2017年計算機二級數據庫操作知識點(diǎn)

　　數據庫是按照數據結構來(lái)組織、存儲和管理數據的倉庫，它是計算機軟件的組成部分。下面是小編收集的關(guān)于計算機二級數據庫操作知識點(diǎn)，希望大家認真閱讀!

　　一、數據以文本形式保存

　　第一步，就是將所要保存的數據，寫(xiě)入文本文件。這個(gè)文本文件就是你的數據庫。

　　為了方便讀取，數據必須分成記錄，每一條記錄的長(cháng)度規定為等長(cháng)。比如，假定每條記錄的長(cháng)度是800字節，那么第5條記錄的開(kāi)始位置就在3200字節。

　　大多數時(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)為了讀取數據，可以一條條比對記錄。但是這樣做效率太低，實(shí)際應用中，數據庫往往采用B樹(shù)(B-tree)格式儲存數據。

　　二、什么是B樹(shù)?

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

　　二叉查找樹(shù)是一種查找效率非常高的數據結構，它有三個(gè)特點(diǎn)。

　　(1)每個(gè)節點(diǎn)最多只有兩個(gè)子樹(shù)。

　　(2)左子樹(shù)都為小于父節點(diǎn)的值，右子樹(shù)都為大于父節點(diǎn)的值。

　　(3)在n個(gè)節點(diǎn)中找到目標值，一般只需要log(n)次比較。

　　二叉查找樹(shù)的結構不適合數據庫，因為它的查找效率與層數相關(guān)。越處在下層的數據，就需要越多次比較。極端情況下，n個(gè)數據需要n次比較才能找到目標值。對于數據庫來(lái)說(shuō)，每進(jìn)入一層，就要從硬盤(pán)讀取一次數據，這非常致命，因為硬盤(pán)的讀取時(shí)間遠遠大于數據處理時(shí)間，數據庫讀取硬盤(pán)的次數越少越好。

　　B樹(shù)是對二叉查找樹(shù)的改進(jìn)。它的設計思想是，將相關(guān)數據盡量集中在一起，以便一次讀取多個(gè)數據，減少硬盤(pán)操作次數。

　　B樹(shù)的特點(diǎn)也有三個(gè)。

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

　　(2)除非數據已經(jīng)填滿(mǎn)，否則不會(huì )增加新的層。也就是說(shuō)，B樹(shù)追求”層”越少越好。

　　(3)子節點(diǎn)中的值，與父節點(diǎn)中的值，有嚴格的大小對應關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，如果父節點(diǎn)有a個(gè)值，那么就有a+1個(gè)子節點(diǎn)。比如上圖中，父節點(diǎn)有兩個(gè)值(7和16)，就對應三個(gè)子節點(diǎn)，第一個(gè)子節點(diǎn)都是小于7的值，最后一個(gè)子節點(diǎn)都是大于16的值，中間的子節點(diǎn)就是7和16之間的值。

　　這種數據結構，非常有利于減少讀取硬盤(pán)的次數。假定一個(gè)節點(diǎn)可以容納100個(gè)值，那么3層的B樹(shù)可以容納100萬(wàn)個(gè)數據，如果換成二叉查找樹(shù)，則需要20層!假定操作系統一次讀取一個(gè)節點(diǎn)，并且根節點(diǎn)保留在內存中，那么B樹(shù)在100萬(wàn)個(gè)數據中查找目標值，只需要讀取兩次硬盤(pán)。

　　三、索引

　　數據庫以B樹(shù)格式儲存，只解決了按照”主鍵”查找數據的問(wèn)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(shù)文件。假定有一張”雇員表”，包含了員工號(主鍵)和姓名兩個(gè)字段�？梢詫π彰�建立索引文件，該文件以B樹(shù)格式對姓名進(jìn)行儲存，每個(gè)姓名后面是其在數據庫中的位置(即第幾條記錄)。查找姓名的時(shí)候，先從索引中找到對應第幾條記錄，然后再從表格中讀取。

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

　　四、高級功能

　　部署了最基本的數據存取(包括索引)以后，還可以實(shí)現一些高級功能。

　　(1)SQL語(yǔ)言是數據庫通用操作語(yǔ)言，所以需要一個(gè)SQL解析器，將SQL命令解析為對應的ISAM操作。

　　(2)數據庫連接(join)是指數據庫的兩張表通過(guò)”外鍵”，建立連接關(guān)系。你需要對這種操作進(jìn)行優(yōu)化。

　　(3)數據庫事務(wù)(transaction)是指批量進(jìn)行一系列數據庫操作，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)對操作進(jìn)行回滾。

　　(4)備份機制：保存數據庫的副本。

　　(5)遠程操作：使得用戶(hù)可以在不同的機器上，通過(guò)TCP/IP協(xié)議操作數據庫。

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