Linux1 数据库简介
数据库不仅应用广泛，而且种类繁多，大型的数据库如Oracle、Windows系统中常见的MS-SQL以及Linux系统中常用的MySQL数据库。虽然数据库的种类很多，但它们都支持相同的数据语言SQL。SQL的主要作用就是操作数据库，包括查询数据，添加数据，更改数据等。所以，在使用数据库前最好了解一些SQL的使用方法，SQL的操作非常简单。不同的数据库，在数据高级操作上还是有所不同的，也就是说SQL并不完全发挥各种数据库的所有功能，需要根据使用的数据库不同，进行相应的修改。
1．MySQL数据库
数据库MySQL是一个半商业的数据库，在很多非商业情况下是免费的。较多的运行在Linux操作系统上，可以说是和Linux系统结合的最好的数据库。
MySQL最初的开发者的意图是用mSQL和他们自己的快速低级例程（Indexed Sequential Access Method，ISAM）程序去连接表格。但是，在经过一些测试后，开发者得出mSQL并没有他们所需要的快速和灵活。这导致了一个使用几乎和mSQL 一样的API（Application Programming Interface应用程序界面接口）用于他们的数据库的新的SQL接口的产生，这样，这个API被设计成允许为用于mSQL而写的第三方代码更容易移植到MySQL。
MySQL这个名字是怎么来的已经不清楚了。基本指南和大量的库和工具带有前缀“my”已经有10年以上，而且不管怎样，MySQL AB创始人之一的Monty Widenius的女儿也叫My。这两个到底是哪一个给出了MySQL这个名字至今依然是个迷，包括开发者在内也不知道。
MySQL的海豚标志的名字叫“sakila”，它是由MySQL AB的创始人从用户在“海豚命名”的竞赛中建议的大量的名字表中选出的。获胜的名字是由来自非洲斯威士兰的开源软件开发者Ambrose Twebaze提供。根据Ambrose所说，Sakila来自一种叫SiSwati的斯威士兰方言，也是在Ambrose的家乡乌干达附近的坦桑尼亚的Arusha的一个小镇的名字。
虽然，MySQL数据库是查询数据最快的数据库，但据说运行在Linux系统上的另一个数据库postgreSQL的查询速度已快于MySQL。MySQL的另一个优点就是维护简单方便，尤其是在备份数据库方面，更是容易。在安全性和稳定性上也相对出色，多用于中小型数据系统中，支持SQL语句。现在也有支持Windows系统的MySQL数据库。
提示mSQL（mini SQL）是一个单用户数据库管理系统，个人使用免费，商业使用收费。由于它的短小精悍，使其开发的应用系统特别受到互联网用户青睐。不过性能不是太好，对SQL语言的支持也不够完全，但在一些网络数据库应用中是足够了。
索引的是一种功能 索引是个既稳定又开放的信息结构，它有十一种功能。 1 分解功能 把文献中的资料单元(如篇名、机构、短语、概念、物名、地名、书名、人名、字词、符号等)一一分解，这就是索引的分解功能。它是索引工作的起跑线和索引编纂的基础，没有对文献内容的这种分解功能，就没有索引。 过去有些反对索引的人说，索引是把古人的著书“凌迟碎割”。他们对索引法的反对，实出于对流传已久的那种落后的皓首穷经的陋习的偏爱和对新的治学方法的无知，洪业曾鄙视他们为卧于涸辙的鲋鱼，以升斗之水济命，而不知西江水之可羡。虽然如此，但他们所谓的索引是把古人著书“凌迟碎割”的形象说法，却从反面十分正确地道破了索引的分解功能。 分解功能是索引作用于文献的特殊功能，是它和其他检索工作不同之处。 2 梳理功能 每种文献都包容着许多不同性质的资料单元，它们在文献中基本呈无序的状态。把这些无序状态的资料单元按外表特征或内容性质进行各归其类的整理，这就是索引的梳理功能。章学诚早就发现了这种功能，他在给《族孙守一论史表》信中要求其在治二十四史年表时一并把廿二史列传中的人名编成索引，两者互为经纬，这样便可使考古之士，于纷如乱丝之资料中，忽得梳通栉理。 梳理功能是索引分解的后继。如果只有分解功能而没有梳理的功能，那么分解功能就没有价值。 梳理是对资料单元的初分。如是字序，只要按笔划或音序归类即可；如是类序只要按大类归纳即可。就像小姑娘梳头，先把长发梳顺，而编什么辫子或梳什么发型则是下一步的要求了。 3 组合功能 把梳理后的资料单元按照分类的要求，严密地组织它们的类别层次以及类目下的专题和同类目下款目的序列关系；或按字序的要求，严密地把标目的结构正装或倒装、考虑限定词对标目的限定和修饰的级数、或考虑字序和类序相结合的可能。此外，不论是类序或字序都要考虑参照系统的建立方案，使相关款目形成网络，使用户检索的眼界得以拓宽。这些，都是索引的组合功能。 过去，国外的同行曾把圣经的页边索引以“串珠”命名；我国有人曾把本草的方剂编成索引，以“针线”命名，“串珠”和“针线”是索引组合功能很形象的描绘。它使文献资料单元成为一串串的明珠，成为被针线贯穿起来的资料单元的珍品。 4 结网功能 对某个领域的文献进行有计划的索引编纂，利用类型的结构从各种不同的角度和层次对这些文献的内容进行纵横交错和多维的揭示和组合，使之形成一个检索这些文献中的各种不同性质的资料单元的网络。这就是索引的结网功能。 由“主表”和“词族索引”、“范畴索引”、“英汉对照索引”等所组成的《汉语主题词表》是由几种不同性质的索引构建的一个主题词间的联系、辨析主题词词义和被标引的文献主题概念是否精确的一个隐含的语义网络，它对文献中的资料单元产生族性检索和扩大检索途径的作用。这个网络的结构和作用就是运用索引结网功能的一个范例。
