1626434812-e667f6b6e7e69d3a0798830a58e9075b (844135), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Индекс базы данных — не листы бумаги, это — специальная структура данных, создаваемая автоматически или по запросу пользователя. В целом работа с ним выглядит так же, как и с предметным указателем. Разница лишь в том, что СУБД все делает автоматически, пользователь может даже не знать, что она использует индекс.
В книге приводится предметный указатель слов, в БД для формирования индекса может быть использован любой атрибут отношения, в том числе и составной. В индексе значения атрибута хранятся упорядоченно (по возрастанию или убыванию), каждому значению соответству- Базы данных. Инп1еллектуальная обработка информации ет указатель на строку отношения, которое его содержит (аналог номера страницы в предметном указателе), Индекс занимает значительно меньший, чем таблица, объем, поэтому даже полный перебор значений в нем потребует меньше времени, чем считывание и поиск информации в отношении. Кроме того, значения в индексе хранятся упорядоченно, что позволяет резко ускорить поиск нужной строки.
Индексы позволяют выбирать строки отношений, значения индексируемого атрибута которых принадлежит некоторому заданному интервалу. Для одного отношения может быть создано несколько индексов. Если разные отношения содержат одинаковые атрибуты, то для них может быть сформирован мультииндекс.
В нем каждому значению общего атрибута соответствует несколько ссылок, каждая из которых указывает на строку с таким значением в том или ином отношении. Мультииндексы применяются для оптимизации выполнения операции соединения отношений. Еще один интересный подход, применяемый для повышения эффективности доступа к данным, — хэширование (Ьай|пд). Для метода хэширования, к сожалению, нет житейского аналога, поэтому объяснить его "на пальцах" вряд ли получится. Основная идея хэширования — организация ассоциативной памяти для хранения строк таблицы с определением места строки в таблице по значениям одного или нескольких ее ключевых атрибутов.
Место строки вычисляется хэш-функцией, аргументы которой — значения атрибутов, а результат — целое число в диапазоне номеров строк таблицы. Идеальная хэшфункция должна давать разные значения номеров строк для разных ключевых атрибутов, Однако построить такую хэш-функцию — дело трудоемкое и не всегда возможное. На практике используются, как правило, простые хэш-функции. Для целочисленных атрибутов в качестве хэш-функции может быть использован, например, остаток от деления на простое число; где,~ — хэш-функция, Й вЂ” целочисленный атрибут, а р — простое число.
Если ключевой атрибут — строка символов, то для вычисления хэш-функции выбирается наиболее подходящий в конкретной ситуации метод преобразования строки в число, например, вычисление контрольной суммы. Доступ к данным при хэшировании производится так [61. В начале работы с БД таблица состоит из пустых строк. Когда строка с данными заносится в таблицу, вычисляется значение хэш-функции для ее атрибутов, и результат трактуется как номер строки отношения, в которую она должна быть записана. Если эта строка уже занята, то по некоторому алгоритму ~61 производится проверка г7 Глава 1.
Базы данных в фактографических сиеиммах следующих строк таблицы до тех пор, пока не будет обнаружено свободное место (при этом, как правило, считается, что таблица имеет кольцевую структуру). В это место и помещается записываемая строка. Для поиска данных используется аналогичный алгоритм. Сначала вычисляется значение хэш-функции для требуемого значения ключевого атрибута и проверяется строка таблицы, номер которой вычислен хэш-функцией, Если значение атрибута, по которому происходит доступ, соответствует значению ключа строки, то поиск заканчивается. В противном случае проверяются следующие строки таблицы до обнаружения кортежа с нужным значением или пустой строки. Пустая строка свидетельствует об отсутствии кортежа с нужным значением ключа в таблице — процедура занесения данных обязательно бы использовала ее, если бы требуемый кортеж существовал.
Если таблица заполнена не более чем на 60;4„то для размещения в ней новой строки необходимо проверить в среднем не более двух ячеек ~61. Иногда для устранения конфликтов (коллизий), возникающих, если хэш-функция выдает номер занятой строки, используют не линейный просмотр, а более сложные методы, Скорость обращения к данным при этом возрастает. Хэширование может использоваться для поиска строк по точному совпадению значения атрибута кортежа с нужным значением ключа. 1.7.
