-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
Copy path4.9.html
95 lines (79 loc) · 10.3 KB
/
4.9.html
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
<!DOCTYPE html>
<html lang="ru">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Физическая организация базы данных, доступ к данным и индексы</title>
<link rel="stylesheet" href="./css/index.css">
</head>
<body>
<div class="container">
<h1>Физическая организация базы данных, организация доступа к данным, индексы и их разновидности</h1>
<div class="navigation-buttons">
<a href="4.8.html" class="button">⬅ Назад</a>
<a href="4.10.html" class="button">Вперёд ➡</a>
</div>
<h2>Физическая организация базы данных</h2>
<p><strong>Физическая организация базы данных</strong> — это способ хранения данных на диске или другом носителе информации. Физическая организация учитывает объём данных, характер их использования и требования производительности. Правильная физическая организация данных позволяет сократить время доступа и обработки запросов, повысить эффективность работы базы данных и оптимизировать использование ресурсов.</p>
<h3>Основные методы физической организации</h3>
<ul>
<li><strong>Хранение в таблицах:</strong> Данные хранятся в виде таблиц, каждая из которых представляет собой отдельный файл или набор страниц на диске.</li>
<li><strong>Хранение индексов:</strong> Индексы позволяют ускорить поиск данных, обеспечивая быстрый доступ к записям на основе значений ключевых атрибутов.</li>
<li><strong>Файловая организация:</strong> Данные могут храниться в виде различных структур файлов, таких как последовательные, сегментированные или хешированные файлы.</li>
</ul>
<h2>Организация доступа к данным</h2>
<p><strong>Организация доступа к данным</strong> определяет, как данные извлекаются из базы данных. Эффективная организация доступа к данным необходима для минимизации времени выполнения запросов и повышения производительности. Методы доступа включают последовательный, индексный и прямой доступ.</p>
<h3>Основные методы доступа</h3>
<ul>
<li><strong>Последовательный доступ:</strong> Данные считываются последовательно, начиная с первой записи. Этот метод эффективен для небольших таблиц или для случаев, когда необходимо просмотреть все записи.</li>
<li><strong>Индексный доступ:</strong> Доступ к данным осуществляется с использованием индексов, что ускоряет поиск определённых записей. Индекс указывает на физическое местоположение данных, что позволяет обойтись без последовательного поиска.</li>
<li><strong>Прямой доступ:</strong> Данные считываются напрямую с использованием их физического адреса. Этот метод используется для уникальных ключей или при необходимости мгновенного доступа.</li>
</ul>
<h2>Понятие индексов</h2>
<p><strong>Индекс</strong> — это структура данных, которая позволяет ускорить доступ к записям в таблице на основе значений одного или нескольких атрибутов. Индексы создаются для полей, по которым часто выполняются запросы, такие как первичные и внешние ключи. Индексация помогает сократить время поиска, упрощая доступ к данным.</p>
<p>Индексы функционируют как указатели на физическое расположение записей в таблице, позволяя избежать полного сканирования таблицы. При запросе индексы используются для быстрой навигации к нужным данным.</p>
<h3>Преимущества и недостатки индексов</h3>
<ul>
<li><strong>Преимущества:</strong> Ускоряют выполнение запросов, особенно для операций поиска, сортировки и фильтрации. Улучшают производительность при обработке больших наборов данных.</li>
<li><strong>Недостатки:</strong> Занимают дополнительное пространство на диске. Могут замедлить операции вставки, обновления и удаления данных, так как требуется обновление индекса при каждой модификации.</li>
</ul>
<h2>Разновидности индексов</h2>
<p>Существует несколько типов индексов, каждый из которых предназначен для различных типов запросов и данных. Основные разновидности индексов включают индексы на основе деревьев и хеш-индексы.</p>
<h3>1. Индексы на основе деревьев (B-деревья и B+-деревья)</h3>
<p><strong>Индексы на основе деревьев</strong> используют структуру дерева для хранения и поиска данных. Наиболее часто используются B-деревья и B+-деревья. Эти индексы полезны для диапазонных запросов и упорядоченного доступа к данным.</p>
<h4>Особенности индексов на основе деревьев:</h4>
<ul>
<li>Поддерживают сортированный доступ к данным, что позволяет легко выполнять операции поиска, такие как «меньше», «больше» и «между».</li>
<li>Эффективны для диапазонных запросов, так как структура дерева упрощает навигацию по последовательным значениям.</li>
<li>Поддерживают вставку и удаление данных без необходимости полной перестройки структуры.</li>
</ul>
<p>Пример индекса на основе B+-дерева:</p>
<pre>
Корень
├── Узел (10, 20, 30)
│ ├── Лист с записями до 10
│ ├── Лист с записями от 10 до 20
│ ├── Лист с записями от 20 до 30
│ └── Лист с записями после 30
</pre>
<h3>2. Хеш-индексы</h3>
<p><strong>Хеш-индексы</strong> используют хеш-функции для вычисления местоположения данных. Хеш-индексы быстры при поиске по точным значениям, так как вычисление хеш-значения напрямую указывает на расположение данных.</p>
<h4>Особенности хеш-индексов:</h4>
<ul>
<li>Высокая скорость поиска по точному значению, так как хеш-функция мгновенно определяет позицию.</li>
<li>Не подходят для диапазонных запросов, поскольку значения не хранятся в отсортированном порядке.</li>
<li>Эффективны для равенств и поиска по уникальному ключу, что делает их подходящими для поиска конкретных записей.</li>
</ul>
<p>Пример использования хеш-индекса:</p>
<pre>
Хеш-значение: 1 | 2 | 3 | 4 | 5
Данные: Джон | Эмили | Алекс | Стив | Сара
</pre>
<h2>Заключение</h2>
<p>Физическая организация базы данных и методы доступа к данным играют ключевую роль в обеспечении производительности системы. Индексы являются важным инструментом для ускорения поиска данных, и выбор между индексами на основе деревьев и хеш-индексами зависит от характера запросов и требований к производительности. Оптимальное использование индексов помогает минимизировать время обработки запросов и повысить эффективность работы базы данных.</p>
</div>
<div class="navigation-buttons">
<a href="4.8.html" class="button">⬅ Назад</a>
<a href="4.10.html" class="button">Вперёд ➡</a>
</div>
</body>
</html>