我们首先讨论索引，因为它是加快查询的最重要的工具。还有其他加快查询的[url=javascript:;]技术[/url]，但是最有效的莫过于恰当地使用索引了。在MySQL 的邮件清单上，人们通常询问关于使查询更快的问题。在大量的案例中，都是因为表上没有索引，一般只要加上索引就可以立即解决问题。但这样也并非总是有效，因为优化并非总是那样简单。然而，如果不使用索引，在许多情形下，用其他手段改善性能只会是浪费时间。应该首先考虑使用索引取得最大的性能改善，然后再寻求其他可能有帮助的技术。 本节介绍索引是什么、它怎样改善查询性能、索引在什么情况下可能会降低性能，以及怎样为表选择索引。下一节，我们将讨论MySQL 的查询优化程序。除了知道怎样创建索引外，了解一些优化程序的知识也是有好处的，因为这样可以更好地利用所创建的索引。某些编写查询的方法实际上会妨碍索引的效果，应该避免这种情况出现。（虽然并非总会这样。有时也会希望忽略优化程序的作用。我们也将介绍这些情况。） 索引对单个表查询的影响 索引被用来快速找出在一个列上用一特定值的行。没有索引，MySQL不得不首先以第一条记录开始并然后读完整个表直到它找出相关的行。表越大，花费时间越多。如果表对于查询的列有一个索引，MySQL能快速到达一个位置去搜寻到数据文件的中间，没有必要考虑所有数据。如果一个表有1000 行，这比顺序读取至少快100倍。注意你需要存取几乎所有1000行，它较快的顺序读取，因为此时我们避免磁盘寻道。 例如对下面这样的一个student表： mysql>SELECT * FROM student +------+---------+---------+---------+---------+ | id | name | english | chinese | history | +------+---------+---------+---------+---------+ | 12 | Tom | 66 | 93 | 67 | | 56 | Paul | 78 | 52 | 75 | | 10 | Marry | 54 | 89 | 74 | | 4 | Tina | 99 | 83 | 48 | | 39 | William | 43 | 96 | 52 | | 74 | Stone | 42 | 40 | 61 | | 86 | Smith | 49 | 85 | 78 | | 37 | Black | 49 | 63 | 47 | | 89 | White | 94 | 31 | 52 | +------+---------+---------+---------+---------+ 这样，我们试图对它进行一个特定查询时，就不得不做一个全表的扫描，速度很慢。例如，我们查找出所有english成绩不及格的学生： mysql>SELECT name,english FROM student WHERE english<60; +---------+---------+ | name | english | +---------+---------+ | Marry | 54 | | William | 43 | | Stone | 42 | | Smith | 49 |
高并发分布式服务架构方案 下图是一个非常全面的架构蓝图，针对不同的应用系统需要的模块各有不同。此架构方案主要包括以下几个方面的设计：数据存储和读取，基础服务，应用层（APP/业务/Proxy），日志监控等，下面对这些主要的问题提供具体的各项针对性技术方案。 数据的存储和读取 分布式系统应该根据应用对数据不同的一致性、可用性等要求和数据的不同特性，采用不同的数据存储和读取方案，主要有以下几种可选方案： 1)内存型数据库。内存型的数据库，以高并发高性能为目标，在事务性方面没那么严格， 适合进行海量数据的存储和读取。例如开源nosql数据库mongodb、redis等。 2)关系型数据库。关系型数据库在满足并发性能的同时，也需要满足事务性，可通过 读写分离，分库分表来应对高并发大数据量的情况。例如Oracle，Mysql等。 3)分布式数据库。对于数据的高并发的访问，传统的关系型数据库提供读写分离的方案， 但是带来的确实数据的一致性问题提供的数据切分的方案；对于越来越多的海量数据，传统的数据库采用的是分库分表，实现起来比较复杂，后期要不断的进行迁移维护；对
于高可用和伸缩方面，传统数据采用的是主备、主从、多主的方案，但是本身扩展性比较差，增加节点和宕机需要进行数据的迁移。对于以上提出的这些问题，分布式数据库HBase有一套完善的解决方案，适用于高并发海量数据存取的要求。 基础服务 基础服务主要是指数据层之上的数据路由，Cache，搜索等服务。 1)路由Router。对于数据库切分方案中的分库分表问题，需要解决在请求对应的数据时 定位需要访问的位置，可根据一致性Hash，维护路由表至内存数据库等方案解决。 2)Cache。对于高并发的系统来讲，使用Cache可以减轻对后端系统的压力，所有Cache 可承担大部分热数据的读操作。当前用的比较多的是redis和memcache，redis比memcache有丰富的数据操作的API，redis对数据进行了持久化，而memcache没有这个功能，因此memcache更加适合在关系型数据库之上的数据的缓存。 3)搜索。搜索可以支持应用系统的按照关键词的检索，搜索提示，搜索排序等功能。开源 开源的企业级搜索引擎主要有lucene, sphinx，选择搜索引擎主要考虑以下三个方面： a)搜索引擎是否支持分布式的索引和搜索，来应对海量的数据，支持读写分离，提高 可用性 b)索引的实时性 c)搜索引擎的性能 Solr是基于Lucene开发的高性能的全文搜索服务器，满足以上三个方面的考虑，而且目前在企业中应用非常广泛。 应用层 应用层主要包括面向用户的应用，网站、APP等，还包括相关的业务处理的运算等。 1)负载均衡-反向代理。一个大型的平台包括很多个业务域，不同的业务域有不同的集群， 可以用DNS做域名解析的分发或轮询，DNS方式实现简单。但是因存在cache而缺乏灵活性；一般基于商用的硬件F5、NetScaler或者开源的软负载lvs在做分发，当然会采用做冗余(比如lvs+keepalived)的考虑，采取主备方式。Nginx是基于事件驱动的、异步非阻塞的架构、支持多进程的高并发的负载均衡器/反向代理软件，可用作反向代理的工具。
