第6章数据库存储结构-PPT精品文档
王珊数据库原理6
– 设计人员缺少用户的专业知识,不易理解用 户的真正需求,甚至误解用户的需求。
– 新的硬件、软件技术的出现也会使用户需求 发生变化。
需求分析的难点(续)
解决方法
– 设计人员必须采用有效的方法,与用户不断 深入地进行交流,才能逐步得以确定用户的 实际需求
6.2 需求分析
6.2.1 需求分析的任务
需求分析的重点(续)
处理要求
– 对处理功能的要求 – 对处理的响应时间的要求 – 对处理方式的要求(批处理 / 联机处理)
新系统的功能必须能够满足用户的信息要求、
处理要求、安全性与完整性要求。
三、需求分析的难点
确定用户最终需求的难点
– 用户缺少计算机知识,开始时无法确定计算 机究竟能为自己做什么,不能做什么,因此 无法一下子准确地表达自己的需求,他们所 提出的需求往往不断地变化。
其中学生管理子系统开发小组通过进行进一步的需求 调查,明确了该子系统的主要功能是进行学籍管理和 课程管理,包括学生报到、入学、毕业的管理,学生 上课情况的管理。通过详细的信息流程分析和数据收 集后,他们生成了该子系统的数据流图。
6.2 需求分析
6.2.1 需求分析的任务
6.2.2 需求分析的方法 6.2.3 数据字典
处理过程(续)
数据存储“学生登记表”可如下描述: 数据存储: 学生登记表 说明: 记录学生的基本情况 流入数据流:…… 流出数据流:…… 组成: …… 数据量: 每年3000张 存取方式: 随机存取
处理过程(续)
– 各个部门输入和使用什么数据
– 如何加工处理这些数据
– 输出什么信息
– 输出到什么部门
– 输出结果的格式是什么
调查与初步分析用户需求(续)
参考资料:数据库设计步骤知识
(2)聚簇存取方法选择
选取方法:首先确定聚簇关系组,即确定需要多少个聚簇,每 个聚簇中包含哪些关系。 聚簇关系组的确定规则:
① 经常在一起进行连接操作的关系可作为聚簇关系组,连接 属性作为聚簇键; ② 如一关系的一组属性经常出现在相等比较条件中,则该单 个关系可作为聚簇关系组,该组属性作为聚簇键; ③ 如一关系的一个/组属性上的实例值重复率很高,则此单 个关系可作为聚簇关系组,该组属性作为聚簇键。
7.5 数据库物理设计
设计任务:为每个关系模式选择合适的存储结构和存取路径, 即设计数据库的内模式,使得DB上的事务能高效运行。 设计步骤:① 分析影响物理设计的因素;② 为关系模式选择 存取方法;③ 设计关系、索引等DB文件的存储结构。
一.影响物理设计的因素
事务分析的好处:对数据库的事务的分析,可获得选择优化物 理设计策略所需要的参数,有助于存储结构和存储方法的选择。 应了解的常用的事务: ① 查询事务; ② 更新事务。以作为确 定关系存取方法的依据。
第6章 数据库设计
学习目的和要求
◆ 设计导论
◆ 需求分析
◆ 概念数据库设计 ◆ 逻辑数据库设计 ◆ 数据库物理设计
7.1 数据库应用设计导论
一.数据库应用设计问题
数据库设计基本任务:根据给定应用领域的信息需求、处理需 求和数据库支撑环境,设计出数据模式(包括外模式、逻辑/概念模 式、内模式)及典型应用程序。 信息需求:数据及其结构 ---- 静态要求。 处理需求:数据处理 ---- 动态要求。 数据库设计目标:为用户和各种应用系统提供高效(时间、空间) 的运行环境。 数据库设计考虑的内容: ① 计算机软硬件环境; ② DBMS能力; ③ 用户信息和处理要求; ④ 完整性和安全性约束。
数据结构-C语言描述(第三版)(陈慧南)章 (6)
第6章 树 例如,设有序表为(21, 25, 28, 33, 36, 43),若要在表中 查找元素36,通常的做法是从表中第一个元素开始,将待查元素 与表中元素逐一比较进行查找,直到找到36为止。粗略地说,如 果表中每个元素的查找概率是相等的,则平均起来,成功查找一 个元素需要将该元素与表中一半元素作比较。如果将表中元素组 成图6-3所示的树形结构,情况就大为改观。我们可以从根结点 起,将各结点与待查元素比较,在查找成功的情况下,所需的最 多的比较次数是从根到待查元素的路径上遇到的结点数目。当表 的长度n很大时,使用图6-3所示的树形结构组织表中数据,可 以很大程度地减少查找所需的时间。为了查找36,我们可以让36 与根结点元素28比较,36比28大,接着查右子树,查找成功。显 然,采用树形结构能节省查找时间。
第6章 树
E
E
A
F
B
G
CD
LJ
M
N
T1
X
YZ
U T2
B
F
A
DC
G
JL
T3 N
M
(a)
(b)
图6-2 树的例子
(a) 树T1和T2组成森林;(b) 树T3
第6章 树
6.2 二 叉 树
二叉树是非常重要的树形数据结构。很多从实际问题中抽 象出来的数据都是二叉树形的,而且许多算法如果采用二叉树 形式解决则非常方便和高效。此外,以后我们将看到一般的树 或森林都可通过一个简单的转换得到与之相应的二叉树,从而 为树和森林的存储及运算的实现提供了有效方法。
第6章 树
图6-1描述了欧洲部分语言的谱系关系,它是一个后裔图, 图中使用的描述树形结构数据的形式为倒置的树形表示法。在 前几章中,我们学习了多种线性数据结构,但是一般来讲,这 些数据结构不适合表示如图6-1所示的层次结构的数据。为了 表示这类层次结构的数据,我们采用树形数据结构。在本章中 我们将学习多种不同特性的树形数据结构,如一般树、二叉树、 穿线二叉树、堆和哈夫曼树等。
精品文档-计算机组成与系统结构(裘雪红)-第6章
