《chap数据库存储》课件.pptVIP

**********************《chap数据库存储》数据库存储是数据库管理系统中关键的部分，用于存储和管理数据。数据库存储技术包括文件系统、数据库文件、索引和数据压缩等。课程大纲数据库概述数据库概念与分类数据库管理系统数据库结构数据模型关系型数据库设计数据存储数据存储格式数据存储模式与组织数据库管理事务管理安全与备份chap数据库概述数据库是现代信息系统中不可或缺的一部分，它提供了一种组织、存储和管理数据的系统方法。数据库管理系统（DBMS）负责创建、维护和访问数据库。数据库可以分为关系型数据库和非关系型数据库。关系型数据库遵循关系模型，使用表格来存储数据。非关系型数据库则使用其他数据模型，例如文档、键值对或图。数据库的应用十分广泛，例如电子商务网站、社交媒体平台、金融系统、医疗保健系统等。数据库的设计和管理对于确保信息系统的可靠性和效率至关重要。Chap数据库结构数据库结构是指数据库的组织方式，描述了数据在数据库中的存储方式和关系。数据库结构是数据库设计的重要组成部分，影响着数据库的性能、可靠性和可扩展性。数据库结构包括数据模型、数据类型、数据关系、索引等要素。数据模型定义了数据之间的关系，例如关系型数据库使用关系模型，非关系型数据库使用文档模型或键值模型等。数据类型定义了数据的存储格式和范围，例如整数、浮点数、字符串、日期等。数据关系描述了数据之间的关联，例如一对一、一对多、多对多等。索引是数据结构，用于加快数据检索速度，索引可以创建在单个列或多个列上。数据存储格式11.行存储数据以行为单位存储，适合快速访问单个记录。适合OLTP场景。22.列存储数据以列为单位存储，适合快速扫描查询特定列数据。适合OLAP场景。33.混合存储结合行存储和列存储的优点，根据数据访问模式选择最佳存储方式。44.文档存储数据以文档的形式存储，适合存储复杂、非结构化数据。适合NoSQL场景。数据存储模式关系型数据库使用表格来存储数据，并通过关系来描述表格之间的联系。文档数据库使用JSON或XML等文档格式来存储数据，并通过键值对来访问数据。键值数据库使用键值对来存储数据，以提供快速数据访问。图数据库使用节点和边来存储数据，以表示数据之间的关系。数据存储组织数据表数据表是数据库中最基本的存储单位，用于存储数据。索引索引是数据表的一部分，用于提高查询速度，类似于书籍的目录。视图视图是基于数据表创建的虚拟表，用于简化查询操作。存储过程存储过程是一段预编译的SQL代码，用于执行特定的任务。数据页面管理1页面分配数据库将数据存储在多个数据页中，每个页面包含固定大小的数据块。2页面结构每个页面包含页头、数据区和页尾，页头用于记录页面信息，数据区用于存储实际数据，页尾用于校验数据完整性。3页面管理数据库系统使用页表或其他索引结构管理页面分配和访问，并确保数据页面之间的逻辑一致性。数据存储算法哈希函数将数据映射到特定地址空间，提高数据检索效率，确保数据的唯一性。例如，使用MD5算法生成数据指纹。索引结构创建索引结构，如B+树索引，加速数据查找，例如，使用索引可以快速找到某个特定学生的信息。缓冲池管理11.缓存数据将最近访问的页面存储在内存中，提高读取速度。22.减少磁盘IO通过缓存页面，降低磁盘访问频率，提高性能。33.优化内存使用根据数据访问模式，采用LRU等算法管理缓冲池。磁盘IO优化磁盘IO是数据库性能的关键因素之一。优化磁盘IO可以显著提高数据库性能。优化策略描述数据预取提前读取数据到内存，减少磁盘访问次数数据压缩压缩数据文件，减少磁盘空间占用，加快读取速度读写缓存使用内存缓存频繁访问的数据，减少磁盘IO操作RAID技术使用RAID技术提升磁盘IO性能，提高数据可靠性日志管理重要性日志记录系统状态、操作和错误信息。为数据库故障排除、性能优化和安全审计提供宝贵数据。主要类型事务日志记录数据库事务，保证原子性和持久性。重做日志记录操作，用于恢复数据。错误日志记录错误信息，用于诊断问题。事务管理ACID特性事务管理遵循ACID特性，保证数据一致性，包括原子性、一致性、隔离性和持久性。并发控制并发控制机制确保多个事务同时访问数据库时，数据完整性和一致性不会被破坏。恢复机制事务管理提供恢复机制，即使系统故障，数据库也能恢复到一致状态。隔离级别不同的隔离级别提供不同程度的并发控制，以平衡性能和一致性。锁定机制行级锁行级锁仅锁定单个数据行，允许其他事务同时访问数