一、DBMS原理

1.1 DB物理存储

1.1.1 磁盘的结构&特性

1.1.2 DBMS数据存储&查询原理

• 记录：磁盘块 。OS的文件存储记录表（FAT）记录 数据 在哪些磁盘块当中block
• 数据先加载到内存缓冲区中，有一个内存页page & block的对应表
• 磁盘块Block已经装载进了磁盘页Page，有一个 记录Record & 记录所在内存位置Point的映射
  

记录：磁盘块

数据有定长记录&变长记录（靠分隔符区分开始&结束）

一条记录在数据块中也可以是跨块的

数据库-表所占磁盘块的分配方法

• 连续分配：数据块被分配到连续的磁盘块上
• 链接分配：包含指向下一个数据库的指针(访问速度影响)
• 按簇分配：簇连续若干的磁盘块，簇内连续分配，簇之间用指针连接，
  • 簇：也称为片段Stagement / 盘区extent
• 索引分配：索引块中存放指向实际数据块的指针

1.2 DB文件组织方法

数据组织要考虑更新(增删改) & 检索的需求
索引会处理整个数据库、大批量处理

**文件组织：**数据组织成记录、块、和访问结构的方式，包括把记录和块存储在磁盘上的方式，以及记录和块之间相互联系的方法

**存取方法：**对文件采取的存取操作方法，可以采用多种

1.2.1 无序文件组织

heap 或 pile file
特点：记录存储在人为有空间的位置，磁盘上存储的记录是无序的。更新效率高，检索效率低
删除时，标记一下，并不是真正的删除

多次频繁删除后，需要重新组织顺序
数据库重组： 通过移走被删除的记录使有序存放

1.2.2 有序记录文件

排序文件Sequential
顺序加入： 存储是有序的，检索效率高
排序字段(Ordering field),通常使用关系中的主码，又称为排序码
更新效率低，解决方法：

1. 为可能插入的数据预留空间
2. 创造一个临时的无序文件，需要数据重组(将溢出文件合并到主文件中，并恢复主文件中的记录顺序)

1.2.3 散列文件(Hash File)

特点：用散列函数来计算应该存放的位置(桶号bucket，块号或簇号)，检索效率都挺高

散列字段(Hash field)，也通常采用主码，又称散列码(Hash key)

1.2.4 聚簇文件(Clustering File)

聚簇：将有相同或相似属性值的记录存放在连续的磁盘簇块种
多表聚簇：多个相互关联的table存储在同一个文件中，提高多表的效率

1.3 Oracle 物理存储简介

数据库DataBase
表空间tablespace
操作系统文件Datafiledatafile
table
段segment
盘区extent
基本数据块data blocks

逻辑存储层

• 所有表的容量就是数据库的存储容量
• 系统表空间：系统自动创建，用户表空间：用户创建的表
• 表：OSFile = 1 ：n

物理存储层

• 物理存储层：段segment、盘区extent、数据块data block构成
• 簇：特定数量连续的数据块。
• 盘区extent是动态的，随不同数据库存储需求而调整
• 段 一组分配了特定数据结构的盘区：数据段、索引段、临时段
• 表：段 = m : n。一个段放置多个表数据(聚簇文件)

SQL的create table的三种功能：

• 定义模式
• 定义物理存储结构
• 定义完整约束