數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理

1、第2部分 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)第4章 數(shù)據(jù)存放和組織管理高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其應(yīng)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第1頁(yè)第4章 數(shù)據(jù)存放和組織管理物理存放介質(zhì)4.1磁盤(pán)空間管理4.2文件頁(yè)組織4.3頁(yè)表示格式4.4統(tǒng)計(jì)表示格式4.5DB元信息及其組織管理4.6DB緩沖區(qū)管理4.7數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第2頁(yè)4.1 物理存放介質(zhì)4.1.1 存放介質(zhì)層次 4.1.2 磁盤(pán)物理特征4.1.3 磁盤(pán)故障及其處理策略 4.1.4 磁盤(pán)塊存取優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第3頁(yè)4.1.1 存放介質(zhì)層次數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第4頁(yè)4.1.2 磁盤(pán)物理特征（1）磁盤(pán)結(jié)構(gòu)硬盤(pán)容量 盤(pán)面數(shù)每盤(pán)面磁道數(shù)每磁道扇區(qū)數(shù)每扇區(qū)字節(jié)數(shù) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第5

2、頁(yè)4.1.2 磁盤(pán)物理特征（2）磁盤(pán)基本操作特征磁盤(pán)讀寫(xiě)最小單位是扇區(qū)。但在操作系統(tǒng)或DBMS系統(tǒng)層次，磁盤(pán)讀寫(xiě)基本單位是磁盤(pán)塊(block)。不一樣系統(tǒng)塊大小可能不一樣，大多數(shù)系統(tǒng)塊取4KB。進(jìn)行實(shí)際磁盤(pán)讀寫(xiě)時(shí)，主存中必須有磁盤(pán)塊緩沖區(qū)；在磁盤(pán)和主存之間傳送一個(gè)磁盤(pán)塊稱(chēng)為1次I/O操作。讀寫(xiě)一個(gè)塊時(shí)間:尋道時(shí)間旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間傳輸時(shí)間。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第6頁(yè)例4.1 假設(shè)有一個(gè)含3個(gè)盤(pán)片硬盤(pán)，共有4個(gè)統(tǒng)計(jì)面，轉(zhuǎn)速為4500轉(zhuǎn)/分鐘，盤(pán)面有效統(tǒng)計(jì)區(qū)域外直徑為30cm，內(nèi)直徑為10cm，統(tǒng)計(jì)位密度為250位/mm，磁道密度為8道/mm，每個(gè)磁道分16扇區(qū)，每扇區(qū)512字節(jié)。試計(jì)算：1）磁盤(pán)總磁道數(shù)

3、2）非格式化容量3）平均速度傳輸速率。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第7頁(yè)例4.2 假設(shè)一個(gè)含有以下特征硬盤(pán)：共有4個(gè)盤(pán)片，8個(gè)盤(pán)面；每個(gè)盤(pán)面有8192個(gè)磁道，每個(gè)磁道平都有256個(gè)扇區(qū)；每個(gè)扇區(qū)512個(gè)字節(jié)。試計(jì)算以下磁盤(pán)參數(shù)：1）磁盤(pán)格式化容量。2）若一個(gè)塊大小為4096字節(jié)，求每個(gè)磁道能存放塊數(shù)。3）假如磁盤(pán)數(shù)據(jù)區(qū)外徑為3.5英寸、內(nèi)徑為1.5英寸， 求磁盤(pán)徑向密度。4）假定扇區(qū)間隙占磁道長(zhǎng)度10%，則磁盤(pán)最內(nèi)和最外磁道上位密度分別是多少？ 5）若磁盤(pán)轉(zhuǎn)速為3840轉(zhuǎn)/分，即1/64秒轉(zhuǎn)一周。磁頭起落1次1毫秒，每移過(guò)500個(gè)磁道另加1毫秒，試計(jì)算讀寫(xiě)一個(gè)塊平均時(shí)間。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第8頁(yè)4.

