文档介绍:论数据库系统实现技术
随着计算机硬件、软件技术的飞速发展和计算机系统在各行各业的广泛应用,数据已经成为各种机构的宝贵资源,数据库系统对于当今科研部门、政府机关、企事业单位等来说都是至关重要。在云时代来临后,大数据吸引了越来越多的关注,数据能执行方法中选择一个高效的查询计划;:这方面沿着几条线索来考察,一个是考虑日志:为DBMS所做的事而维护可靠的记录,目的是在崩溃后能够进行恢复。另一个是调度:控制事务中事件的顺序来保证ACID特性。此外,如何处理死锁,以及当一个事务分布在许多独立的站点上时如何对算法进行改进也在讨论范围内。
数据库系统实现和数据库管理系统之间既有联系也有差异,从内容上看,前者主要研究的是原理以及数据库相关相关功能实现的技术,后者更注重的是运用SQL语句去实现相关功能。在数据库系统实现中,许多操作需要用SQL语言来操作实现,在数据库管理系统中查询的相关索引是数据库实现的重要体现。
数据库系统是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统,是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。数据库系统实现的核心技术是数据模型,现有的数据库系统均是基于某种数据模型的。
数据模型是对现实世界数据特征的抽象,是用来描述数据的一组概念和定义,是数据库管理的教学形式框架。在数据库系统中,用数据模型提供信息表示和操作手段的形式构架。在20世纪60年代后期,在文件系统基础上发展起来的模型有层次模型、网状模型和关系模型等传统数据模型,20世纪70年代后期产生了E-R数据模型,自20世纪80年代以来又相继推出面向对象数据模型、基于逻辑的数据模型等新的模型。
数据模型包括三个部分:数据结构、数据操作、数据约束。:数据模型中的数据结构主要描述数据的类型、内容、性质以及数据间的联系等。数据结构是数据模型的基础,数据操作和约束都基本建立在数据结构上。不同的数据结构具有不同的操作和约束。:数据模型中数据操作主要描述在相应的数据结构上的操作类型和操作方式。:数据模型中的数据约束主要描述数据结构内数据间的语法、词义联系、他们之间的制约和依存关系,以及数据动态变化的规则,以保证数据的正确、有效和相容。
数据关系中的多元关系与自反关系都可以建立模型来实现,与其他技术相比,数据模型来的更为直接,更容易让我们理解和接受。它主要运用了数据结构的相关知识,以二维表和关系图的形式来进行描述与表达,它使得数据库系统功能的实现更为井井有条。不同的数据库管理系统采用不同的数据模型,常用的数据模型有三种:
层次模型:用树形结构来表示实体及实体之间联系的模型称为层次模型。这种数据模型具有层次清楚,容易理解等优点,所以在早期数据库系统中采用这种模型。在层次模型中每一个结点表示实体集,指向结点的指针表示两个实体集之间的联系,在层次模型中秒年个个结点间的关系只能是1-m关系,通常把表示1的实体集放在上方,称为父结点,而表示m的实体集放在下方,称为子结点。树的最高位置上只有一个结点,称为根结点。每个结点由若干个记录值表示。
网状模型 如果实体及实体之间的联系组成的结构为一有向图,则称为网状模型。网状模型的特点为:可以有一个以上的结点无父结点,至少有一个结点有多于一个父结点。所以网状模型可以表示为m-n关系。
关系模型:用表格形式表示实体以