分布式数据库管理系统简介 一、什么是分布式数据库： 分布式数据库系统是在集中式数据库系统的基础上发展来的。是数据库技术与网络技术结合的产物。 分布式数据库系统有两种：一种是物理上分布的，但逻辑上却是集中的。这种分布式数据库只适宜用途比较单一的、不大的单位或部门。另一种分布式数据库系统在物理上和逻辑上都是分布的，也就是所谓联邦式分布数据库系统。由于组成联邦的各个子数据库系统是相对“自治”的，这种系统可以容纳多种不同用途的、差异较大的数据库，比较适宜于大范围内数据库的集成。 分布式数据库系统（DDBS）包含分布式数据库管理系统（DDBMS和分布式数据库（DDB）。 在分布式数据库系统中，一个应用程序可以对数据库进行透明操作，数据库中的数据分别在不同的局部数据库中存储、由不同的DBMS进行管理、在不同的机器上运行、由不同的 操作系统支持、被不同的通信网络连接在一起。 一个分布式数据库在逻辑上是一个统一的整体：即在用户面前为单个逻辑数据库，在物理上则是分别存储在不同的物理节点上。一个应用程序通过网络的连接可以访问分布在不同地理位置的数据库。它的分布性表现在数据库中的数据不是存储在同一场地。更确切地讲，不存储在同一计算机的存储设备上。这就是与集中式数据库的区别。从用户的角度看，一个分布式数据库系统在逻辑上和集中式数据库系统一样，用户可以在任何一个场地执行全局应用。就好那些数据是存储在同一台计算机上，有单个数据库管理系统（DBMS）管理一样，用 户并没有什么感觉不一样。 分布式数据库中每一个数据库服务器合作地维护全局数据库的一致性。 分布式数据库系统是一个客户/ 服务器体系结构。 在系统中的每一台计算机称为结点。如果一结点具有管理数据库软件，该结点称为数据库服务器。如果一个结点为请求服务器的信息的一应用，该结点称为客户。在ORACL客户， 执行数据库应用，可存取数据信息和与用户交互。在服务器，执行ORACL软件，处理对ORACLE 数据库并发、共享数据存取。ORACL允许上述两部分在同一台计算机上，但当客户部分和 服务器部分是由网连接的不同计算机上时，更有效。 分布处理是由多台处理机分担单个任务的处理。在ORACL数据库系统中分布处理的例 子如： 客户和服务器是位于网络连接的不同计算机上。 单台计算机上有多个处理器，不同处理器分别执行客户应用。 参与分布式数据库的每一服务器是分别地独立地管理数据库，好像每一数据库不是网络化的数据库。每一个数据库独立地被管理，称为场地自治性。场地自治性有下列好处： ?系统的结点可反映公司的逻辑组织。
通过对文摘索引型数据库和全文数据库的现状进行比较, 总结出两类数据库的相同和不同特征 两类数据库检索系统的相同特征 1，网络检索 无论是国外引进还是国内购置及自我开发,网络版数据库检索。网络检索方式有很多优势优势，读者可直接在任意具有权限的连接的计算机上利用通用的浏览器便捷地检索。可同时检索同一若干年代的累积数据或相关数据库的相关数据。 2，资源整合和集成检索 用户可以在同一平台上跨库检索，读者可在多个数据库的基础上跨库检索。 3，融菜单检索和高级检索于一体 文摘索引型和全文数据库都是直接面对大众读者,所以都能提供简单的菜单式检索,读者通过点击和选择菜单命令和利用检索窗口的功能键或功能词实现简单的检索。为了读者解决对复杂一点的检索往往无能为力的情况，两类数据库一般都提供了高级检索形式来实现。4，综合运用布尔检索、截词检索和位置检索等检索技术，这些传统检索技术功能就是在文摘索引型数据库检索基础上发展起来的。 5数据库检索人性化，用户无论是普通读者还是非专业人士,对检索界面、检索过程、检索帮助、个性检索、结果输出等方面一目了然。 两类数据库检索系统的不同特征 文摘索引型数据库和全文数据库的最大差别就是前者结果只提供题录和文摘等二次文献信息,后者除可提供二次文献信息外，还能提供作者原文的一次文献信息。 1，检索途径存在着差异 检索途径有主题，分类及除此之外的作者、号码等其它辅助途径, 通过数据库设置的检索字段反映检索途径的实现。不同的数据库根据检索的实际需要设置检索字段。全文数据库设置的检索字段一般较文摘索引型数据库少 2，收录文献的原则和目的不同,数据库所起的作用不同。文摘索引型数据库一般收录特定时期的综合学科领域或某一学科分支的相同或不同出版类型的文献。文摘索引型数据库能反映某一段时间内某一学科某一领域的理论和方法的进展及技术与手段的应用。全文数据库以为用户提供利用一次文献为主要宗旨,其数据库商必须和着者或出版单位商谈着作使用权问题,只有双方达成协议签署合同,并履约支付着作权报酬才能使用文献原文而收录数据库。因此全文数据库不可能存在收录文献全面性问题。相对而言,全文数据库很难像文摘索引数据库那样从宏观上反映某一学科某一领域的学术进展情况, 更不可能充当学术评价的工具。 3 ，检索技术的运用不尽相同 检索原理的不同，文摘索引型数据库是以记录组织文献, 处理每一条记录依据基于文献内容的特征属性和文献外表的特征，体现传统的布尔检索、截词检索和位置检索等功能。全文数据库主要通过运用对整个文本信息的分析,利用将全部文本划分为主题紧凑的不同子段,用不同的关键字特征标注各子段的文本切分技术和计算机自动进行全文自动抽词标引来处理原始文献的。全文检索技术能体现关键词在子段和全文出现的频率和分布,处理的是典型的非结构化的非线性的数据。 4，主题检索特征不同 文摘索引型数据库在提供自然语言的同时,一般都有自己的主题词表反映数据库中各检索词之间的关系,依据主题词表对文献进行主题标引,对每篇文献给出若干个主题词。全文数据库一般没有自己的主题词表, 主题检索依靠不加规范的自然语言实现。使用自然语言主要是基于检索最终用户的大众化, 最大好处就是避免了人工标引的随意性、繁琐性,提高了处理数