4、1.3 磁盤(pán)故障及其處理策略一、磁盤(pán)故障分類(lèi) 磁盤(pán)故障通常有以下幾個(gè)方式或類(lèi)型：間斷性故障。寫(xiě)故障。部分介質(zhì)損壞。磁盤(pán)瓦解。二、校驗(yàn)和技術(shù)磁盤(pán)扇區(qū)通常會(huì)存放一些冗余位，以可幫助識(shí)別從扇區(qū)讀出內(nèi)容是否正確。最簡(jiǎn)單校驗(yàn)和:是基于扇區(qū)內(nèi)全部位奇偶性。經(jīng)過(guò)增加奇偶位數(shù)，可降低檢不犯錯(cuò)誤概率。若用n個(gè)位存放校驗(yàn)和,則漏檢錯(cuò)誤概率僅為1/2 n 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第9頁(yè)4.1.3 磁盤(pán)故障及其處理策略一、磁盤(pán)故障分類(lèi)二、校驗(yàn)和技術(shù)三、穩(wěn)定存放技術(shù)校驗(yàn)和技術(shù)能幫助檢測(cè)讀寫(xiě)故障或介質(zhì)故障，但不能幫助我們糾正錯(cuò)誤?；诜€(wěn)定存放(stable storage)多副本策略，可能幫助我們一定程度上處理這個(gè)問(wèn)題。四、從

5、瓦解磁盤(pán)故障恢復(fù)：RAID技術(shù) 磁盤(pán)冗余陣列 磁盤(pán)組織技術(shù)。Redundant Array of Inexpensive Disks數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第10頁(yè)幾個(gè)慣用RAID級(jí)介紹 1RAID0級(jí)(nonredundant striping)把數(shù)據(jù)分拆到多塊磁盤(pán)并行存貯（位級(jí)拆分且沒(méi)有任何冗余）。在全部RAID級(jí)中，RAID0含有最好寫(xiě)性能，但安全性最低。2RAID1級(jí)(mirrored disks)為每一個(gè)磁盤(pán)配置一鏡像磁盤(pán)，適合于安全性要求很高場(chǎng)所。有效容量利用率只有50，成本較高。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第11頁(yè)幾個(gè)慣用RAID級(jí)介紹 3RAID2級(jí)(error-Correcting Code

6、s錯(cuò)誤-校正碼)采取若干數(shù)據(jù)盤(pán)拆存字節(jié)中位(bits)，并對(duì)每個(gè)字節(jié)計(jì)算奇偶校驗(yàn)位，額外校驗(yàn)位存放在冗余盤(pán)。對(duì)有D個(gè)數(shù)據(jù)盤(pán)磁盤(pán)陣列中，一次讀寫(xiě)傳輸最少是D個(gè)塊。較有利于傳輸數(shù)據(jù)量大磁盤(pán)請(qǐng)求，不利于傳輸數(shù)據(jù)量小磁盤(pán)請(qǐng)求。4. RAID3級(jí)(Bit-Interleaved Parity位-奇偶交替) RAID2中因配置了較多冗余校驗(yàn)盤(pán)，能自動(dòng)處理壞盤(pán)檢測(cè)問(wèn)題，但也增大了代價(jià)。RAID3只使用一個(gè)冗余磁盤(pán)，即采取最低安全性開(kāi)銷(xiāo)。RAID2/3寫(xiě)操作都需要一個(gè)read-modify-write 周期過(guò)程。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第12頁(yè)幾個(gè)慣用RAID級(jí)介紹 5RAID4級(jí)(block-Interleav

7、ed Parity塊-奇偶交替) 拆存單位是一個(gè)磁盤(pán)塊。塊級(jí)分存優(yōu)點(diǎn)是能充分利用塊設(shè)備工作特征，且能適應(yīng)各種數(shù)據(jù)量傳輸磁盤(pán)請(qǐng)求。不論有多少個(gè)數(shù)據(jù)磁盤(pán)，RAID4只用一個(gè)冗余盤(pán)存放各數(shù)據(jù)盤(pán)中奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)。6. RAID5級(jí)是RAID4改進(jìn)。RAID4中校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊總是用一個(gè)固定盤(pán)來(lái)存放，而在RAID5中，校驗(yàn)塊是交替分布在各磁盤(pán)上。 RAID4磁盤(pán)讀寫(xiě)過(guò)程讀塊過(guò)程：直接讀出對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)盤(pán)中目標(biāo)塊即可。寫(xiě)塊過(guò)程：除了寫(xiě)目標(biāo)數(shù)據(jù)盤(pán)外，還要修改冗余盤(pán)上對(duì)應(yīng)塊數(shù)據(jù)。寫(xiě)單個(gè)塊需要一個(gè)read- modify- write 周期過(guò)程。 校驗(yàn)盤(pán)對(duì)應(yīng)塊新數(shù)據(jù)(當(dāng)前數(shù)據(jù)盤(pán)當(dāng)前塊原數(shù)據(jù) XOR 當(dāng)前數(shù)據(jù)盤(pán)當(dāng)前塊新數(shù)據(jù) )

