7. Контрольные вопросы по разделу «Основы физического проектирования»
Сформулируйте основные понятия физического уровня: хранимая запись, формат хранимой записи, метод доступа, механизм поиска.
Под хранимой записью будем понимать запись какого-либо типа,
хранимую во внешней памяти. Очевидно, по аналогии с логическими записями, можно
говорить о типе хранимой записи и экземпляре хранимой записи некоторого типа.
Метод доступа определим как совокупность технических и программных средств,
обеспечивающих возможность хранения и выборки данных (представленных хранимыми
записями), расположенных во внешней памяти.
В формировании метода доступа важны два компонента:
• структура памяти, механизм поиска.
Механизм поиска задается алгоритмом, определяющим специфический путь доступа,
который возможен в рамках конкретной структуры памяти, и количество шагов вдоль этого
пути для нахождения искомых данных (хранимых записей).
Очевидно, что выбор метода доступа регулируется соображениями эффективности работы с БД (по использованию ресурсов - памяти и времени). Как правило, современные СУБД используют несколько методов доступа к хранимым записям.
Таким образом, в общем случае процесс проектирования физической БД (физическое проектирование) – это процесс создания по заданной логической структуре ее эффективной физической реализации, исходя из информационных требований конечных пользователей. Выделим в процессе физического проектирования следующие задачи:
определение методов доступа,
распределение и управление внешней памятью.
Сформулируйте основные задачи этапа физического проектирования.(11 вопрос
физическое проектирование – это процесс создания по заданной логической структуре ее эффективной
физической реализации, исходя из информационных требований конечных пользователей.
Выделим в процессе физического проектирования следующие задачи:
• выбор формата хранимых записей
определение методов доступа,
• распределение и управление внешней памятью.
Приведите общую классификацию методов доступа.
Методы доступа:
По первичному ключу
Последовательные
Физически последовательный
Связный последовательный
Прямые
Хеширование
Индексные
Плотный индекс
Неплотный индекс
В-дерево
По некючевым атрибутам
Индексные
Инвертирование
Битовые шкалы
Опишите способы последовательной организации.
Физически последовательная организация
Предполагается, что записи имеют постоянный размер и могут быть как неупорядоченными, так и упорядоченными по возрастанию или убыванию значений первичного ключа.
Последовательный метод доступа, заключающийся в последовательном переборе записей (с начала или конца файла) используется, в подавляющем большинстве случаев, для реализации операторов поиска всех или большинства записей. Однако, возможность упорядочивания записей позволяет в рамках физически-последовательной организации осуществлять достаточно эффективно и поиск уникальных записей, используя, например, алгоритм двоичного поиска.
Основной недостаток физически-последовательной организации связан со сложностью расширения файла.
Связная последовательная организация
Позволяет размещать записи в несмежных участках памяти (рис.23.).
Таким образом, участки файла образуют список. Такая организация существенно облегчает процесс модификации файла (рис.24.).
На рисунке пунктирной линией обозначена связь, которая разрывается при добавлении новой записи с ключем 04.
Список может быть двусвязным (рис.25.). При такой организации появляется возможность эффективной реализации поиска предшествующей записи.
01 Иванов … |
02 Петров … |
03 Сидоров … |
… |
01, 02, 03 – значения первичного ключа.
Р
ис.22.
Пример физически последовательной
организации
Рис.23. Пример связной последовательной организации
Рис.24. Механизм добавления записи в связную последовательную структуру
Рис.25. Двусвязная последовательная организация