为什么要创建索引呢？这是因为，创建索引可以大大提高系统的性能。 第一，通过创建唯一性索引，可以保证数据库表中每一行数据的唯一性。 第二，可以大大加快数据的检索速度，这也是创建索引的最主要的原因。 第三，可以加速表和表之间的连接，特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义。 第四，在使用分组和排序子句进行数据检索时，同样可以显著减少查询中分组和排序的时间。 第五，通过使用索引，可以在查询的过程中，使用优化隐藏器，提高系统的性能。 也许会有人要问：增加索引有如此多的优点，为什么不对表中的每一个列创建一个索引呢？这种想法固然有其合理性，然而也有其片面性。虽然，索引有许多优点，但是，为表中的每一个列都增加索引，是非常不明智的。这是因为，增加索引也有许多不利的一个方面。 第一，创建索引和维护索引要耗费时间，这种时间随着数据量的增加而增加。 第二，索引需要占物理空间，除了数据表占数据空间之外，每一个索引还要占一定的物理空间，如果要建立聚簇索引，那么需要的空间就会更大。 第三，当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，这样就降低了数据的维护速度。 索引是建立在数据库表中的某些列的上面。因此，在创建索引的时候，应该仔细考虑在哪些列上可以创建索引，在哪些列上不能创建索引。一般来说，应该在这些列上创建索引，例如： 在经常需要搜索的列上，可以加快搜索的速度； 在作为主键的列上，强制该列的唯一性和组织表中数据的排列结构； 在经常用在连接的列上，这些列主要是一些外键，可以加快连接的速度； 在经常需要根据范围进行搜索的列上创建索引，因为索引已经排序，其指定的范围是连续的； 在经常需要排序的列上创建索引，因为索引已经排序，这样查询可以利用索引的排序，加快排序查询时间； 在经常使用在WHERE子句中的列上面创建索引，加快条件的判断速度。 同样，对于有些列不应该创建索引。一般来说，不应该创建索引的的这些列具有下列特点： 第一，对于那些在查询中很少使用或者参考的列不应该创建索引。这是因为，既然这些列很少使用到，因此有索引或者无索引，并不能提高查询速度。相反，由于增加了索引，反而降低了系统的维护速度和增大了空间需求。
一、何为分布式数据库系统？一个分布式数据库系统有哪些特点？ 答案：分布式数据库系统通俗地说，是物理上分散而逻辑上集中的数据库系统。分布式数据库系统使用计算机网络将地理位置分散而管理和控制又需要不同程度集中的多个逻辑单位连接起来，共同组成一个统一的数据库系统。因此，分布式数据库系统可以看成是计算机网络与数据库系统的有机结合。一个分布式数据库系统具有如下特点： 物理分布性，即分布式数据库系统中的数据不是存储在一个站点上，而是分散存储在由计算机网络连接起来的多个站点上，而且这种分散存储对用户来说是感觉不到的。 逻辑整体性，分布式数据库系统中的数据物理上是分散在各个站点中，但这些分散的数据逻辑上却构成一个整体，它们被分布式数据库系统的所有用户共享，并由一个分布式数据库管理系统统一管理，它使得“分布”对用户来说是透明的。 站点自治性，也称为场地自治性，各站点上的数据由本地的DBMS管理，具有自治处理能力，完成本站点的应用，这是分布式数据库系统与多处理机系统的区别。 另外，由以上三个分布式数据库系统的基本特点还可以导出它的其它特点，即：数据分布透明性、集中与自治相结合的控制机制、存在适当的数据冗余度、事务管理的分布性。 二、简述分布式数据库的模式结构和各层模式的概念。 分布式数据库是多层的，国内分为四层： 全局外层：全局外模式，是全局应用的用户视图，所以也称全局试图。它为全局概念模式的子集，表示全局应用所涉及的数据库部分。 全局概念层：全局概念模式、分片模式和分配模式 全局概念模式描述分布式数据库中全局数据的逻辑结构和数据特性，与集中式数据库中的概念模式是集中式数据库的概念视图一样，全局概念模式是分布式数据库的全局概念视图。分片模式用于说明如何放置数据库的分片部分。分布式数据库可划分为许多逻辑片，定义片段、片段与概念模式之间的映射关系。分配模式是根据选定的数据分布策略，定义各片段的物理存放站点。 局部概念层：局部概念模式是全局概念模式的子集。局部内层：局部内模式 局部内模式是分布式数据库中关于物理数据库的描述，类同集中式数据库中的内模式，但其描述的内容不仅包含只局部于本站点的数据的存储描述，还包括全局数据在本站点的存储描述。 三、简述分布式数据库系统中的分布透明性，举例说明分布式数据库简单查询的 各级分布透明性问题。 分布式数据库中的分布透明性即分布独立性，指用户或用户程序使用分布式数据库如同使用集中式数据库那样，不必关心全局数据的分布情况，包括全局数据的逻辑分片情况、逻辑片段的站点位置分配情况，以及各站点上数据库的数据模型等。即全局数据的逻辑分片、片段的物理位置分配，各站点数据库的数据模型等情况对用户和用户程序透明。
数据库基础 （ 视频讲解：25分钟） 本章主要介绍数据库的相关概念，包括数据库系统的简介、数据库的体系结构、数据模型、常见关系数据库。通过本章的学习，读者应该掌握数据库系统、数据模型、数据库三级模式结构以及数据库规范化等概念，掌握常见的关系数据库。 通过阅读本章，您可以： 了解数据库技术的发展 掌握数据库系统的组成 掌握数据库的体系结构 熟悉数据模型 掌握常见的关系数据库 1 第 章
