软考系统架构师知识点集锦九：数据库系统

一、考情分析

二、考点精讲

2.1数据库概述

2.1.1数据库模式

(1)三级模式:外模式对应视图，模式(也称为概念模式)对应数据库表，内模式对应物理文件。
(2)两层映像:外模式-模式映像，模式-内模式映像;两层映像可以保证数据库中的数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性。
(3)物理独立性:即数据库的内模式发生改变时，应用程序不需要改变。
(4)逻辑独立性:即逻辑结构发生改变时，用户程序不需要改变。(逻辑独立性比物理独立性更难
实现)
(5)聚簇索引会影响内模式

2.1.2分布式数据库

(1)体系结构

(2)分布式数据库特点:

1.数据独立性。除了数据的逻辑独立性与物理独立性外，还有数据分布独立性(分布透明性)。
2.集中与自治共享结合的控制结构。各局部的DBMS可以独立地管理局部数据库,具有自治的功能。同时，系统又设有集中控制机制，协调各局部DBMS的工作，执行全局应用。
3.适当增加数据冗余度。在不同的场地存储同一数据的多个副本，可以提高系统的可靠性和可用性，同时也能提高系统性能。(提高系统的可用性，即当系统中某个节点发生故障时，因为数据有其他副本在非故障场地上，对其他场地来说，数据仍然是可用的，从而保证数据的完备性。
4.全局的一致性、可串行性和可恢复性。

(3)分布式透明性

分片透明性:分不分片，用户感受不到(不关心如何分片存储)。(水平分片:按记录分;垂直分片:按字段分;混合分片)
位置透明性:数据存放在哪里，用户不用管(用户无需知道数据存放的物理位置)。
局部数据模型透明性(逻辑透明) :用户或应用程序无需知道局部场地使用的是哪种数据模型。

两阶段提交协议2PC:
2PC事务提交的两个阶段:

表决阶段，目的是形成一个共同的决定。
执行阶段，目的是实现这个协调者的决定。

两条全局提交规则:

只要有一个参与者撤销事务，协调者就必须做出全局撤销决定。
只有所有参与者都同意提交事务，协调者才能做出全局提交决定。

(4)分库分区分表

分区的优点:

1、相对于单个文件系统或是硬盘，分区可以存储更多的数据。
2、数据管理比较方便，比如要清理或废弃某年的数据，就可以直接删除该日期的分区数据即可。
3、精准定位分区查询数据，不需要全表扫描查询，大大提高数据检索效率。
4、可跨多个分区磁盘查询,来提高查询的吞吐量。
5、在涉及聚合函数查询时，可以很容易进行数据的合并。

(5)分布式数据库管理系统-组成: LDBMS、GDBMS、全局数据字典、通信管理(CM)

(6)分布式数据库管理系统结构

全局控制集中的DDBMS
全局控制分散的DDBMS
全局控制部分分散的DDBMS

2.1.3索引和视图

(1)关系的3种类型

基本关系(通常又称为基本表或基表) :实际存在的表，实际存储数据的逻辑表示。
查询表:查询结果对应的表。
视图表:由基表或其他视图表导出的表,本身不独立存储,数据库只存放它的定义,常称为虚表。
它是一个虚拟表(逻辑上的表)，其内容由查询定义(仅保存SQL查询语句)。同真实的表一样,视图包含一系列带有名称的列和行数据。但是,视图并没有真正存储这些数据，而是通过查询原始表动态生成所需要的数据。

(2)视图(View) 并不在数据库中实际存在，而是一种虚拟表。

(3)视图的优点: