计算机二级数据库操作知识点
2017年计算机二级数据库操作知识点
数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，它是计算机软件的组成部分。下面是我收集的关于计算机二级数据库操作知识点，希望大家认真阅读!
一、数据以文本形式保存
第一步，就是将所要保存的数据，写入文本文件。这个文本文件就是你的数据库。
为了方便读取，数据必须分成记录，每一条记录的长度规定为等长。比如，假定每条记录的长度是800字节，那么第5条记录的开始位置就在3200字节。
大多数时候，我们不知道某一条记录在第几个位置，只知道主键(primary key)的值。这时为了读取数据，可以一条条比对记录。但是这样做效率太低，实际应用中，数据库往往采用B树(B-tree)格式储存数据。
二、什么是B树?
要理解B树，必须从二叉查找树(Binary search tree)讲起。
二叉查找树是一种查找效率非常高的数据结构，它有三个特点。
(1)每个节点最多只有两个子树。
(2)左子树都为小于父节点的值，右子树都为大于父节点的值。
(3)在n个节点中找到目标值，一般只需要log(n)次比较。
二叉查找树的结构不适合数据库，因为它的查找效率与层数相关。越处在下层的数据，就需要越多次比较。极端情况下，n个数据需要n次比较才能找到目标值。对于数据库来说，每进入一层，就要从硬盘读取一次数据，这非常致命，因为硬盘的读取时间远远大于数据处理时间，数据库读取硬盘的次数越少越好。
B树是对二叉查找树的改进。它的设计思想是，将相关数据尽量集中在一起，以便一次读取多个数据，减少硬盘操作次数。
B树的特点也有三个。
(1)一个节点可以容纳多个值。比如上图中，最多的一个节点容纳了4个值。
(2)除非数据已经填满，否则不会增加新的层。也就是说，B树追求”层”越少越好。
(3)子节点中的值，与父节点中的值，有严格的大小对应关系。一般来说，如果父节点有a个值，那么就有a+1个子节点。比如上图中，父节点有两个值(7和16)，就对应三个子节点，第一个子节点都是小于7的值，最后一个子节点都是大于16的值，中间的`子节点就是7和16之间的值。
这种数据结构，非常有利于减少读取硬盘的次数。假定一个节点可以容纳100个值，那么3层的B树可以容纳100万个数据，如果换成二叉查找树，则需要20层!假定操作系统一次读取一个节点，并且根节点保留在内存中，那么B树在100万个数据中查找目标值，只需要读取两次硬盘。
三、索引
数据库以B树格式储存，只解决了按照”主键”查找数据的问题。如果想查找其他字段，就需要建立索引(index)。
所谓索引，就是以某个字段为关键字的B树文件。假定有一张”雇员表”，包含了员工号(主键)和姓名两个字段。可以对姓名建立索引文件，该文件以B树格式对姓名进行储存，每个姓名后面是其在数据库中的位置(即第几条记录)。查找姓名的时候，先从索引中找到对应第几条记录，然后再从表格中读取。
这种索引查找方法，叫做“索引顺序存取方法”(Indexed Sequential Access Method)，缩写为ISAM。它已经有多种实现(比如C-ISAM库和D-ISAM库)，只要使用这些代码库，就能自己写一个最简单的数据库。
四、高级功能
部署了最基本的数据存取(包括索引)以后，还可以实现一些高级功能。
(1)SQL语言是数据库通用操作语言，所以需要一个SQL解析器，将SQL命令解析为对应的ISAM操作。
(2)数据库连接(join)是指数据库的两张表通过”外键”，建立连接关系。你需要对这种操作进行优化。
(3)数据库事务(transaction)是指批量进行一系列数据库操作，只要有一步不成功，整个操作都不成功。所以需要有一个”操作日志”，以便失败时对操作进行回滚。
(4)备份机制：保存数据库的副本。
(5)远程操作：使得用户可以在不同的机器上，通过TCP/IP协议操作数据库。
;
蓝鲸智能科技
2024-11-21 广告
