計(jì)算機(jī)二級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)操作知識(shí)點(diǎn)

時(shí)間：2023-03-06 20:09:13 計(jì)算機(jī)等級(jí) 我要投稿

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2017年計(jì)算機(jī)二級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)操作知識(shí)點(diǎn)

　　數(shù)據(jù)庫(kù)是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)，它是計(jì)算機(jī)軟件的組成部分。下面是小編收集的關(guān)于計(jì)算機(jī)二級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)操作知識(shí)點(diǎn)，希望大家認(rèn)真閱讀!

2017年計(jì)算機(jī)二級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)操作知識(shí)點(diǎn)

　　一、數(shù)據(jù)以文本形式保存

　　第一步，就是將所要保存的數(shù)據(jù)，寫入文本文件。這個(gè)文本文件就是你的數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　為了方便讀取，數(shù)據(jù)必須分成記錄，每一條記錄的長(zhǎng)度規(guī)定為等長(zhǎng)。比如，假定每條記錄的長(zhǎng)度是800字節(jié)，那么第5條記錄的開始位置就在3200字節(jié)。

　　大多數(shù)時(shí)候，我們不知道某一條記錄在第幾個(gè)位置，只知道主鍵(primary key)的值。這時(shí)為了讀取數(shù)據(jù)，可以一條條比對(duì)記錄。但是這樣做效率太低，實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)庫(kù)往往采用B樹(B-tree)格式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。

　　二、什么是B樹?

　　要理解B樹，必須從二叉查找樹(Binary search tree)講起。

　　二叉查找樹是一種查找效率非常高的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它有三個(gè)特點(diǎn)。

　　(1)每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多只有兩個(gè)子樹。

　　(2)左子樹都為小于父節(jié)點(diǎn)的值，右子樹都為大于父節(jié)點(diǎn)的值。

　　(3)在n個(gè)節(jié)點(diǎn)中找到目標(biāo)值，一般只需要log(n)次比較。

　　二叉查找樹的結(jié)構(gòu)不適合數(shù)據(jù)庫(kù)，因?yàn)樗牟檎倚逝c層數(shù)相關(guān)。越處在下層的數(shù)據(jù)，就需要越多次比較。極端情況下，n個(gè)數(shù)據(jù)需要n次比較才能找到目標(biāo)值。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)來說，每進(jìn)入一層，就要從硬盤讀取一次數(shù)據(jù)，這非常致命，因?yàn)橛脖P的讀取時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)處理時(shí)間，數(shù)據(jù)庫(kù)讀取硬盤的次數(shù)越少越好。

　　B樹是對(duì)二叉查找樹的改進(jìn)。它的設(shè)計(jì)思想是，將相關(guān)數(shù)據(jù)盡量集中在一起，以便一次讀取多個(gè)數(shù)據(jù)，減少硬盤操作次數(shù)。

　　B樹的特點(diǎn)也有三個(gè)。

　　(1)一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以容納多個(gè)值。比如上圖中，最多的一個(gè)節(jié)點(diǎn)容納了4個(gè)值。

　　(2)除非數(shù)據(jù)已經(jīng)填滿，否則不會(huì)增加新的層。也就是說，B樹追求”層”越少越好。

　　(3)子節(jié)點(diǎn)中的值，與父節(jié)點(diǎn)中的值，有嚴(yán)格的大小對(duì)應(yīng)關(guān)系。一般來說，如果父節(jié)點(diǎn)有a個(gè)值，那么就有a+1個(gè)子節(jié)點(diǎn)。比如上圖中，父節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)值(7和16)，就對(duì)應(yīng)三個(gè)子節(jié)點(diǎn)，第一個(gè)子節(jié)點(diǎn)都是小于7的值，最后一個(gè)子節(jié)點(diǎn)都是大于16的值，中間的子節(jié)點(diǎn)就是7和16之間的值。

　　這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，非常有利于減少讀取硬盤的次數(shù)。假定一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以容納100個(gè)值，那么3層的B樹可以容納100萬個(gè)數(shù)據(jù)，如果換成二叉查找樹，則需要20層!假定操作系統(tǒng)一次讀取一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并且根節(jié)點(diǎn)保留在內(nèi)存中，那么B樹在100萬個(gè)數(shù)據(jù)中查找目標(biāo)值，只需要讀取兩次硬盤。

　　三、索引

　　數(shù)據(jù)庫(kù)以B樹格式儲(chǔ)存，只解決了按照”主鍵”查找數(shù)據(jù)的問題。如果想查找其他字段，就需要建立索引(index)。

　　所謂索引，就是以某個(gè)字段為關(guān)鍵字的B樹文件。假定有一張”雇員表”，包含了員工號(hào)(主鍵)和姓名兩個(gè)字段�？梢詫�(duì)姓名建立索引文件，該文件以B樹格式對(duì)姓名進(jìn)行儲(chǔ)存，每個(gè)姓名后面是其在數(shù)據(jù)庫(kù)中的位置(即第幾條記錄)。查找姓名的時(shí)候，先從索引中找到對(duì)應(yīng)第幾條記錄，然后再?gòu)谋砀裰凶x取。

　　這種索引查找方法，叫做“索引順序存取方法”(Indexed Sequential Access Method)，縮寫為ISAM。它已經(jīng)有多種實(shí)現(xiàn)(比如C-ISAM庫(kù)和D-ISAM庫(kù))，只要使用這些代碼庫(kù)，就能自己寫一個(gè)最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　四、高級(jí)功能

　　部署了最基本的數(shù)據(jù)存取(包括索引)以后，還可以實(shí)現(xiàn)一些高級(jí)功能。

　　(1)SQL語言是數(shù)據(jù)庫(kù)通用操作語言，所以需要一個(gè)SQL解析器，將SQL命令解析為對(duì)應(yīng)的ISAM操作。

　　(2)數(shù)據(jù)庫(kù)連接(join)是指數(shù)據(jù)庫(kù)的兩張表通過”外鍵”，建立連接關(guān)系。你需要對(duì)這種操作進(jìn)行優(yōu)化。

　　(3)數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)(transaction)是指批量進(jìn)行一系列數(shù)據(jù)庫(kù)操作，只要有一步不成功，整個(gè)操作都不成功。所以需要有一個(gè)”操作日志”，以便失敗時(shí)對(duì)操作進(jìn)行回滾。

　　(4)備份機(jī)制：保存數(shù)據(jù)庫(kù)的副本。

　　(5)遠(yuǎn)程操作：使得用戶可以在不同的機(jī)器上，通過TCP/IP協(xié)議操作數(shù)據(jù)庫(kù)。

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