8、 XOR 校驗(yàn)盤(pán)對(duì)應(yīng)塊原數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第13頁(yè)幾個(gè)慣用RAID級(jí)介紹 7RAID6級(jí)(P+Q Redundancy)使用RAID6主要?jiǎng)訖C(jī)是：在很大磁盤(pán)陣列中，僅能恢復(fù)一個(gè)壞盤(pán)顯得安全性不足；同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)壞盤(pán)，或在恢復(fù)過(guò)程中又出現(xiàn)壞盤(pán)情況也必須考慮。RAID6普通采取基于Hamming-Code編碼數(shù)據(jù)盤(pán)-校驗(yàn)盤(pán)組合方案，使得能同時(shí)恢復(fù)兩個(gè)壞盤(pán)。RAID6故障恢復(fù)步驟數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第14頁(yè)4.1.4 磁盤(pán)塊存取優(yōu)化在多數(shù)OS中，磁盤(pán)I/O請(qǐng)求是由文件系統(tǒng)和虛擬內(nèi)存管理器產(chǎn)生。DB系統(tǒng)中，系統(tǒng)高層頁(yè)請(qǐng)求經(jīng)過(guò)磁盤(pán)空間管理器，也會(huì)產(chǎn)生基于磁盤(pán)塊I/O請(qǐng)求。因?yàn)榇嫒〈疟P(pán)比存取主存要慢好幾個(gè)

9、量級(jí)，所以，DB系統(tǒng)改進(jìn)磁盤(pán)塊存取性能非常主要。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第15頁(yè)4.1.4 磁盤(pán)塊存取優(yōu)化一、磁頭調(diào)度技術(shù)先到先服務(wù)電梯算法例4.6 假設(shè)某磁盤(pán)平均尋道時(shí)間、旋轉(zhuǎn)等候時(shí)間和塊傳輸時(shí)間分別為6.5、7.8和0.5毫秒。某一時(shí)刻存在著對(duì)柱面1000、3000、7000塊訪問(wèn)請(qǐng)求。初始時(shí)磁頭正位于1000柱面上而且是向上移動(dòng)。另外，還有3個(gè)請(qǐng)求在稍后到來(lái)。 試用電梯調(diào)度和FIFO策略調(diào)度算法，分別計(jì)算完成各塊請(qǐng)求服務(wù)時(shí)間。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第16頁(yè)4.1.4 磁盤(pán)塊存取優(yōu)化一、磁頭調(diào)度技術(shù)先到先服務(wù)電梯算法二、采取特殊文件組織方式按連續(xù)柱面存放數(shù)據(jù)三、采取磁盤(pán)緩沖池技術(shù)基于“傳輸控制層

10、” DB數(shù)據(jù)緩沖池技術(shù)磁盤(pán)預(yù)取技術(shù)雙緩沖技術(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第17頁(yè)4.2 磁盤(pán)空間管理4.2.1 磁盤(pán)空間管理器 4.2.2 利用OS管理磁盤(pán)空間4.2.3 跟蹤自由塊 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第18頁(yè)磁盤(pán)空間管理器是DBMS體系結(jié)構(gòu)最低層軟件模塊，隱藏了與磁盤(pán)相關(guān)全部下層軟硬件操作細(xì)節(jié)，并支持以頁(yè)為單位數(shù)據(jù)管理。頁(yè)(page)大小通常就是磁盤(pán)塊(block)大小，讀寫(xiě)一個(gè)頁(yè)可經(jīng)過(guò)一次磁盤(pán)塊I/O完成。允許高層軟件認(rèn)為DB數(shù)據(jù)是一系列以頁(yè)為單位磁盤(pán)數(shù)據(jù)集合。提供分配、釋放和讀寫(xiě)頁(yè)相關(guān)命令操作經(jīng)過(guò)磁盤(pán)空間管理器，可將DB中“關(guān)系”映射到 “關(guān)系數(shù)據(jù)文件”.這種“文件”既可能是實(shí)際OS文件，也可能只

