数据读写请求的服务顺
序来减少读写头的总移动距离，从而缩短读写磁盘的平均 寻道时间。一种常用的磁盘臂调度算法是电梯算法
无论读写的数据量多大，由寻道时间和旋转时间带来的额
外消耗都是一定的，因此读写少量数据时的效率就比读写 大量数据时的效率低得多
基于计算机系统中的局部性原理，在磁盘与操作系统之间
的数据交互过程中广泛使用数据预取技术，即在读取指定 数据的同时也预先读取与其相邻的一定范围内的数据
典型的数据预取技术是数据的按块传输，块是一个逻辑单
位，即一个磁盘从逻辑上被划分多个连续的块。目前典型 的块大小在1KB-8KB之间
数据库原理与应用 6.9
缓冲管理
在系统内存中开辟一块专用空间，称为缓冲区，
数据库原理与应用
6.3
挥发性和持久性介质
内存等一级存储介质只在系统运行时保存数据，
一旦断电，数据全部丢失，称为挥发性介质
磁盘、磁带等二、三级存储介质则在断电之后仍
能保持数据的有效性，称为持久性介质
数据库中的数据必须长时间的保存，即使系统关
闭也不应该影响数据库中数据的有效性。因此， 数据库中的数据必须存储在二、三级持久性介质 中
数据库原理与应用
第六章 数据存储与查询优化
第六章 数据存储与查询优化
物理存储 索引结构 查询处理过程 代数优化 物理优化
数据库原理与应用
6.2
物理存储介质
现代计算机体系结构中存在着多种存储介质，按
照容量、访问速度等技术指标又可分为三级，组 成一个典型的金字塔结构
cache 一级存储 内存 二级存储 三级存储 磁盘 磁带 ,光盘
用来缓存经常需要访问数据
DBMS中用来对缓冲区进行管理的模块就称为缓
冲区管理器
当DBMS的其它模块需要读取数据时，它们向缓冲区管 理器发出请求 缓冲区管理器首先查看需要读取的数据是否在缓冲区中 ，如果在，则缓冲区管理器直接返回缓冲区中的数据， 从而免除了进行磁盘I/O的代价
如果在缓冲区中找不到指定数据时，则缓冲区管理器先 从磁盘将数据读入缓冲区，然后返回给请求者