1.1 数据库系统简介 视频讲解：光盘\TM\lx\1\数据库系统简介.exe 数据库系统（DataBase System，DBS）是由数据库及其管理软件组成的系统，人们常把与数据库有关的硬件和软件系统称为数据库系统。 1.1.1 数据库技术的发展 数据库技术是应数据管理任务的需求而产生的，随着计算机技术的发展，对数据管理技术也不断地提出更高的要求，其先后经历了人工管理、文件系统、数据库系统等3个阶段，这3个阶段的特点分别如下所述。 （1）人工管理阶段 20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。当时硬件和软件设备都很落后，数据基本依赖于人工管理，人工管理数据具有如下特点： ?数据不保存。 ?使用应用程序管理数据。 ?数据不共享。 ?数据不具有独立性。 （2）文件系统阶段 20世纪50年代后期到60年代中期，硬件和软件技术都有了进一步发展，出现了磁盘等存储设备和专门的数据管理软件即文件系统，文件系统具有如下特点： ?数据可以长期保存。 ?由文件系统管理数据。 ?共享性差，数据冗余大。 ?数据独立性差。 （3）数据库系统阶段 20世纪60年代后期以来，计算机应用于管理系统，而且规模越来越大，应用越来越广泛，数据量急剧增长，对共享功能的要求越来越强烈。这样使用文件系统管理数据已经不能满足要求，于是为了解决一系列问题，出现了数据库系统来统一管理数据。数据库系统满足了多用户、多应用共享数据的需求，它比文件系统具有明显的优点，标志着管理技术的飞跃。 1.1.2 数据库系统的组成 数据库系统是采用数据库技术的计算机系统，是由数据库（数据）、数据库管理系统（软件）、数
索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构，使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。 例如这样一个查询：SELECT * FROM TABLE1 WHERE ID = 44。如果没有索引，必须遍历整个表，直到ID等于44的这一行被找到为止；有了索引之后(必须是在ID这一列上建立的索引)，直接在索引里面找44（也就是在ID这一列找），就可以得知这一行的位置，也就是找到了这一行。可见，索引是用来定位的。 建立索引的目的是加快对表中记录的查找或排序。为表设置索引要付出代价的：一是增加了数据库的存储空间，二是在插入和修改数据时要花费较多的时间(因为索引也要随之变动)。 虽然建立索引能加快对表中记录的查询或者排序速度，但是并不是索引建得越多越好，这就需要我们了解使用索引过程中，索引的一些优点以及缺陷： 使用索引的好处： 创建索引可以大大提高系统的性能： 第一，通过创建唯一性索引，可以保证数据库表中每一行数据的唯一性。 第二，可以大大加快数据的检索速度，这也是创建索引的最主要的原因。 第三，可以加速表和表之间的连接，特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义。 第四，在使用分组和排序子句进行数据检索时，同样可以显著减少查询中分组和排序的时间。 第五，通过使用索引，可以在查询的过程中，使用优化隐藏器，提高系统的性能。使用索引的一些不足： 第一，创建索引和维护索引要耗费时间，这种时间随着数据量的增加而增加。第二，索引需要占物理空间，除了数据表占数据空间之外，每一个索引还要占一定的物理空间，如果要建立聚簇索引，那么需要的空间就会更大。 第三，当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，这样就降低了数据的维护速度。 索引是建立在数据库表中的某些列的上面。在创建索引的时候，应该考虑在哪些列上可以创建索引，在哪些列上不能创建索引。一般来说，应该在这些列上创建索引： ?在经常需要搜索的列上，可以加快搜索的速度；在作为主键的列上，强制该列的唯一性和组织表中数据的排列结构； ?在经常用在连接的列上，这些列主要是一些外键，可以加快连接的速度； ?在经常需要根据范围进行搜索的列上创建索引，因为索引已经排序，其指定的范围是连续的； ?在经常需要排序的列上创建索引，因为索引已经排序，这样查询可以利用索引的排序，加快排序查询时间； ?在经常使用在WHERE子句中的列上面创建索引，加快条件的判断速度。 同样，对于有些列不应该创建索引。一般来说，不应该创建索引的的这些列具有下列特点： ?对于那些在查询中很少使用或者参考的列不应该创建索引。这是因为，既然这些列很少使用到，因此有索引或者无索引，并不能提高查询速度。相反，由于增加了索引，反而降低了系统的维护速度和增大了空间需求。 ?对于那些只有很少数据值的列也不应该增加索引。这是因为，由于这些列的取值很少，例如人事表的性别列，在查询的结果中，结果集的数据行占了
ORACLE 数据库管理系统介绍 的特点: 可移植性 ORACLE采用C语言开发而成，故产品与硬件和操作系统具有很强的独立性。从大型机到微机上都可运行ORACLE的产品。可在UNIX、DOS、Windows等操作系统上运行。可兼容性由于采用了国际标准的数据查询语言SQL，与IBM的SQL/DS、DB2等均兼容。并提供读取其它数据库文件的间接方法。 可联结性对于不同通信协议，不同机型及不同操作系统组成的网络也可以运行ORAˉCLE数据库产品。 的总体结构 （1）ORACLE的文件结构一个ORACLE数据库系统包括以下5类文件:ORACLE RDBMS的代码文件。 数据文件一个数据库可有一个或多个数据文件，每个数据文件可以存有一个或多个表、视图、索引等信息。 日志文件须有两个或两个以上，用来记录所有数据库的变化，用于数据库的恢复。控制文件可以有备份，采用多个备份控制文件是为了防止控制文件的损坏。参数文件含有数据库例程起时所需的配置参数。 （2）ORACLE的内存结构一个ORACLE例程拥有一个系统全程区（SGA）和一组程序全程区（PGA）。 SGA（System Global Area）包括数据库缓冲区、日志缓冲区及