11、是一個(gè)虛擬OS文件。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第19頁(yè)4.3 文件頁(yè)組織4.3.1 堆文件 4.3.2 排序文件4.3.3 索引文件 本節(jié)內(nèi)容安排 單個(gè)統(tǒng)計(jì)文件所包含統(tǒng)計(jì)集， 可能存放在若干不一樣頁(yè)上。 高層DBMS代碼普通將“頁(yè)”視為容納 多個(gè)統(tǒng)計(jì)對(duì)象，忽略頁(yè)中詳細(xì)數(shù)據(jù) 表示方式或存放細(xì)節(jié)。 重點(diǎn)討論文件中相關(guān)頁(yè)組織方式。統(tǒng)計(jì)唯一標(biāo)識(shí)符rid，可被用來(lái)識(shí)別統(tǒng)計(jì)所屬頁(yè)及統(tǒng)計(jì)在頁(yè)內(nèi)相對(duì)位置。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第20頁(yè)4.3.1 堆文件屬無(wú)序文件，文件中頁(yè)大小相同。堆文件頁(yè)中統(tǒng)計(jì)是無(wú)序，只能次序存取。每個(gè)統(tǒng)計(jì)有唯一標(biāo)識(shí)rid。 堆文件管理支持創(chuàng)建/刪除堆文件; 掃描文件; 插入/刪除/檢索給定rid統(tǒng)計(jì)。

12、不能直接幫助定位滿足指定查詢(xún)條件相關(guān)統(tǒng)計(jì)rids 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第21頁(yè)基于雙向頁(yè)鏈表堆文件組織 將文件頁(yè)以雙鏈表方式鏈接在一起。缺點(diǎn)變長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)情況下，可能全部頁(yè)都有空閑；檢索統(tǒng)計(jì)可能需次序掃描多個(gè)頁(yè) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第22頁(yè)基于目錄頁(yè)堆文件組織 組織結(jié)構(gòu)允許有多個(gè)目錄頁(yè)，不一樣目錄頁(yè)經(jīng)過(guò)指針鏈接在一起。目錄頁(yè)中包含多個(gè)目錄項(xiàng)，每個(gè)目錄項(xiàng)標(biāo)識(shí)一個(gè)頁(yè)。優(yōu)點(diǎn)：有利于更有效搜索足夠容納新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)頁(yè)。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第23頁(yè)4.3.2 排序文件文件中統(tǒng)計(jì)集按搜索鍵（search key）排序普通采取指針把統(tǒng)計(jì)按次序鏈接起來(lái)。能支持按搜索鍵以次序或隨機(jī)方式快速獲取統(tǒng)計(jì)，這對(duì)特定排序查詢(xún)非常有用。

13、為降低處理排序文件時(shí)頁(yè)請(qǐng)求次數(shù)，需要盡可能地按搜索鍵次序來(lái)存放統(tǒng)計(jì)。但絕對(duì)維持統(tǒng)計(jì)物理上次序排序往往非常困難,代價(jià)非常高。更常見(jiàn)做法是：刪統(tǒng)計(jì)時(shí)僅做標(biāo)識(shí)并留下空位，暫不移動(dòng)其它統(tǒng)計(jì)插入時(shí)，對(duì)應(yīng)位置即使沒(méi)有空，也暫時(shí)不移動(dòng)其它統(tǒng)計(jì)來(lái)騰出位置，而是引入溢出頁(yè)。必要時(shí)，系統(tǒng)重組文件（安排在相對(duì)空閑時(shí)間）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第24頁(yè)4.3.3 基于索引文件組織利用輔助索引文件來(lái)幫助定位數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。索引文件統(tǒng)計(jì):索引項(xiàng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第25頁(yè)4.4 頁(yè)表示格式4.4.1 定長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)4.4.2 變長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)在處理與I/O相關(guān)主題時(shí)，通常采取頁(yè)層次抽象已足夠。高層DBMS軟件將數(shù)據(jù)視為統(tǒng)計(jì)集。為提升一些特殊應(yīng)用性能

