数据库的存储结构.doc

数据库的存储结构数据库的存储结构不同于一般文件系统的存储结构。数据库数据的特点是各种记录型之间彼此有联系，数据是结构化的。数据的存储结构不仅涉及每种记录型的记录如何存储，而且要使数据的存储反映各种记录型之间的联系。在DB多级模式中引入内模式（存储模式）的主要目的是使模式的数据结构的描述同它的存储表示的描述分开，以致DBA为了协调数据库性能而对数据库数据的存储方法进行修改时，可不必修改模式，以提高数据库的物理独立性。在各个数据库管理系统中，对内模式的定义功能各不相同。在关系数据库管理系统中有些DDL语句可影响数据库的存储结构。在DBMS中各级模式的存储结构是恒定的或唯一的，而数据库内容（或其记录）的存储方式是不唯一的。数据库存储结构设计的好坏直接影响系统的性能。在存储结构中主要是涉及存储记录的设计。存储记录与概念记录之间具有对应关系，如果存储记录与概念记录之间具有一一对应关系，在这种情况下存储记录的设计就比较简单，不需要进一步讨论。概念记录是指在逻辑结构中的记录。但当一个概念记录对应多个不同类型的存储记录时，存在如何设计存储记录的问题。对于这样的概念记录，其存储记录可以有以下几种设计:1.顺序组织将存储记录设计成与概念记录一一对应，按SNO大小（或按记录到来）的顺序将记录组成一个顺序组织的文件。这样组织的优点是结构简单，缺点是会浪费存储空间。2.顺序带链的组织 顺序带链组织允许记录中带有指针（Pointer），这样可以大大节省存储空间。3.带次关键字索引的顺序组织为了适应对多项内容的检索，可以建立索引文件，上述组织可改为带次关键字索引的顺序组织。4.多表组织在次关键字索引中，由于一个次关键字值对应于多个记录值，它们的个数是不固定的，所以对应的指针数目是可变的。这种可变性给管理带来困难，为了解决这个困难，引入了多表组织。多表组织的实现思想比较简单，在索引中多个指针分散存放在每个记录值中，索引项中的指针指向第一个记录，在第一个记录中的指针指向第二个记录等等。5.完全倒排组织在一个记录型中，对主关键字以外的数据项都建立索引，这样的组织称之为完全倒排组织。6.Hash定址组织对于每一个存储记录值存放在数据库的什么地方，可通过对该记录的主关键字值的杂凑函数计算得出。这种组织为Hash定址组织。杂凑函数种类很多，如质数除余法、基数转换法、平方取中法、折叠法、位移法及各位数字分析法等等。关键是如何选择一个杂凑函数，尽可能避免发生碰撞。对于不同的主关键字值通过计算而得到同一个地址的映象，称之为碰撞。7.联系的存储在关系数据库中，通过外来关键字（Foreign Key）来表示概念记录之间的联系。例如，为了表达学生和学校的联系，可以在学生记录中增加外来关键字“学校号”来表示联系。如下图所示。引入外来关键字实质上是在逻辑结构中就完成了联系表示。在物理存储时，只是把外来关键字作为一个普遍的属性（或域）来处理。一般情况下，由于外来关键字要存储多次，为节约空间和提高查询速度而存其编号。 但在非关系模式的数据库中，联系是以特殊的方法实现的。有几种方法，如邻接法、链接法、位图法和目录法等等。在本书中不予以详细讨论。但是由于联系和属性本身的存储不同，操作起来很不方便，也不直观。学生文件 学校号 学生号 姓名 年龄 其它 1 850301 小龙女 19 - 1 850302 王军 20 - 3 850307 李明 21 - 4 850309 陈亮 22 - 2 850311 王海 20 - 学校文件 学校号