第6章 中央处理器(CPU)
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图 6.5 计数型节拍脉冲发生器(节拍数≤16)
第6章 中央处理器(CPU)
15
(2) CPU周期(机器周期)信号的产生。若干个节拍组成一个 CPU周期。CPU周期可以设计为定长与不定长两种。
第6章 中央处理器(CPU)
16
图 6.6 移位型节拍脉冲发生器(节拍数≤8)
第6章 中央处理器(CPU)
20
当连续的某些微操作动作不会相互干扰(可并行执行)时, 为了节省时间,可将其放在同一节拍中完成,如第2、3个微操 作被放在了T2节拍中。也可将第3、4个微操作组合在一起,即
第6章 中央处理器(CPU)
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组合一个微操作序列应遵守两个基本规则: (1) 遵守操作发生的顺序。如微操作AR←PC必须在
第6章 中央处理器(CPU)
40
根据对一条指令相应的微操作序列的时序描述方法的不同, 时序产生器有两种设计方法。
一是采用一级时序,即只产生节拍信号,时序产生器可采 用图6.5或图6.6的电路实现。此时,一条指令执行的全过程是 用一个从取指令到执行指令的完整微操作序列来描述的,
而且对这个微操作序列也是从头至尾分配节拍的。
(1) 产生微命令。 (2) 按节拍产生微命令。
第6章 中央处理器(CPU)
37
图 6.8 控制器模型
第6章 中央处理器(CPU)
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设计者在设计控制器之前需要做以下工作: (1) 定义计算机基本硬件组成和基本指令系统;
(2) 基于定义的硬件结构,针对每条指令,描述CPU完成的 微操作;
(3) 确定控制单元应该完成的功能,即何时产生何种微命
PCout=T1+T5·JZ(相对寻址)·(ZF=1)+T4·CALL(间接寻 址)+…(一级时序)
第6章 数据库系统及其应用-计算机导论(第3版)-黄国兴-清华大学出版社
3.数据库管理员
对数据库进行规划、设计、协调、维护和管理的工 作人员。
4. 数据库应用系统
是使用数据库语言开发的、能够满足数据处理需求的应 用系统。
5. 用户 6 . 数据库系统
是指在计算机系统中引入数据库后的系统,包括以上5 个部分。
应用程序员
最终用户
数
据
库
应用系统
系
统
应用开发工具
构
成
DBMS
一、 人工管理阶段
人工管理阶段是指计算机诞生的初期, 即20世50年代后期之前,这个时期的计算 机主要用于科学计算。从硬件看,没有磁盘 等直接存取的存储设备;从软件看,没有操 作系统和管理数据的软件,数据处理方式是 批处理。
这个时期数据管理的特点是:
1. 数据不保存
该时期的计算机主要应用于科学计算,一 般不需要将数据长期保存,只是在计算某一 课题时将数据输入,用完后不保存原始数据, 也不保存计算结果。
2. 没有对数据进行管理的软件系统
程序员不仅要规定数据的逻辑结构,而且 还要在程序中设计物理结构,包括存储结构、 存取方法、输入输出方式等。因此程序中存取 数据的子程序随着存储的改变而改变,数据与 程序不具有一致性。
3. 没有文件的概念 数据的组织方式必须由程序员自行设计。
4. 一组数据对应于一个程序,数据是面向应 用的
பைடு நூலகம்
二、 文件系统阶段
3. 文件的形式已经多样化
由于已经有了直接存取的存储设备,文 件也就不再局限于顺序文件,还有了索引文 件、链表文件等,因而,对文件的访问可以 是顺序访问,也可以是直接访问。 4. 数据的存取基本上以记录为单位
三、 数据库系统阶段
数据库系统阶段是从60年代后期开始的。在这一阶 段中,数据库中的数据不再是面向某个应用或某个程 序,而是面向整个企业(组织)或整个应用的。 数据库系统阶段的特点是: 1. 采用复杂的结构化的数据模型
数据结构第06章广义表
第6章广义表z6.1 广义表的基本概念z6.2 广义表的存储结构z6.3 广义表的操作算法16.1 广义表的基本概念广义表(列表)的概念-n( ≥0 )个表元素组成的有限序列,记作LS= ( a1, a1, a2, …, a n)LS是表名,a i是表元素,它可以是单个元素(称为原子) ,可以是表(称为子表) 。
n为表的长度。
n= 0 的广义表为空表。
n> 0时,表的第一个表元素称为广义表的表头(head),除此之外,其它表元素组成的表称为广义表的表尾(tail)。
2广义表举例:(1)A=()(2)B=(e)(3)C=(a, (b, c, d) )(4)D=(A,B,C)(5)E= (a , E)9任意一个非空广义表,均可分解为表头和表尾。
9对于一个非空广义表,其表头可能是原子,也可能是子表;而表尾一定是子表。
3广义表的基本操作:•结构的创建和销毁InitGList(&L); DestroyGList(&L); CreateGList(&L, S); CopyGList(&T, L);•状态函数GListLength(L); GListDepth(L);GListEmpty(L); GetHead(L); GetTail(L);•插入和删除操作InsertFirst_GL(&L, e);DeleteFirst_GL(&L, &e);•遍历Traverse_GL(L, Visit());66. 2 广义表的存储结构z由于广义表中的元素不是同一类型,因此难以用顺序结构表示,通常采用链接存储方法存储广义表,并称之为广义链表。
