《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》教學(xué)課件

《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用第二篇設(shè)計篇第二篇設(shè)計篇設(shè)計篇第四章數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述與需求分析第五章概念數(shù)據(jù)庫設(shè)計第六章邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計設(shè)計篇第四章數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述與需求分析第七章物理數(shù)物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的任務(wù)：第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計在邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計根底上，為每個關(guān)系模式選擇適宜的存儲構(gòu)造和存取方法，使得數(shù)據(jù)庫上的事務(wù)能夠高效率的運(yùn)行。物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的任務(wù)：第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計在邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟：第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(1)分析影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素；(2)為關(guān)系模式選擇存取方法；(3)設(shè)計關(guān)系、索引等數(shù)據(jù)庫文件的物理存儲構(gòu)造。物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟：第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(1)分析影響7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析7.2為關(guān)系模式選擇存取方法7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析7.1影響物理數(shù)據(jù)對于數(shù)據(jù)庫查詢事務(wù)，需得到如下信息：(1)查詢的關(guān)系；(2)查詢條件所涉及的屬性；(3)連接條件所涉及的屬性；(4)查詢的投影屬性。對于數(shù)據(jù)更新事務(wù)，需得到如下信息：(1)被更新的關(guān)系；(2)每個關(guān)系上的更新操作的類型；(3)刪除和修改操作條件所涉及的屬性；(4)修改操作要改變的屬性值。還需知道每個事務(wù)在各關(guān)系上運(yùn)行的頻率。需了解每個事務(wù)的時間約束。7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析對于數(shù)據(jù)庫查詢事務(wù)，需得到如下信息：7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析7.2為關(guān)系模式選擇存取方法7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計7.2為關(guān)系模式選擇存取方法第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析7.2為關(guān)系模式選常用的存取方法可以分為三類：索引方法HASH方法聚集方法聚集方法是把經(jīng)常進(jìn)展連接操作的多個關(guān)系的記錄以連接屬性為中心分類存儲，從而提高連接操作的效率。即參加一個聚集的所有關(guān)系中具有一樣聚集鍵值的記錄被物理地存儲在一起。7.2為關(guān)系模式選擇存取方法常用的存取方法可以分為三類：7.2為關(guān)系模式選擇存取方法問題描述設(shè)T1、T2、...、Tn是邏輯數(shù)據(jù)庫上運(yùn)行的n個事務(wù),f1、f2、...、fn是這n個事務(wù)的使用頻率。Cost(T)表示在所有關(guān)系模式的存取方法都選定后，事務(wù)T的代價，即磁盤存取塊數(shù)。存取方法的選擇可以定義為如下的優(yōu)化問題：為每個關(guān)系選擇一種或多種存取方法，最小化

