数据库课件05第五章节DBMS幻灯片.pptVIP

语言处理层 词法分析 语法分析 语义分析 符号名转换 合法权检查 完整性检查 视图转换 代数优化 存取路径选择 优化 策略描述 DML语句 查询分析 查询检查 查询优化 数据库 数据字典 DBMS 内层基本 模块库 对可执行的RDBMS内层 基本存取模块的调用序列 多元组接口 单元组接口 束缚过程—解释方法 语言处理层 束缚过程的实现分在运行中进行（解释方法）和在运行前进行（预编译方法）。 解释方法：优点：灵活、应变性强，保持较高的数据独立性。不足：每次执行一个DML语句时都要执行束缚过程，开销大，影响效率。 预编译方法：运行之前对用户提交的DML语句进行翻译处理，保存翻译好的可执行代码；当需要运行时，取出可执行代码执行。既具有数据独立性又具有执行效率高的优点。 DBMS小结 本节功能 系统结构 部分、简单的实现技术 语言处理层---DB2预编译方法示例 源模块 预编译器 修改后的 源模块 该原语言编译器 目标模块 连接 装载模块 数据字典 DBMS 内存基本 存取模块 DBRM Select… From… Where… 应用规划 DB 束缚（bind） （装载模块） （应用规划） 运行监督器 数据存储管理器 其他 主存 语言处理层---DB2预编译方法 当数据库中因某些成分的改变而使一些程序或语句的编译结果无效时，需重新编译。 重编译时刻：在执行时，受影响的编译结果置为“无效”标志，在被执行时才进行重新编译。 如：使用索引来加快速度，但在前，该索引已删除，此时需重编译。 数据存取层 介于语言翻译层和数据存取层之间，其上下层接口关系如图所示 语言处理层：元组、关系、视图等逻辑数据结构 数据存储层：存储记录、块、块组成的系统缓冲区 数据存取层：逻辑记录、逻辑块、逻辑存取路径 多元组接口 单元组接口 存储器接口 数据存取层----主要任务 提供一次一个元组的查找、插入、删除、修改等基本操作。 提供元组查找所遵循存取路经及对路径的维护操作。如索引维护。 对记录和存取路径的封锁、解锁操作。 日志文件的登记和读取操作。 其它：扫描、合并/排序等操作。 数据存取层----系统结构 有下列子系统和模块： 记录存取、 事务管理子系统 控制 信息管理 排序/合并子系统 存取路径维护子系统 封锁子系统 日志登记子系统 数据存储层 单元组接口 数据存取层功能子系统 记录存取、事务管理子系统 记录存取子系统提供按某个属性值 直接取一个元组和顺序取一个元组的存取原语，如：FIND、NEXT 、FIRST、LAST、 GET、DELETE、REPLACE。 事务管理子系统提供定义 和控制事物的操作。如：BEGIN TRANSACTION 、COMMIT 、ROLLBACK。 数据存取层功能子系统 日志登记子系统 日志登记子系统和事务管理子系统相结合，完成DBMS对事务和数据库的恢复任务。登记事务开始、提交、回滚操作和对元组和索引记录的修改操作。当事务或系统软件或硬件发生利用日志文件进行恢复。 与日志文件有关的主要操作有： 写日志记录（WRITELOG）、读日志记录(READLOG)、扫描日志文件(SCANLOG)、撤销尚未结束的 事务(UNDO)、 重做已经结束的事务(REDO)等。 数据存取层功能子系统 控制信息管理模块 该模块利用专门的数据区（内存中）登记不同记录类型以及不同存取路径的说明信息（取自数据字典）和控制信息。该信息是存取元组和 管理事务的依据。它和事务管理、记录存取子系统一起保证事务的正常运行。 数据存取层功能子系统 排序/合并子系统。 为得到用户所要求的有序输出，为加速关系运算的中间步骤（如连接运算），为提高效率，常需对关系元组重新排序 主要用途包括：输出有序结果、删去重复值（如并、交差等）降低开销、先对两个关系按连接属性值排序再进行连接的连接操作以提高连接运算速度、建立索引结构减少数据块的存取次数等。 对提高系统效率起到关键作用。 数据存取层功能子系统 存取路径维护子系统 在对数据进行修改操作时要对该表上已建立的所有索引（如B+树）进行动态维护。 封锁子系统。 完成并发控制。DBMS封锁技术比操作系统封锁技术复杂，同时，其实现手段依赖于操作系统提供的环境。 操作系统：封锁对象（系统资源）单一，封锁对象的状态确定，不变的封锁粒度，单一的排它锁锁类型。 DBMS：多样的封锁对象（用户数据、索引、数据字典等），封锁对象动态改变，可变的封锁力度，多种封锁类型。 数据存储层---缓冲区管理 存储层的主要功能是存储管理，包括缓冲区管理、内外存交换、外存管理等，其中缓冲区管理是最主要的。缓冲区是存储层向存取层提供的接口。 设立缓冲区的原因： 隔离外存设备与存储层以上各系统，保证DBMS具有设备独立性。 提高存取效率。利用缓冲区滞留数据，只有数据