z由于广义表中有两种数据元素,原子或子表,因此,需要两种结构的结点:一种是表结点,一种是原子结点。
z下面介绍一种广义表的链式存储结构。
78扩展的线性链表表示法:-子表结点由三个域组成:标志域、表头指针域和指向下一个元素的指针域;-原子结点的三个域为:标志域、值域和指向下一个元素的指针域。
第6章物理存储结构
ALTER TABLESPACE USERS OFFLINE;
在操作系统中重命名数据文件或移动数据文件到新的位置。分别将 USERS02.DBF和USERS03.DBF文件重命名为USERS002.DBF 和USERS003.DBF。 使用ALTER TABLESPACE„RENAME DATAFILE„TO语句进行 操作
将ORCL数据库USERS表空间的数据文件 USERS02.DBF联机。
ALTER DATABASE DATAFILE 'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ ORCL\USERS02.DBF' ONLINE;
2009
Oracle 10g 数据库基础教程
非归档模式下数据文件可用性的改变
数据文件依附于表空间而存在,创建数据文件就 是向表空间添加文件 在创建数据文件时应该根据文件数据量的大小确 定文件的大小以及文件的增长方式。 语法
ALTER TABLESPACE…ADD DATAFILE ALTER TABLESPACE…ADD TEMPFILE
2009
Oracle 10g 数据库基础教程
向ORCL数据库的USERS表空间中添加一个大小 为10 MB的数据文件。
ALTER TABLESPACE USERS ADD DATAFILE 'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ ORCL\USERS02.DBF' SIZE 10M;
向ORCL数据库的TEMP表空间中添加一个大小为 5 MB的临时数据文件。
ALTER TABLESPACE USERS RENAME DATAFILE 'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS02.DBF', 'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS03.DBF' TO 'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS002.DBF', 'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS003.DBF'; ALTER TABLESPACE USERS ONLINE;
精品文档-移动互联网应用开发技术(苏广文)-第6章
第六章 移动办公系统
6
相比于传统办公系统,移动办公系统有以下特点: (1) 移动办公系统多数只适合相对简单的业务。从当前 使用的移动办公系统的内容来看,多数是比较简单的。对很多 办公系统来说,移动办公系统的功能只是其功能集的一个子集。 导致这一现象的原因有三个:一是受制于移动终端的屏幕大小, 很多桌面办公系统所展现的比较丰富、完整的办公系统界面难 以在移动终端上很好地展现;二是移动办公本来是为了满足员 工不在固定办公场合时提供的办公手段,由于使用条件差,多 数情形下也不允许执行复杂的操作;三是移动办公系统所采用 的技术目前还不是很成熟,一些在桌面系统效果很好的应用, 尚不能在手机终端上很好运行。
第六章 移动办公系统
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(2) 各种移动办公系统解决方案竞争激烈。目前,不仅 提供移动办公解决方案的公司很多,而且提供的解决方案也各 有特点。有的公司以在传统办公系统的雄厚实力为基础,把移 动办公功能作为原有系统的一个扩展;有的公司利用中间件技 术,把原有办公系统功能转化到移动终端上;有的公司根据移 动互联网的特点,直接开发出主要面向移动方式的办公系统; 电信运营商为了推动流量经营,也分别推出了基于移动代理方 式的、面向广大企业客户的移动办公解决方案。
第六章 移动办公系统
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(4) 基于移动互联网新特性的业务管理系统表现出强大 的创造性。除了移动性带来的随时随地办公优势,移动互联网 和智能手机终端还为办公系统提供了很多新的功能,大大增强 了办公系统,尤其是一些业务管理系统的功能。
GPS定位功能使得办公系统终端使用者的位置可以为系统 所实时获得并用于实现某些特定的业务管理目的。移动视频监 控功能使远程现场信息以最为直观地方式为系统其他用户所使 用。移动传感功能把系统对于外界或目标物的物理信号感知延 伸到移动网所能覆盖的远端。这些新的功能不仅大大提高了原 有系统的效率,而且突破了原有系统的局限性,具有强大的创 造性。
第6章_详细设计
人机界面设计黄金原则
让用户拥有控制权 减少用户的记忆负担 保持界面一致
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1. 让用户拥有控制权
1)交互模式的定义不能强迫用户进入不必要的或不 希望的动作的方式 2)提供灵活的交互 3)允许用户交互可以被中断和撤销 4)当技能级别增长时可以使交互流水化并允许定制 交互 5)使用户隔离内部技术细节