共享区域。 PGA（Program Global Area）是每一个Server进程有一个。一个Server进程起动时，就为其分配一个PGA区，以存放数据及控制信息。 （3）ORACLE的进程结构ORACLE包括三类进程: ①用户进程用来执行用户应用程序的。 ②服务进程处理与之相连的一组用户进程的请求。 ③后台进程 ORACLE为每一个数据库例程创建一组后台进程，它为所有的用户进程服务，其中包括: DBWR（Database Writer）进程，负责把已修改的数据块从数据库缓冲区写到数据库中。LGWR（Log Writer）进程，负责把日志从SGA中的缓冲区中写到日志文件中。 SMON（System Moniter）进程，该进程有规律地扫描SAG进程信息，注销失败的数据库例程，回收不再使用的内存空间。PMON（Process Moniter）进程，当一用户进程异常结束时，该进程负责恢复未完成的事务，注销失败的用户进程，释放用户进程占用的资源。 ARCH（ARCHIVER）进程。每当联机日志文件写满时，该进程将其拷贝到归档存储设备上。另外还包括分布式DB中事务恢复进程RECO 和对服务进程与用户进程进行匹配的Dnnn进程等。 的逻辑结构 构成ORACLE的数据库的逻辑结构包括: （1）表空间
SQL索引一步到位 SQL索引在数据库优化中占有一个非常大的比例，一个好的索引的设计，可以让你的效率提高几十甚至几百倍，在这里将带你一步步揭开他的神秘面纱。 1.1 什么是索引？ SQL索引有两种，聚集索引和非聚集索引，索引主要目的是提高了SQL Server系统的性能，加快数据的查询速度与减少系统的响应时间 下面举两个简单的例子： 图书馆的例子：一个图书馆那么多书，怎么管理呢？建立一个字母开头的目录，例如：a开头的书，在第一排，b开头的在第二排，这样在找什么书就好说了，这个就是一个聚集索引，可是很多人借书找某某作者的，不知道书名怎么办？图书管理员在写一个目录，某某作者的书分别在第几排，第几排，这就是一个非聚集索引 字典的例子：字典前面的目录，可以按照拼音和部首去查询，我们想查询一个字，只需要根据拼音或者部首去查询，就可以快速的定位到这个汉字了，这个就是索引的好处，拼音查询法就是聚集索引，部首查询就是一个非聚集索引. 看了上面的例子，下面的一句话大家就很容易理解了：聚集索引存储记录是物理上连续存在，而非聚集索引是逻辑上的连续，物理存储并不连续。就像字段，聚集索引是连续的，a后面肯定是b，非聚集索引就不连续了，就像图书馆的某个作者的书，有可能在第1个货架上和第10个货架上。还有一个小知识点就是：聚集索引一个表只能有一个，而非聚集索引一个表可以存在多个。 1.2 索引的存储机制 首先，无索引的表，查询时，是按照顺序存续的方法扫描每个记录来查找符合条件的记录，这样效率十分低下,举个例子，如果我们将字典的汉字随即打乱，没有前面的按照拼 音或者部首查询，那么我们想找一个字，按照顺序的方式去一页页的找，这样效率有多底，大家可以想象。 聚集索引和非聚集索引的根本区别是表记录的排列顺序和与索引的排列顺序是否一致，其实理解起来非常简单，还是举字典的例子：如果按照拼音查询，那么都是从a-z的，是 具有连续性的，a后面就是b，b后面就是c，聚集索引就是这样的，他是和表的物理排列顺序是一样的，例如有id为聚集索引，那么1后面肯定是2,2后面肯定是3，所以说这样的搜索顺序的就是聚集索引。非聚集索引就和按照部首查询是一样是，可能按照偏房查询的时候，根据偏旁‘弓’字旁，索引出两个汉字，张和弘，但是这两个其实一个在100页，一个在1000页，（这里只是举个例子），他们的索引顺序和数据库表的排列顺序是不一样的，这个样的就是非聚集索引。 原理明白了，那他们是怎么存储的呢？在这里简单的说一下，聚集索引就是在数据库 被开辟一个物理空间存放他的排列的值，例如1-100，所以当插入数据时，他会重新排列 整个整个物理空间，而非聚集索引其实可以看作是一个含有聚集索引的表，他只仅包含原表中非聚集索引的列和指向实际物理表的指针。他只记录一个指针，其实就有点和堆栈差不多的感觉了
第6章索引及其应用 教学目标 通过本章学习，使学生掌握索引的基本概念、分类和作用，掌握索引的建立和操作方法，掌握索引的维护方法，会根据实际问题的需要，能够 熟练地建立表和视图的相关索引。 教学要求 知识要点能力要求关联知识 索引概念、分类 和作用 (1)掌握索引的基本概念、分类和作用索引概念、分类和作用 索引的建立和操作(1)掌握索引的建立方法 (2)掌握索引的操作方法 SQL Server Management Studio建立和操作索引， CREATE INDEX等SQL命 令 索引的维护(1)掌握维护索引的常用方法DBCC SHOWCONTIG和DBCC INDEXDEFRAG 命令 索引视图(1)掌握索引视图的建立和应用方法CREATE VIEW，CREATE INDEX等SQL命令 重点难点 索引的概念、分类和作用 索引的建立和操作方法 索引视图的建立与应用
6.1任务描述 本章完成项目的第6个任务：在大学生选课管理数据库Student中，完成如下操作： 1．为课程信息表创建一个非聚集复合索引。 2．为教师教课信息表创建一个聚集复合索引。 3．为学生选课信息表创建一个唯一、聚集复合索引。 6.2索引综述 数据库中的索引可以快速找到表或索引视图中的特定信息。索引包含从表或视图中一个或多个列生成的键，以及映射到指定数据的存储位置的指针。通过创建、设计良好的索引以支持查询，可以显著提高数据库查询和用应程序的性能。索引可以减少为返回查询结果集而必须读取的数据量。索引还可以强制表中的行具有唯一性，从而确保表数据的数据完整性。 １．索引的概念 数据库中的索引与书籍中的索引（目录）类似，在一本书中，利用索引可以快速查找所需信息，无须阅读整本书。在数据库中，索引使数据库程序无须对整个表进行扫描，就可以在其中找到所需数据。书中的索引是一个词语列表，其中注明了包含各个词的页码。而数据库中的索引是某个表中一列或者若干列值的集合和相应的指向表中物理标识这些值的数据页的逻辑指针清单。也可以这么说，数据库中某个表的索引是指，将这个表中数据行按照某一列或者若干列值的组合（称为索引键）的大小，只排列各个数据行的顺序，而不改变数据行的存储位置，得到的一个非结构数据文件。 2．索引的作用 ●通过创建唯一索引，可以保证数据记录的唯一性。 ●通过创建和使用索引可以大大加快数据检索的速度。 ●通过创建和使用索引可以加速表与表之间的连接，这一点在实现数据的参 照完整性方面有特别的意义。 ●通过创建和使用索引使得在使用ORDER BY和GROUP BY子句中进行检索数 据时，可以显著减少查询中分组和排序的时间。 ●通过索引可以在检索数据的过程中使用优化隐藏器，提高系统性能。
