關系數據庫的結構與一般原理

2024-07-21 02:33:29

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供稿：網友

　　前邊看到了一個相當復雜的數據庫系統的結構，但里邊并沒有包含數據倒底是怎么組織成庫的，及數據使用又是怎么樣在數據庫內處理、用什么形式傳給用戶的。
　　
　　一個數據庫系統中通常同時存在多個數據庫，每個庫由若干張表組成。實際使用中很少會取出整張表或整個數據庫中的數據，而是選取其中一部份，即所謂的建立一個視(view)。數據庫系統會將用戶所需的數據打包組成一個游標，然后用戶就可以利用該游標存取數據了。由于Server端的游標對Server構成相當的負荷，所以用完應當立即關閉，假如需要長時間使用大型游標則應當使用客戶端游標，即將Server端的游標數據復制到客戶端。
　　關系數據庫的結構與一般原理

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　　為提高數據檢索的效率，數據庫都支持對表做索引，索引其實是也是一種表，但只包含最基本的定位信息，比如只含有記錄號和記錄在表文件中的起點位置。
　　
　　數據庫中除了數據之外，還可能包含安全信息和數據治理子程序。
　　
　　假如隨便什么人都可以聯上銀行的數據庫，修改一下帳戶信息，那這個世界富翁大概會多很多了。每個數據庫都會有一張用戶表，記錄了用戶的信息及在數據庫中扮演的角色、擁有的權力。在MS-SQLServer7或Oracle8i這樣的數據庫里，每個數據庫、每張表都擁有自己的用戶表，記錄了每個答應訪問的用戶的角色、權限。
　　
　　數據庫治理員是數據庫系統的神，他無所不能，有每一扇門的鑰匙，有創造或毀滅一切的能力，所以這個用戶一定小心要治理好。
　　
　　有時候在表中每插入一條記錄或者修改某個特定的字段的時候，都會需要做一些相關連的修改，當然可以在程序中每次都寫一次，但在編程時輕易忘記而帶來問題，這時候就用得著觸發器或者存儲過程了。它們其實就是一組sql命令或其它形式的子程序，保存在數據庫內。觸發器會在指定條件下自動被系統調用，而存儲過程則需要應用程序指示系統調用。兩者都是在數據庫系統內部執行，省掉了網絡傳遞等麻煩，性能要好很多。同時在設計數據庫時就可以把它們設計好，這樣應用開發就很省心了。
　　
　　
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　　上邊講的都是俺們可以存在數據庫系統里的東西。數據庫治理系統本身還提供一些非常重要、有用的功能，就是鎖定治理、事務治理、日志。
　　
　　1、鎖定治理：
　　
　　假如某年某月某天的某一刻(A)，你和gf心有靈犀同時往兩人共用的電子銀行帳號里存錢，只見替你們存錢的兩個程序都把當前的金額讀出來，是￥10,000。
　　
　　花開兩朵，各表一枝，且說替你存錢的那個程序做了一個加法，它內存里的金額變成了￥100,000，這個程序嘆息了一聲—好大的款呀，于是把錢寫進數據庫。這一瞬間(B)，你的帳戶里有了￥100,000，夠買半所房子了。
　　
　　上文書說道，替她存錢的程序在A時刻也把金額讀出，是￥10,000，于是也做一個加法，內存里的金額變成了￥10,050，這程序服務態度很好，一點沒有嫌少，不辭辛勞地也把錢寫進數據庫里去。這一瞬間(C)，你的帳戶里有了￥10,050，夠買房子的手續費了。
　　
　　很不幸，C-B=0.01秒。
　　
　　為了不讓俺也碰上這種事，俺果斷要求替俺存錢的程序在讀錢之前把俺的數據庫記錄封鎖起來，等俺的錢存好了，再解開，中間誰也不準碰俺的記錄，看也不行！
　　
　　哈，一笑。
　　
　　DBMS極為重要的功能就是要支持鎖定，不同的數據庫對鎖定支持程序不同，有的支持對整張表加鎖，有的支持對每一行記錄加鎖，后者稱為行鎖，顯然更先進。當然，用于桌面應用的單用戶數據庫是犯不著去搞鎖定的。或者象極少沖突，偶然沖突一下也沒關系的web forum之類應用的情況下，不加鎖也沒關系，這樣速度快。
　　
　　2、事務處理：
　　
　　這個世界上沒有哪個數據庫系統是東方不敗，IBM的B2 UDB號稱是永不崩潰的數據庫，趕上磁盤故障寫不進去什么的總沒招了吧，用戶訪問指令還得失敗。假如是密不可分的一組操作，比如說X轉帳到Y時，從X取出成功，Y轉入失敗，這時就應該取消前面的操作，不然X可要哭了。當然可以在寫程序時小心點，寫好取消代碼，但這顯然是誘惑你去寫更多bug的陷阱。
　　
　　所以數據庫系統通常都有事務的概念，當進入一組密不分的操作之前，先通知系統TransactionStart了，然后訪問數據庫，最后假如全成功了發一個Commit提交所有修改，假如失敗了，發一個RollBack系統自動把系統恢復到被該組操作影響之前的狀態(回滾)。
　　
　　Delphi的try ... exception語句結構很合適做這個工作。
　　
　　不過事務會影響系統性能，所以不要有事沒事都加一個Transaction喲。linux底下很火的那個MySQL就不支持事務，所以速度賊快，據說比Oracle還快，那可以是一個OSS的免費軟件呀(免費是有條件的，詳見MySQL的Lisence說明)。

　　
　　3、日志：
　　
　　假如你是某大證券交易所的電腦治理員，在一個黑道兇日里好不輕易熬到了快下班，忽然發現服務器上存數據的那塊硬盤罷工了，更妖的是熱備機上的那塊說了一聲福無雙至就不動了，咋辦？
　　
　　別忙暈倒，把昨天的備份找出來，換塊好硬盤，先回復到昨天的情況，再把數據庫系統的日志調出來，把昨天下班到今天的部份重做一個，ok。
　　
　　日志是啥？DBMS會自動把對數據庫進行修改的每一條指令記錄在日志文件里，所以，萬一碰上這種情況，還有得救。
　　
　　啊——，你猛然發現日志正好存在壞的那塊盤上……撲通……

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