(2) 提供有意义的反馈。 提供有意义的反馈。
应向用户提供视觉的和听觉的反馈, 应向用户提供视觉的和听觉的反馈,以保证在用户和系统之间建 立双向通信。 立双向通信。
(3)在执行有较大破坏性的动作之前要求用户确认。 (3)在执行有较大破坏性的动作之前要求用户确认。 在执行有较大破坏性的动作之前要求用户确认
2. 用户帮助设施
常见的帮助设施可分为集成的和附加的两类。
集成的帮助设施从一开始就设计在软件里面,通常,它 对用户工作内容是敏感的,因此用户可以从与刚刚完成 的操作有关的主题中选择一个请求帮助。显然,这可以 缩短用户获得帮助的时间,增加界面的友好性。 附加的帮助设施是在系统建成后再添加到软件中的,在 多数情况下它实际上是一种查询能力有限的联机用户手 册。人们普遍认为,集成的帮助设施优于附加的帮助设 施。
4
详细设计阶段的目的与任务
详细设计的目的: 为 详细设计的目的: 软件结构图 (SC) 中 的每一个模块确定采
确定每一模块使用的数据结构 为每一模块确定算法
用的算法和模块内数 用的算法和模块内数 算法和模块内 据结构, 据结构,用某种选定 的表达工具给出清晰 的描述。 的描述。
5
详细设计 阶段的主 要任务
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2.人机界面设计过程 2.人机界面设计过程
用户界面设计是一个迭代的过程。 用户界面设计是一个迭代的过程。
DS第6章 图
无 向 图 : 若 〈v,w〉∈VR 必 有〈w,v〉∈VR,即VR是对 称的,则以无序对(v,w) 代 替这两个有序对,表示v和w 之间的一条边(Edge),此时 的 图 称 为 无 向 图 (Undirected graph)。 无向图表示:G=(V, {E})
B 由顶点集和边集构 成的图称为无向图
稀疏图:有很少条边或弧(如<nlogn)的图称为 稀疏图(Sparse graph)。
稠密图:反之称为稠密图(Dense graph)。
名词和术语
2 1 4 完全图 3
2
1
3
4 有向完全图
邻接、依附
邻 接 : 对 于 无 向 图 G=(V,{E}) , 如 果 边 (v,v’)∈E , 则 称 顶 点 v 和 v' 互 为 邻 接 点 (Adjacent),即v和v'相邻接。 关联:边(v,v’)依附(Incident)于顶点v和 v’或者说(v,v’)和顶点v和v'相关联。 对 于 有 向 图 G=(V,{A})) , 如 果 弧 <v,v’>∈A,则称顶点v邻接到顶点v’, 顶点v’邻接自顶点v,弧<v,v’>和顶点 v,v’相关联。
V (G' ) V (G), E (G' ) E (G)
则称G’为G的子图
v3 v3
v3 v2 v4
v4
v4
v2
v1
v4
v2
v2
v1
图G
图G的子图
连通图、连通分量
连通性:在无向图G中,如果从顶点v到顶点v'有路 径,则称v和v'是连通的。 连通图:如果对于图中任意两个顶点vi和vj都是连通 的,则称G是连通图(Connected Graph) 连通分量:所谓连通分量(Connected Component) 是指无向图中的极大连通子图。 极大的含义是指包括所有
数据库原理课后答案第六章
第6章数据库设计一、选择题1、下列对数据库应用系统设计的说法中正确的是应用程序员可以不必参与数据库的概念结构设计2、在需求分析阶段,常用数据流图描述用户单位的业务流程。
3、下列对E-R图设计的说法中错误的是集成后所得的E-R图中可能存在冗余数据和冗余联系,应予以全部清除4、下列属于逻辑结构设计阶段任务的是将E-R图转换为一组关系模式5、将一个一对多联系型转换为一个独立关系模式时,应取多端实体型的关键属性为关键字。
6、将一个M对N(M>N)的联系型转换成关系模式时,应转换为一个独立的关系模式7、在从E-R图到关系模式的转化过程中,下列说法错误的是关系模式的规范化程度越高,查询的效率就越高8、对数据库的物理设计优劣评价的重点是时空效率A.B.动态和静态性能C.用户界面的友好性D.成本和效益9、下列不属于数据库物理结构设计阶段任务的是确定选用的DBMS10、确定数据的存储结构和存取方法时,下列策略中将表和索引存储在同一磁盘上不利于提高查询效率。
二、填空题1、在设计分E-R图时,由于各个子系统分别面向不同的应用,所以各个分E-R图之间难免存在冲突,这些冲突主要包括_命名冲突_、_属性冲突_和_结构冲突_三类。
2、数据字典中的_数据项_是不可再分的数据单位。
3、若在两个局部E-R图中都有实体“零件”的“重量”属性,而所用重量单位分别为公斤和克,则称这两个E-R图存在_属性_冲突。
4、设有E-R图如图6.18,其中实体“学生”的关键属性是“学号”,实体“课程”的关键属性是“课程编码”,设将其中联系“选修”转换为关系模式R,则R的关键字应为属性集_学号与课程编码__。
5、确定数据库的物理结构主要包括三方面内容,即:_确定数据存放位置和存储结构_、_确定数据存取方法_和_系统配置_。
6、将关系R中在属性A上具有相同值的元组集中存放在连续的物理块上,称为对关系R基于属性A进行_聚簇_。
7、数据库设计的重要特点之一要把_结构(数据)_设计和__行为(处理)_设计密切结合起来,并以_结构(数据)_为核心而展开。
第6章Android数据存储精品PPT课件
SharedPreferences的重要方法