7.2為關(guān)系模式選擇存取方法問題描述7.2為關(guān)系模式選擇存取方法索引存取方法的選擇(1)根據(jù)在R上事務(wù)T1、T2、...、Tk的信息確定候選索引，規(guī)那么如下：①如果一個(或一組)屬性經(jīng)常在操作條件中出現(xiàn)，那么考慮在這個(或這組)屬性上建立索引;②如果一個屬性經(jīng)常作為最大值和最小值等聚集函數(shù)的參數(shù)，那么考慮在這個屬性上建立索引;③如果一個(或一組)屬性經(jīng)常在連接操作的連接條件中出現(xiàn)，那么考慮在這個(或這組)屬性上建立索引;④如果一個(或一組)屬性經(jīng)常作為投影屬性使用，那么考慮在這個(或這組)屬性上建立索引;(2)確定優(yōu)化的關(guān)系索引配置。對于以下索引配置情況：不加索引、加一個索引、加二個索引、...、加m個索引，計算：Cost(R)，選擇使得Cost(R)最小的索引配置作為R的最后索引配置。7.2為關(guān)系模式選擇存取方法索引存取方法的選擇7.2為關(guān)系模式選擇存取方法HASH存取方法的選擇有些數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了HASH存取方法。選擇HASH存取方法的規(guī)那么如下：如果一個關(guān)系的屬性主要出現(xiàn)在相等連接操作條件中或主要出現(xiàn)在相等比較選擇條件中，而且滿足以下兩個條件之一，那么此關(guān)系可以選擇HASH存取方法：(1)如果一個關(guān)系的大小可預(yù)知，而且不變；(2)如果關(guān)系的大小動態(tài)改變，而且數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了動態(tài)HASH存取方法。7.2為關(guān)系模式選擇存取方法HASH存取方法的選擇7.2為關(guān)系模式選擇存取方法聚集存取方法的選擇選擇聚集存取方法，首先需要確定聚集關(guān)系組，即確定需要多少個聚集，每個聚集中包括哪些關(guān)系；然后確定優(yōu)化的聚集方案。7.2為關(guān)系模式選擇存取方法聚集存取方法的選擇7.2為關(guān)系模式選擇存取方法聚集存取方法的選擇確定聚集關(guān)系組(1)確定候選聚集關(guān)系組，其規(guī)那么如下：①經(jīng)常在一起進(jìn)展連接操作的關(guān)系可以作為聚集關(guān)系組，連接屬性作為聚集鍵；②如果一個關(guān)系的一組屬性經(jīng)常出現(xiàn)在相等比較條件中，那么該單個關(guān)系可作為聚集關(guān)系組，這組屬性作為聚集鍵；③如果一個關(guān)系的一個(或一組)屬性上的實例值重復(fù)率很高，那么此單個關(guān)系可作為聚集關(guān)系組，這組屬性作為聚集鍵。(2)取消候選聚集關(guān)系組中不必要的關(guān)系,規(guī)那么如下：①從聚集組中刪除經(jīng)常進(jìn)展全關(guān)系掃描的關(guān)系；②從聚集組中刪除更新操作遠(yuǎn)大于連接操作的關(guān)系。7.2為關(guān)系模式選擇存取方法聚集存取方法的選擇7.2為關(guān)系模式選擇存取方法聚集存取方法的選擇確定優(yōu)化的聚集方案不同的聚集關(guān)系組中可能包含一樣的關(guān)系，這些關(guān)系可以在任何一個聚集中，但不能同時出現(xiàn)在多個聚集中。這樣，相交聚集關(guān)系組可以有多個聚集方案供選擇。考慮相交聚集關(guān)系組C={C1、...、Cn}。設(shè)C上可運(yùn)行的事務(wù)是T1、...、Tk，其使用頻率為f1、...、fk。對每種聚集方案(包括不建立聚集),計算C上的操作代價選擇使Cost(C)最小的聚集方案作為C的最后聚集方案。與任何聚集關(guān)系組都不相交的聚集關(guān)系組的聚集方案只有一個，這組關(guān)系做成一個聚集。7.2為關(guān)系模式選擇存取方法聚集存取方法的選擇7.2為關(guān)系模式選擇存取方法7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析7.2為關(guān)系模式選擇存取方法7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析7.3物理存儲構(gòu)造物理存儲構(gòu)造設(shè)計的目的確定如何在磁盤存儲器上存儲關(guān)系、索引和聚集，使得空間利用率最大化，數(shù)據(jù)操作引起的系統(tǒng)開銷最小化?；贠RACLE數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)物理存儲構(gòu)造設(shè)計方法介紹7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計物理存儲構(gòu)造設(shè)計的目的7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計ORACLE中的最根本數(shù)據(jù)單位是存儲記錄。存儲記錄擴(kuò)大了關(guān)系元組的概念，使之既包含關(guān)系元組也包含物理存儲格式描述信息。物理存儲塊是磁盤讀寫的根本單位。每個物理存儲塊可以存儲多個記錄。