Язык запросов База данных бесполезна, если отсутствуют средства доступа к информации в ней. Для получения информации из БД пользователи направляют СУБД запросы. СУБД обрабатывает их и отправляет результаты обработки пользователям. Запросы формулируются на специальном "языке запросов". Фактическим стандартом такого языка для современных реляционных СУБД стал Я)1.
(йгцсшгед 0цегу 1.апдцаяе — структурный язык запросов) 17]. Этот язык имеет официальный стандарт, последняя версия которого была принята АХБ1 и 1БО в ! 992 году. Большинство разработчиков СУБД придерживаются этого стандарта. Тем не менее они часто расширяют его для реализации специальных возможностей обработки данных. Я~1 настолько популярен, что даже нереляционные СУБД, например, АдаЬаь, снабжаются ЯЯ1- интерфейсом. 9;)1 — это нс язык программирования в традиционном смысле. Это язык запросов к базе данных, С его помощью можно сформулировать, какие данные требуется получить. но невозможно определить, как это следует сделать. На БЯ1.
не пишутся программы — в нем отсутствуют многие операторы процедурных языков программирования, например, операторы проверки условия ~К...Йеп...еЬе), операторы циклов и др. Для того чтобы использовать БЯ1 в Базы данных. Интеллектуальная обоаботка информации приложениях, работающих с БД, необходимо использовать библиотеки подпрограмм, позволяющие встраивать запросы на БЯ1. в текст на С или Рааса1.
В современных СУБД имеются свои средства, позволяющие разрабатывать прикладные программы с применением БЯ1. и средств управления интерфейсом с пользователем. Запросы на языке БЯ1. строятся с использованием одного или нескольких операторов. Операторы разделяются символом перевода строки или точкой с запятой. В таблице 1 перечислены некоторые операторы, входящие в текущий стандарт языка Б(;Н .
Таблица 1. Назначение Оператор БЕ1.ЕСТ Выбрать данные из БД ПЧБЕКТ Добавить данные в БД 13РРАТЕ Обновить данные в БД 0Е1.ЕТЕ Удалить данные из БД Предоставить привилегии пользователю Отменить привилегии пользователя ОКАЫТ КЕЪ'ОКЕ СОММ1Т Зафиксировать текущую транзакцию КО1. ВАСК Прервать текущую транзакцию Тип языка С Тип данных БЦ1.192 Описание сваг[~ СНАЙАСТЕК Строка символов фиксированной длины !опя Целое число 1НТЕОЕК ЯМАШ1ЧТ Целое число Число с плавающей запятой КЕА1 РООВ1.Е РКЕСБ1ОМ Число с плавающей запятой двойной точности ДОЦЫе Стандарт языка ЗЯ1 определяет также типы данных, которые можно использовать при создании БД и работе с ней.
В таблице 2 перечислены основные типы данных, используемые в БЯ1, а также указаны соответствующие им типы языка С. Таблица 2. Глава 1. Базы данных в фактографических системах В стандарте БЯ1. определяются также некоторые специальные типы: 1) денежные единицы (МОХЕУ); 2) дата (РАТЕ) и время (Т1МЕ); 3) числовые типы, для которых задается масштаб и точность (Н.ОАТ, ЯЗМЕИС, РЕС1МА1.). С использованием БЦ1 можно определить отношения, содержащие данные любого из перечисленных типов, однако для использования этих данных в приложениях, написанных на стандартных языках программирования (С, Рааса!), требуются специальные средства — в этих языках нет многих типов данных ЯЯ1 .
Глава 2. Системы обработки транзакций 2.1. Системы ОЕТР и ОЕАР Среди фактографических систем важное место занимают два класса: системы операционной обработки данных и системы, ориентированные на анализ данных и поддержку принятия решений (8-! 01. Первые рассчитаны на быстрое обслуживание относительно простых запросов большого числа пользователей. Системы операционной обработки работают с данными, которые требуют защиты от несанкционированного доступа, от нарушений целостности, от аппаратных и программных сбоев.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