➢ getString(String key, String defValue):获取String型数 据
➢ registerOnSharedPreferenceChangeListener(SharedPrefere nces.OnSharedPreferenceChangeListener listener):注册 一个当preference被改变时调用的回调函数。
fos.close(); }
该方法用于保存文件。保存文件的过程就是先使用 创建输出流,然后获取待写入到文件中的数据并写 入文件中。写文件的方法是使用write()方法,使用 flush()方法保证输出流写入完成,最后使用close() 方法关闭输出流,文件保存完毕。
Files示例代码说明—helpdoc方法
SharedPreferences保存数据的原理
当保存按钮时,会首先通过getSharedPreferences()方法得到 settings,然后调用edit()方法得到编辑器Editor,使用Editor的 putString和putInt将编辑框及下拉列表的值进行修改,最后使用 commit()方法将数据提交保存。SharedPreferences以xml文件保存 需要保存的值,更重要的是SharedPreferences只能由所属package 的应用程序使用,而不能被其他应用程序使用,从而提高了安全性。
save.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { SharedPreferences settings =
getSharedPreferences(SETTING_INFOS,0);//获取SharedPreferences对象 //关键代码:保存用户名、密码及性别
精品文档-数字电路与系统设计(第二版)(邓元庆)-第6章
第6章
从表6- 1中可以看出,为了得到应该输出的电压,只要保
证输入D2D1D0=100时输出电压UO = 0即可。为此,在求和放大器的 输入端增加了偏移电压UB和偏移电阻RB。根据图6- 8所示电路, 为 了使输入D2D1D0=100时输出电压UO = 0,电流IΣ和偏移电流IB之和 必须为零,则有:
n1
Di 2i
i0
(6-9) (6-10)
第6章 3. 倒T型电阻网络DAC电路
图6- 7所示为4位倒T型电阻网络DAC电路的原理图, 它同样 由R- 2R电阻网络、单刀双掷模拟开关(S0、S1、S2和S3)、 基准电 压UREF和求和放大器四部分构成。它与T型电阻网络DAC电路的区别在 于:
① 电阻网络呈倒T型分布。
第6章
4. 双极性DAC电路
偏移二进制码是在带符号二进制码的基础上加上一个偏移 量得到的。n位二进制数D 的偏移二进制码为
DB = DC+2n
(6- 14)
式中2n 就是偏移量,DC是n位二进制数D 的补码。例如一个正的3 位二进制数D = (+110)2,其补码为(0110)2,则对应的偏移二进制 码为:
U LSB
| U REF 2n
|
(6-16)
第6章
满量程输出电压UFSR定义为:输入数字量的所有位均为1 时, DAC输出模拟电压的幅度。有时也把UFSR称为最大输出电压 Umax。 对于n位DAC电路,满量程输出电压UFSR为
U FSR
2n 1 2n
| U REF
|
(6-17)
对于电流输出的DAC,则有ILSB和IFSR两个概念,其含义与 ULSB和UFSR相对应。有时也将ULSB和ILSB简称为LSB,将UFSR和IFSR简称 为FSR(Full Scale Range)。
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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
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6.1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:
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1.高速缓冲存储器(Cache)
甲 乙 丙 丁
14
Snum S003 S001 S005 S004 S006 S003 S002 S004 S003
Cnum 1 2 4 1 3 2 2 2 3
Scor e 60 83 80 85 75 80 85 60 40
图6.2
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定长记录的文件
15
图6.3
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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:
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①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
6.2.2.1 变长记录的字节串表示形式 ①尾标志法 把每个记录看成连续的字节串,然后在每 个记录的尾部附加 “ 记录尾标志符 ” (∧), 表明记录结束。图 6.2 的定长记录文件可以用 图 6.4 的格式表示。 ② 记录长度法 记录的开始加一个记录长度的字段来实现, 读取数据时以此作为记录结束与否的标志。