由一個或多個連續(xù)的物理存儲塊組成的存儲空間稱為數(shù)據(jù)域。與關(guān)系、索引、聚集等數(shù)據(jù)庫對象相對應(yīng)的存儲構(gòu)造稱為數(shù)據(jù)段，由一個或多個數(shù)據(jù)域構(gòu)成。構(gòu)成數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)域可以具有一樣或不同的長度。7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計ORACLE中的最根本數(shù)據(jù)單位是存儲記錄。存儲記錄擴(kuò)大了關(guān)系數(shù)據(jù)段存儲在數(shù)據(jù)庫文件中。一個數(shù)據(jù)庫文件可以包含多個數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)。一個數(shù)據(jù)段可以屬于多個數(shù)據(jù)庫文件。一個數(shù)據(jù)庫文件對應(yīng)一個操作系統(tǒng)文件。一個或多個數(shù)據(jù)庫文件形成一個數(shù)據(jù)庫分區(qū)。數(shù)據(jù)庫分區(qū)是物理數(shù)據(jù)庫的邏輯劃分。一個物理數(shù)據(jù)庫可以包括一個或多個數(shù)據(jù)庫分區(qū)。一個數(shù)據(jù)庫分區(qū)只能屬于一個物理數(shù)據(jù)庫。7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計數(shù)據(jù)段存儲在數(shù)據(jù)庫文件中。一個數(shù)據(jù)庫文件可以包含多個數(shù)據(jù)段中ORACLE數(shù)據(jù)庫物理存儲塊的設(shè)計：參數(shù)PCTFREE確實定：PCTFREE是數(shù)據(jù)塊內(nèi)為存儲記錄的擴(kuò)展而保存的空間百分比。如果某數(shù)據(jù)塊的自由空間的百分比低于PCTFREE，該數(shù)據(jù)塊將移出自由鏈，無新記錄可參加此塊，但此塊中的記錄可以擴(kuò)展。參數(shù)PCTUSED確實定PCTUSED是數(shù)據(jù)塊中數(shù)據(jù)量不得低于的百分比。如果某數(shù)據(jù)塊所存儲的數(shù)據(jù)的百分比低于PCTUSED，該數(shù)據(jù)塊將參加自由鏈，使新記錄可參加此塊。PCTFREE+PCTUSED≤100%。7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計ORACLE數(shù)據(jù)庫物理存儲塊的設(shè)計：7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)ORACLE數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)域和數(shù)據(jù)段的設(shè)計INITIAL-EXETENT:數(shù)據(jù)段初始數(shù)據(jù)域的容量。當(dāng)數(shù)據(jù)段建立時,系統(tǒng)立即分配INITIAL-EXETENT量的空間。NEXT-EXETENT:第二個數(shù)據(jù)域的容量。MINEXTENTS:數(shù)據(jù)段的最小數(shù)據(jù)域數(shù)。當(dāng)數(shù)據(jù)段建立時系統(tǒng)自動為該數(shù)據(jù)段分配MINEXTENTS數(shù)據(jù)域。PCTINCREASE:由第三個數(shù)據(jù)域開場，每個數(shù)據(jù)域增長的百分比。對于K≥2，設(shè)第k個數(shù)據(jù)域容量為V，第k+1數(shù)據(jù)域的容量為(1+PCTINCREASE)×V。7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計ORACLE數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)域和數(shù)據(jù)段的設(shè)計7.3物理存儲構(gòu)造TheEndofChapter7TheEndofChapter7《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用第二篇設(shè)計篇第二篇設(shè)計篇設(shè)計篇第四章數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述與需求分析第五章概念數(shù)據(jù)庫設(shè)計第六章邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計設(shè)計篇第四章數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述與需求分析第七章物理數(shù)物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的任務(wù)：第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計在邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計根底上，為每個關(guān)系模式選擇適宜的存儲構(gòu)造和存取方法，使得數(shù)據(jù)庫上的事務(wù)能夠高效率的運(yùn)行。