矿大数据库应用第3章.pptVIP

第3章 数据库及其管理 数据库(Database，DB)：将数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易扩展性，并可被多用户、多应用程序共享的数据集合。 （1）在计算机的存储设备上存放的，属于计算机领域的一个术语。 （2）一个数据集合。 （3）这个数据集合是有结构的，这是和文件系统相比最大的特点之一。 （4）这个数据集合是指相关联的数据集合。 （5）这个数据集合是合理存放的。 3.1 数据库系统概述 DBMS（Database Management System），位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。主要功能是建立和维护数据库，接受和完成用户访问数据库的各种请求。功能如下： 1）数据定义功能 提供DDL，通过它可方便地对数据库中的数据对象进行定义，三级结构、两级映像，完整性。 2）数据操纵功能 提供DML，用户可以使用它实现对数据库的基本操作，如查询，插入、删除和修改等。 3.1 数据库系统概述 3）数据库的运行管理 数据库在建立、运行、维护是由DBMS统一管理、统一控制、以保证数据的安全性，完整性和多用户对数据的并发使用及发生故障后的恢复。 4）数据库的建立和维护功能 包括初始数据的输入，转换功能，数据库的转储、恢复功能、数据库的重组织功能和性能监视、分析功能等。一般由一些实用程序完成。 DBMS是数据库系统的是核心组成部分。 3.1 数据库系统概述 数据库系统：一个由计算机网络的硬件与软件、应用程序、数据库、数据库管理系统、数据库管理员和用户构成的相互配合、相互作用的系统。 3.1.2 数据库结构与组成 1）至少解决8个方面的问题 数据库文件的存储 数据库的大小、 数据库运行时的行为特征 数据库的更改 数据库的扩大 数据库的收缩 如何兼顾事务处理效率和决策支持效率 数据库的性能优化 数据库的结构 文件组： 数据文件的逻辑组合。每个数据库有一个primary文件组。其包含主要数据文件和未放入其他文件组的所有次要文件。可以创建用户定义文件组，用于将数据文件集合起来，以便于管理。 如果在数据库中创建对象时没有指定对象所属的文件组，对象将被分配给默认文件组。只能将一个文件组指定为默认文件组。 PRIMARY 文件组是默认文件组，除非用 ALTER DATABASE语句进行更改。但系统对象和表仍然分配给 PRIMARY文件组，而不是新的默认文件组。 数据库的结构 文件组用途：例如，可以分别在三个磁盘驱动器上创建三个文件 Data1.ndf、Data2.ndf 和 Data3.ndf，然后将它们分配给文件组 fgroup1。然后，可以明确地在文件组 fgroup1 上创建一个表。对表中数据的查询将分散到三个磁盘上，从而提高了性能。 文件和文件组使用限制 一个文件或文件组不能由多个数据库使用 一个文件只能是一个文件组的成员 事务日志文件不能属于任何文件组 使用文件和文件组的一般建议 使用文件组将对象放置在特定的物理磁盘上。 为性能最大化，应在尽可能多的不同可用物理磁盘上创建文件和文件组，将争夺空间最激烈的对象置于不同的文件组中。 将同一连接查询中使用的不同表置于不同文件组中。 将最经常访问的表和属于这些表的非聚集索引置于不同的文件组中。 不要将事务日志文件和其他文件或文件组置于同一磁盘上。 数据文件的物理结构 页 数据存储的基本单位，页的大小为 8 KB，数据文件（.mdf 或 .ndf）分配的磁盘空间可从逻辑上划分成页（从 0 到 n 连续编号）。 每页的开头是 96 字节的标头，用于存储有关页的系统信息。此信息包括页码、页类型、页的可用空间以及拥有该页的对象的分配单元 ID 。 日志文件不包含页，而是包含一系列日志记录。 页 在数据页上，数据行紧接着标头按顺序放置。页的末尾是行偏移表，对于页中的每一行，每个行偏移表都包含一个条目。每个条目记录对应行的第一个字节与页首的距离。行偏移表中的条目的顺序与页中行的顺序相反。 数据文件的物理结构 区：管理空间的基本单位。一个区是8个物理上连续的页（即 64 KB）。这意味着 SQL Server 数据库中每 MB 有 16 个区。 区的分类 统一区，由单个对象所有。区中的所有 8 页只能由所属对象使用。 混合区，最多可由八个对象共享。区中八页的每页可由不同的对象所有。 估算大小 通过理解数据库的空间管理，估算数据库大小。其等于数据库中的表大小、索引大小以及其他占据物理空间的数据库对象大小之和(P53)。 假设某个数据库中只有一个表，该表的数据行字节是800B。这时，一个数据页上最多只能存放10行数据。如果该表大约有100万行的数据，那么该表将占用10万个数据页的空间。因此，该数据库的大小估计为：100000×8KB=800000KB=78