快擦写存储器又称为“电可擦可编程只读存储器”,
快闪存在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。
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6.2 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。
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删除记录2,5,7后的文件结构
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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:
1.
删除:删除后是在其位置补充一个记录还是忽略
这个位置;
2.
长度:若物理上每个块的大小不等于每个记录的
是别人无法使用而又被空闲着。
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6.2.1.2. 插入方法
可以根据删除的方法而定,直接插入尾部,或插 到空位置。
6.2.2
变长记录
实际应用中定长记录格式文件较多,但为了增强文 件的灵活性,在数据库系统中,有时需要文件中的 记录是变长格式。
变长记录的表示有字节串形式和定长形式两种。
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3. 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“垃圾”,也就
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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(Main Memory) 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。
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3. 磁盘存储器(Magnetic-Disk Storage)
磁盘是目前最常用的外部存储器,由磁性材料制成, 数据存储在磁盘表面。
图6.1
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磁盘块地址形式示意图
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②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。
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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。
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④廉价磁盘冗余阵列
(Redundant Array of Inexpensive(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,可分为八级 。
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4 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。好,主要有两大用途:
副本
作为磁盘的后援存储器,存储数据库文件的 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。
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5 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) 。
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6 快擦写存储器(Flash Memory)
文件组织的两种方式:定长格式和变长格
式。
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6.2.1
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。 Sn1 Sn2 Sn3 Sn4
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000001 000002 000003 000004
长度倍数,则必然在读这样的记录时要访问两个 块。
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6.2.1.1 删除方法 1. 删除记录后,把记录依次上移。
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。
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