物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的任務(wù)：第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計在邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟：第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(1)分析影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素；(2)為關(guān)系模式選擇存取方法；(3)設(shè)計關(guān)系、索引等數(shù)據(jù)庫文件的物理存儲構(gòu)造。物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟：第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(1)分析影響7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析7.2為關(guān)系模式選擇存取方法7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析7.1影響物理數(shù)據(jù)對于數(shù)據(jù)庫查詢事務(wù)，需得到如下信息：(1)查詢的關(guān)系；(2)查詢條件所涉及的屬性；(3)連接條件所涉及的屬性；(4)查詢的投影屬性。對于數(shù)據(jù)更新事務(wù)，需得到如下信息：(1)被更新的關(guān)系；(2)每個關(guān)系上的更新操作的類型；(3)刪除和修改操作條件所涉及的屬性；(4)修改操作要改變的屬性值。還需知道每個事務(wù)在各關(guān)系上運(yùn)行的頻率。需了解每個事務(wù)的時間約束。7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析對于數(shù)據(jù)庫查詢事務(wù)，需得到如下信息：7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析7.2為關(guān)系模式選擇存取方法7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計7.2為關(guān)系模式選擇存取方法第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析7.2為關(guān)系模式選常用的存取方法可以分為三類：索引方法HASH方法聚集方法聚集方法是把經(jīng)常進(jìn)展連接操作的多個關(guān)系的記錄以連接屬性為中心分類存儲，從而提高連接操作的效率。即參加一個聚集的所有關(guān)系中具有一樣聚集鍵值的記錄被物理地存儲在一起。7.2為關(guān)系模式選擇存取方法常用的存取方法可以分為三類：7.2為關(guān)系模式選擇存取方法問題描述設(shè)T1、T2、...、Tn是邏輯數(shù)據(jù)庫上運(yùn)行的n個事務(wù),f1、f2、...、fn是這n個事務(wù)的使用頻率。Cost(T)表示在所有關(guān)系模式的存取方法都選定后，事務(wù)T的代價，即磁盤存取塊數(shù)。存取方法的選擇可以定義為如下的優(yōu)化問題：為每個關(guān)系選擇一種或多種存取方法，最小化

7.2為關(guān)系模式選擇存取方法問題描述7.2為關(guān)系模式選擇存取方法索引存取方法的選擇(1)根據(jù)在R上事務(wù)T1、T2、...、Tk的信息確定候選索引，規(guī)那么如下：①如果一個(或一組)屬性經(jīng)常在操作條件中出現(xiàn)，那么考慮在這個(或這組)屬性上建立索引;②如果一個屬性經(jīng)常作為最大值和最小值等聚集函數(shù)的參數(shù)，那么考慮在這個屬性上建立索引;③如果一個(或一組)屬性經(jīng)常在連接操作的連接條件中出現(xiàn)，那么考慮在這個(或這組)屬性上建立索引;④如果一個(或一組)屬性經(jīng)常作為投影屬性使用，那么考慮在這個(或這組)屬性上建立索引;(2)確定優(yōu)化的關(guān)系索引配置。對于以下索引配置情況：不加索引、加一個索引、加二個索引、...、加m個索引，計算：Cost(R)，選擇使得Cost(R)最小的索引配置作為R的最后索引配置。7.2為關(guān)系模式選擇存取方法索引存取方法的選擇7.2為關(guān)系模式選擇存取方法HASH存取方法的選擇有些數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了HASH存取方法。