14、，系統(tǒng)也允許用戶(hù)指定數(shù)據(jù)文件存放組織一些選項(xiàng)參數(shù)。這需要深入了解頁(yè)內(nèi)統(tǒng)計(jì)組織方式(即頁(yè)格式)。普通可將頁(yè)視為槽集合，每個(gè)槽可容納一個(gè)統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)可經(jīng)過(guò)使用rid：來(lái)標(biāo)識(shí)定位。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第26頁(yè)因全部統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)度都相同，可在頁(yè)內(nèi)均勻、連續(xù)地安排統(tǒng)計(jì)槽。4.4.1 定長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第27頁(yè)DB系統(tǒng)中，變長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)是很常見(jiàn)：統(tǒng)計(jì)類(lèi)型中含有一個(gè)或多個(gè)變長(zhǎng)字段；統(tǒng)計(jì)中包含可重復(fù)、數(shù)量不確定字段；允許在一個(gè)頁(yè)中存放各種統(tǒng)計(jì)類(lèi)型。對(duì)于變長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)存放，不能將頁(yè)簡(jiǎn)單地劃分為均勻槽集。必須仔細(xì)處理以下兩個(gè)問(wèn)題：當(dāng)插入一個(gè)統(tǒng)計(jì)時(shí)，怎樣能找到一個(gè)恰好能容納新統(tǒng)計(jì)空間；怎樣跟蹤統(tǒng)計(jì)刪除后空間。 4.4.2 變長(zhǎng)統(tǒng)

15、計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第28頁(yè)基于分槽式頁(yè)結(jié)構(gòu)表示變長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)(圖4.10) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第29頁(yè)4.5 統(tǒng)計(jì)表示格式4.5.1 定長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)字段表示 4.5.2 變長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)字段表示4.5.3 跨頁(yè)統(tǒng)計(jì)管理技術(shù) 4.5.4 巨型字段/對(duì)象管理技術(shù)4.5.5 指針統(tǒng)計(jì)管理技術(shù)指針混寫(xiě)統(tǒng)計(jì)首部信息 DB中統(tǒng)計(jì)除了存放各字段信息外， 通常還有一個(gè)統(tǒng)計(jì)首部（統(tǒng)計(jì)頭）。統(tǒng)計(jì)頭中存放統(tǒng)計(jì)層次普通管理 信息，包含統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)度、時(shí)間戳和指向 統(tǒng)計(jì)模式描述指針等。統(tǒng)計(jì)是否變長(zhǎng)主要看它是否含變長(zhǎng)字段。本節(jié)集中討論統(tǒng)計(jì)中字段表示問(wèn)題。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第30頁(yè)4.5 統(tǒng)計(jì)表示格式（圖4.11)4.5.1 定長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)字段表示4.

16、5.2 變長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)字段表示（一）預(yù)留空間技術(shù)（二）采取特殊字符結(jié)尾來(lái)實(shí)現(xiàn)變長(zhǎng)字段（三）采取偏移數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)變長(zhǎng)字段數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第31頁(yè)4.5.3 跨頁(yè)統(tǒng)計(jì)管理技術(shù)跨頁(yè)統(tǒng)計(jì)存在原因最少有兩個(gè)：統(tǒng)計(jì)中存在大型或巨型字段；出于節(jié)約存放空間需要。即使統(tǒng)計(jì)大小不超出1頁(yè)，但為了利用頁(yè)內(nèi)零頭空間，也會(huì)造成跨頁(yè)統(tǒng)計(jì)?？珥?yè)統(tǒng)計(jì)會(huì)被分割并分存到多個(gè)頁(yè)中，故需要在各頁(yè)中使用指針把它們鏈接在一起，形成單個(gè)統(tǒng)計(jì)頁(yè)鏈。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第32頁(yè)4.5.4 巨型字段/對(duì)象管理技術(shù)一些應(yīng)用可能包含非常大巨型對(duì)象。比如，一個(gè)多媒體對(duì)象可能占用幾個(gè)MB空間；一個(gè)視頻序列，可能達(dá)幾個(gè)GB。在RDB中，巨型字段也稱(chēng)為長(zhǎng)字段?？墒?/p>