常用数据库管理系 统介绍 1
常见数据库管理系统简介 当前市场上比较流行的数据库管理系统产品主要是Oracle、IBM、Microsoft和Sybase、mysql等公司的产品,下面对常见的几种系统做简要的介绍: 11.4.1 Oracle Oracle数据库被认为是业界当前比较成功的关系型数据库管理系统。Oracle公司是世界第二大软件供应商,是数据库软件领域第一大厂商(大型机市场除外)。Oracle的数据库产品被认为是运行稳定、功能齐全、性能超群的贵族产品。这一方面反映了它在技术方面的领先,另一方面也反映了它在价格定位上更着重于大型的企业数据库领域。对于数据量大、事务处理繁忙、安全性要求高的企业,Oracle无疑是比较理想的选择(当然用户必须在费用方面做出充分的考虑,因为Oracle数据库在同类产品中是比较贵的)。随着Internet的普及,带动了网络经济的发展,Oracle适时的将自己的产品紧密的和网络计算结合起来,成为在Internet应用领域数据库厂商的佼佼者。Oracle数据库能够运行在UNIX、Windows等主流操作系统平台,完全支持所有的工业标准,并获得最高级别的ISO标准安全性认证。Oracle采用完全开放策略,能够使客户选择最适合的解决方案, 2
同时对开发商提供全力支持。Oracle数据库系统的特点有: ?无范式要求,可根据实际系统需求构造数据库。 ?采用标准的SQL结构化查询语言。 ?具有丰富的开发工具,覆盖开发周期的各阶段。 ?数据类型支持数字、字符、大至2GB的二进制数据,为数据库的面向对象存储提供数据支持。 ?具有第四代语言的开发工具(SQL*FORMSSQL*REPORTS、SQL*MENU等)。 ?具有字符界面和图形界面,易于开发。Oracle7以后得版本具有面向对象的开发环境CDE2。 ?经过SQL*DBA控制用户权限,提供数据保护功能,监控数据库的运行状态,调整数据缓冲区的大小。 ?分布优化查询功能。 ?具有数据透明、网络透明,支持异种网络、异构数据库系统。并行处理采用动态数据分片技术。 ?支持客户机/服务器体系结构及混合的体系结构(集中式、分布式、客户机/服务器)。 ?实现了两阶段提交、多线索查询手段。 ?支持多种系统平台(Linux、HPUX、SUNOS、OSF/1、VMS、 Windows、OS/2)。 3
分布式数据库设计报告
目录 1案例背景 (1) 需求分析 (1) 2 分布式数据库设计 (2) 设计目标 (2) 总体设计目标 (2) （4）可靠性： (3) 完成方式及周期 (3) 分布式数据库架构图 (4) 物理设计施工 (5) 3 总结 (5) 4所用设备汇总 (7) 5所使用软件 (7)
成品车间分布式数据库设计 1案例背景 随着成品车间信息化程度越来越高，我们的传统集中式数据库系统的缺点逐渐体现出来主要有: 1、所有数据处理、存储集中在一台计算机上完成，一旦机器损坏或系统崩 溃数据数据很难恢复。 2、单台机器写入/查询处理能力不足，一台机器既要读取数据，又要写入数 据，遇到大批量超过单台数据库的处理能力，就会出现卡顿，在生产时 间不敢批量制造/查询数据。 3、硬件性能瓶颈，包括(硬盘、CPU、内存)，使用升级硬件的方法效果有限。 4、出现故障没有备用服务器可以替代。 5、当前成品车间存在2种数据库，oracle，sql sever，交叉使用不方便管 理维护，出现问题排查困难。 6、由于数据库初期创建数据库/表比较混乱，现在对数据的统计管理需要在 两台服务器之间交叉进行，统计难度高，效率低。 需求分析 成品车间信息化程度越来越高，各个节点产生的数据量越来越大，对数据系统要求越来越高，我们所使用的传统集中式数据库已经无法从容应对越来越大的数据。 成品车间生产线数据库主要有oracle和sql server两种，分别分布在2台计算机中，柔性线、自动线、三相线交叉使用两种类型数据库，主要出现的问题有; 1、一旦其中一个数据库出现问题，那么就有很大的几率导致三条线体 的某个节点或全部节点失去数据服务，导致停线。 2、数据库出现故障，必须停线，故障修复之后才可以上线使用。
本文介绍了数据库索引，及其优、缺点。针对MySQL索引的特点、应用进行了详细的描述。分析了如何避免MySQL无法使用，如何使用EXPLAIN分析查询语句，如何优化MySQL索引的应用。 索引是一种特殊的文件(InnoDB数据表上的索引是表空间的一个组成部分)，它 们包含着对数据表里所有记录的引用指针。 注：[1]索引不是万能的！索引可以加快数据检索操作，但会使数据修改操作变慢。每修改数据记录，索引就必须刷新一次。为了在某种程序上弥补这一缺陷，许多SQL命令都有一个DELAY_KEY_WRITE项。这个选项的作用是暂时制止MySQL 在该命令每插入一条新记录和每修改一条现有之后立刻对索引进行刷新，对索引的刷新将等到全部记录插入/修改完毕之后再进行。在需要把许多新记录插入某个数据表的场合，DELAY_KEY_WRITE 选项的作用将非常明显。