選擇HASH存取方法的規(guī)那么如下：如果一個關(guān)系的屬性主要出現(xiàn)在相等連接操作條件中或主要出現(xiàn)在相等比較選擇條件中，而且滿足以下兩個條件之一，那么此關(guān)系可以選擇HASH存取方法：(1)如果一個關(guān)系的大小可預(yù)知，而且不變；(2)如果關(guān)系的大小動態(tài)改變，而且數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了動態(tài)HASH存取方法。7.2為關(guān)系模式選擇存取方法HASH存取方法的選擇7.2為關(guān)系模式選擇存取方法聚集存取方法的選擇選擇聚集存取方法，首先需要確定聚集關(guān)系組，即確定需要多少個聚集，每個聚集中包括哪些關(guān)系；然后確定優(yōu)化的聚集方案。7.2為關(guān)系模式選擇存取方法聚集存取方法的選擇7.2為關(guān)系模式選擇存取方法聚集存取方法的選擇確定聚集關(guān)系組(1)確定候選聚集關(guān)系組，其規(guī)那么如下：①經(jīng)常在一起進(jìn)展連接操作的關(guān)系可以作為聚集關(guān)系組，連接屬性作為聚集鍵；②如果一個關(guān)系的一組屬性經(jīng)常出現(xiàn)在相等比較條件中，那么該單個關(guān)系可作為聚集關(guān)系組，這組屬性作為聚集鍵；③如果一個關(guān)系的一個(或一組)屬性上的實例值重復(fù)率很高，那么此單個關(guān)系可作為聚集關(guān)系組，這組屬性作為聚集鍵。(2)取消候選聚集關(guān)系組中不必要的關(guān)系,規(guī)那么如下：①從聚集組中刪除經(jīng)常進(jìn)展全關(guān)系掃描的關(guān)系；②從聚集組中刪除更新操作遠(yuǎn)大于連接操作的關(guān)系。7.2為關(guān)系模式選擇存取方法聚集存取方法的選擇7.2為關(guān)系模式選擇存取方法聚集存取方法的選擇確定優(yōu)化的聚集方案不同的聚集關(guān)系組中可能包含一樣的關(guān)系，這些關(guān)系可以在任何一個聚集中，但不能同時出現(xiàn)在多個聚集中。這樣，相交聚集關(guān)系組可以有多個聚集方案供選擇。考慮相交聚集關(guān)系組C={C1、...、Cn}。設(shè)C上可運(yùn)行的事務(wù)是T1、...、Tk，其使用頻率為f1、...、fk。對每種聚集方案(包括不建立聚集),計算C上的操作代價選擇使Cost(C)最小的聚集方案作為C的最后聚集方案。與任何聚集關(guān)系組都不相交的聚集關(guān)系組的聚集方案只有一個，這組關(guān)系做成一個聚集。7.2為關(guān)系模式選擇存取方法聚集存取方法的選擇7.2為關(guān)系模式選擇存取方法7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析7.2為關(guān)系模式選擇存取方法7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計第七章物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計7.1影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素分析7.3物理存儲構(gòu)造物理存儲構(gòu)造設(shè)計的目的確定如何在磁盤存儲器上存儲關(guān)系、索引和聚集，使得空間利用率最大化，數(shù)據(jù)操作引起的系統(tǒng)開銷最小化?；贠RACLE數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)物理存儲構(gòu)造設(shè)計方法介紹7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計物理存儲構(gòu)造設(shè)計的目的7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計ORACLE中的最根本數(shù)據(jù)單位是存儲記錄。存儲記錄擴(kuò)大了關(guān)系元組的概念，使之既包含關(guān)系元組也包含物理存儲格式描述信息。物理存儲塊是磁盤讀寫的根本單位。每個物理存儲塊可以存儲多個記錄。由一個或多個連續(xù)的物理存儲塊組成的存儲空間稱為數(shù)據(jù)域。與關(guān)系、索引、聚集等數(shù)據(jù)庫對象相對應(yīng)的存儲構(gòu)造稱為數(shù)據(jù)段，由一個或多個數(shù)據(jù)域構(gòu)成。構(gòu)成數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)域可以具有一樣或不同的長度。7.3物理存儲構(gòu)造的設(shè)計ORACLE中的最根本數(shù)據(jù)單位是存儲記錄。存儲記錄擴(kuò)大了關(guān)系數(shù)據(jù)段存儲在數(shù)據(jù)庫文件中。一個數(shù)據(jù)庫文