SQL课件-五、数据库的实现

课件

五、数据库的SQL-实现本节将讨论数据库的物理存储方式、索引的作用及类型、数据库的事务管理、数据库的并发控制、数据库备份和恢复、主、从数据库的实现原理、磁盘IO操作在数据库实现中的应用、数据库的优化及调优数据库的物理存储方式数据库的物理存储方式是决定数据在磁盘上如何存储和访问的重要因素主要的存储方式有堆文件组织、有序文件组织、哈希文件组织和索引文件组织堆文件组织有序文件组织数据按照插入的顺序存储在磁盘上数据按照某个字段的值排序后存储在磁盘上哈希文件组织索引文件组织数据根据哈希函数的结果存储在磁盘上通过索引来访问和定位数据，提高查询效率数据库的事务管理事务是数据库管理系统中的基本操作单元，可以保证一组数据库操作是原子性、一致性、隔离性和持久性的原子性1事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败，没有中间状态一致性2事务执行前后，数据库的状态保持一致隔离性3事务之间是相互隔离的，一个事务的操作对其他事务是不可见的，在某个持久性事务执行期间，其他事务不能修改和4访问相同的数据事务提交后，对数据库的修改是永久性的数据库的并发控制数据库的并发控制是为了解决多个用户同时访问数据库时可能产生的数据不一致的问题常用的并发控制技术有锁和多版本并发控制锁多版本并发控制通过给数据加锁来限制对数据的访问通过维护不同版本的数据来支持并发访问数据库备份和恢复数据库备份和恢复是保证数据库数据安全的重要手段常用的备份和恢复方法有完全备份、增量备份和事务日志备份完全备份增量备份备份整个数据库的所有数据备份最近一次完全备份之后发生的增量数据事务日志备份备份事务日志，用于恢复数据库到某个特定的时间点主、从数据库的实现原理主、从数据库是实现数据库高可用性和容灾的一种方式通过主数据库将数据同步到从数据库来实现数据的备份和故障切换主数据库1主数据库是处理用户请求的核心数据库从数据库2从数据库是主数据库的副本，用于备份数据和提供故障切换数据同步3主数据库将数据写入日志并同步到从数据库磁盘操作在数据库实现中的应用IO磁盘操作是数据库中频繁使用的操作，包括数据的读取和写入提高磁盘操作的效率对于数据库IO IO的性能至关重要缓存管理顺序和随机文件系统优化12IO IO3使用缓存减少磁盘操通过合理设计磁盘访问选择适合数据库访问的IO作频率模式，减少随机操作文件系统，调整文件系IO统参数数据库的优化及调优数据库的优化和调优是提高数据库性能的关键通过优化数据库设计、查询语句和索引，以及进行性能监控和调整参数来实现优化数据库设计优化查询语句性能监控和参数调整合理划分表，避免数据冗余和使用合适的查询语句和索引来定期监控数据库性能，并根据关系混乱提高查询效率性能分析调整数据库参数。