[2]另外，索引还会在硬盘上占用相当大的空间。因此应该只为最经常查询和最经常排序的数据列建立索引。注意，如果某个数据列包含许多重复的内容，为它建立索引就没有太大的实际效果。 从理论上讲，完全可以为数据表里的每个字段分别建一个索引，但MySQL把同一个数据表里的索引总数限制为16个。 1. InnoDB数据表的索引 与MyISAM数据表相比，索引对InnoDB数据的重要性要大得多。在InnoDB数据表上，索引对InnoDB数据表的重要性要在得多。在InnoDB数据表上，索引不仅会在搜索数据记录时发挥作用，还是数据行级锁定机制的苊、基础。"数据行级锁定"的意思是指在事务操作的执行过程中锁定正在被处理的个别记录，不让其他用户进行访问。这种锁定将影响到(但不限于)SELECT...LOCK IN SHARE MODE、SELECT...FOR UPDATE命令以及INSERT、UPDATE和DELETE命令。 出于效率方面的考虑，InnoDB数据表的数据行级锁定实际发生在它们的索引上，而不是数据表自身上。显然，数据行级锁定机制只有在有关的数据表有一个合适的索引可供锁定的时候才能发挥效力。 2. 限制 如果WEHERE子句的查询条件里有不等号(WHERE coloum != ...)，MySQL将无法使用索引。 类似地，如果WHERE子句的查询条件里使用了函数(WHERE DAY(column) = ...)，MySQL也将无法使用索引。 在JOIN操作中(需要从多个数据表提取数据时)，MySQL只有在主键和外键的数 据类型相同时才能使用索引。
1.大型分布式数据库解决方案 企业数据库的数据量很大时候，即使服务器在没有任何压力的情况下，某些复杂的查询操作都会非常缓慢，影响最终用户的体验；当数据量很大的时候，对数据库的装载与导出，备份与恢复，结构的调整，索引的调整等都会让数据库停止服务或者高负荷运转很长时间，影响数据库的可用性和易管理性。 分区表技术 让用户能够把数据分散存放到不同的物理磁盘中，提高这些磁盘的并行处理能力，达到优化查询性能的目的。但是分区表只能把数据分散到同一机器的不同磁盘中，也就是还是依赖于一个机器的硬件资源，不能从根本上解决问题。 分布式分区视图 分布式分区视图允许用户将大型表中的数据分散到不同机器的数据库上，用户不需要知道直接访问哪个基础表而是通过视图访问数据，在开发上有一定的透明性。但是并没有简化分区数据集的管理、设计。用户使用分区视图时，必须单独创建、管理每个基础表（在其中定义视图的表）,而且必须单独为每个表管理数
据完整性约束，管理工作变得非常复杂。而且还有一些限制，比如不能使用自增列，不能有大数据对象。对于全局查询并不是并行计算，有时还不如不分区的响应快。 库表散列 在开发基于库表散列的数据库架构，经过数次数据库升级，最终采用按照用户进行的库表散列，但是这些都是基于自己业务逻辑进行的，没有一个通用的实现。客户在实际应用中要投入很大的研发成本，面临很大的风险。 面对海量数据库在高并发的应用环境下，仅仅靠提升服务器的硬件配置是不能从根本上解决问题的，分布式网格集群通过数据分区把数据拆分成更小的部分，分配到不同的服务器中。查询可以由多个服务器上的CPU、I/O来共同负载，通过各节点并行处理数据来提高性能；写入时，可以在多个分区数据库中并行写入，显著提升数据库的写入速度。
1. 1.索引作用 2. 在索引列上,除了上面提到的有序查找之外,数据库利用各种各样的快速定位技术, 能够大大提高查询效率。特别是当数据量非常大, 查询涉及多个表时,使用索引往往能使查询速度加快成千上万倍。 3. 4. 例如,有 3个未索引的表 t1、 t2、 t3,分别只包含列 c1、 c2、 c3,每个表分别含有 1000行数据组成,指为 1~1000的数值,查找对应值相等行的查询如下所示。 5. 6. SELECT c1,c2,c3 FROM t1,t2,t3 WHERE c1=c2 AND c1=c3 7. 8. 此查询结果应该为 1000行, 每行包含 3个相等的值。在无索引的情况下处理此查询, 必须寻找 3个表所有的组合, 以便得出与 WHERE 子句相配的那些行。而可能的组合数目为 1000×1000×1000(十亿,显然查询将会非常慢。 9. 10. 如果对每个表进行索引,就能极大地加速查询进程。利用索引的查询处理如下。 11. 12. (1从表 t1中选择第一行,查看此行所包含的数据。 13. 14. (2使用表 t2上的索引,直接定位 t2中与 t1的值匹配的行。类似,利用表 t3上的索引,直接定位 t3中与来自 t1的值匹配的行。
15. 16. (3 扫描表 t1的下一行并重复前面的过程, 直到遍历 t1中所有的行。 17. 18. 在此情形下,仍然对表 t1执行了一个完全扫描,但能够在表 t2和 t3上进行索引查找直接取出这些表中的行, 比未用索引时要快一百万倍。 19. 20. 利用索引, MySQL 加速了 WHERE 子句满足条件行的搜索,而在多表连接查询时,在执行连接时加快了与其他表中的行匹配的速度。 21. 22.2. 创建索引 23. 在执行 CREATE TABLE语句时可以创建索引, 也可以单独用 CREATE INDEX或 ALTER TABLE来为表增加索引。 24. 25.1. ALTER TABLE 26.ALTER TABLE用来创建普通索引、 UNIQUE 索引或 PRIMARY KEY索引。 27. 28. 29. 30.ALTER TABLE table_name ADD INDEX index_name (column_list 31. 32.ALTER TABLE table_name ADD UNIQUE (column_list 34.ALTER TABLE table_name ADD PRIMARY KEY (column_list 35.