17、用BLOB等專(zhuān)門(mén)字段型來(lái)存放巨型對(duì)象.ODB能夠直接管理巨型對(duì)象。大多數(shù)RDB限制統(tǒng)計(jì)大小不超出1頁(yè)，以簡(jiǎn)化緩沖區(qū)和空閑空間管理。對(duì)超出一個(gè)頁(yè)大對(duì)象或長(zhǎng)字段，普通采取以下兩種管理方法：用跨頁(yè)統(tǒng)計(jì)存放技術(shù)；將它們單獨(dú)存放在一些文件或文件集中。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第33頁(yè)4.5.5 指針字段管理技術(shù)：指針混寫(xiě)（1）指針或地址經(jīng)常是統(tǒng)計(jì)一部分。當(dāng)DB系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)頁(yè)允許在主存和輔存之間移動(dòng)，故指針?biāo)赶蚰繕?biāo)頁(yè)/統(tǒng)計(jì)，在特定時(shí)間，既可能在輔存，也可能在主存。對(duì)應(yīng)地，指針或地址也就有兩種形式：內(nèi)存地址數(shù)據(jù)庫(kù)地址，也稱(chēng)持久化指針。是一個(gè)在輔存DB空間地址通常是一個(gè)邏輯地址。經(jīng)過(guò)DB系統(tǒng)“邏輯/物理地址映射

18、表”，可將其映射為實(shí)際磁盤(pán)物理塊地址。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第34頁(yè)4.5.5 指針字段管理技術(shù)：指針混寫(xiě)（2）依據(jù)給定指針或地址尋找目標(biāo)對(duì)象過(guò)程，稱(chēng)為解引用(dereference)。C+內(nèi)存指針引用語(yǔ)法：*指針名給定一個(gè)持久化指針，解引用一個(gè)對(duì)象需要額外步驟：須經(jīng)過(guò) “轉(zhuǎn)換表” 查找持久化指針?biāo)韺?duì)象在內(nèi)存中實(shí)際位置。如對(duì)象不在內(nèi)存，則要從磁盤(pán)讀入，同時(shí)要修改轉(zhuǎn)換表，并將存放該持久指針內(nèi)存單元，直接修改為目標(biāo)對(duì)象內(nèi)存位置指針。下一次同一持久化指針再次被解引用時(shí)，就能夠直接使用內(nèi)存引用，從而可防止重復(fù)轉(zhuǎn)換內(nèi)存地址過(guò)程開(kāi)銷(xiāo)。當(dāng)對(duì)象被寫(xiě)回磁盤(pán)時(shí)，它所包含任何被混寫(xiě)持久化指針必須執(zhí)行反混寫(xiě)，與內(nèi)存指

19、針解引用相比，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換表實(shí)現(xiàn)解引用仍是一個(gè)慢過(guò)程。 指針混寫(xiě)時(shí)機(jī)選擇 自動(dòng)混寫(xiě)；按需混寫(xiě)；不混寫(xiě)；程序控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第35頁(yè)4.6 DB元信息及其存放管理在RDB系統(tǒng)，除了關(guān)系，還需要維護(hù)關(guān)于整個(gè)DB元描述數(shù)據(jù)，如關(guān)系模式等。這類(lèi)元信息稱(chēng)為數(shù)據(jù)字典(data dictionary)或系統(tǒng)目錄(system catalog)。系統(tǒng)需存放元信息類(lèi)型有： 關(guān)系模式（關(guān)系名、每個(gè)屬性名字/類(lèi)型/長(zhǎng)度）。在DB上定義視圖名字和視圖定義。完整性約束。授權(quán)名、認(rèn)證密碼等關(guān)于用戶(hù)帳戶(hù)信息。當(dāng)前關(guān)系實(shí)例統(tǒng)計(jì)/描述數(shù)據(jù)。如每個(gè)關(guān)系中元組總數(shù)，或各字段取值統(tǒng)計(jì)直方圖信息等描述信息。實(shí)際上，全部這些信息組成了一個(gè)微型數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織管理第36頁(yè)4.7 緩沖區(qū)管理4.7.1 DB緩沖池與緩