物理-逻辑结构
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什么是文件的逻辑结构和物理结构
文件的逻辑结构和物理结构是指文件存储结构的两种不同类型。
逻辑结构是指文件在计算机系统内部是如何组织存储的结构。
它主要是文件概念中的内容-编排结构,是一种管理文件内容的方式,一般来说,文件的逻辑结构就是要求文件中的内容应该按照什么顺序排列或组织,这取决于文件内容概念的类型。
常见的逻辑结构有记录结构、层次结构和网状结构。
文件的物理结构是指文件在计算机磁盘上的实际存储结构。
主要用来描述文件中各字段或数据项在物理磁盘上怎么存储的。
文件的物理结构包括固定格式结构、变长格式结构和索引文件结构。
通常来说,文件的逻辑结构和物理结构是相互协调和互动的,文件逻辑结构制定文件如何组织和管理,而文件物理结构负责文件如何存储在计算机磁盘上。
它们一起起到管理文件中的数据的作用,从而使得文件在存取时保持一致的状态,从而更加方便快捷地管理文件。
物理结构和逻辑结构的联系物理结构和逻辑结构是计算机科学中非常重要的概念,它们是计算机系统中不可或缺的两个组成部分。
物理结构是指计算机硬件设备在空间上的布局和组织方式,而逻辑结构则是指数据在计算机中的组织方式。
本文将探讨物理结构和逻辑结构之间的联系,并分析它们之间的相互影响。
一、物理结构物理结构是指计算机硬件设备在空间上的布局和组织方式。
包括计算机的内部结构和外部结构。
内部结构包括中央处理器、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡等各种硬件设备。
而外部结构则包括计算机外围设备,如打印机、扫描仪、鼠标、键盘等。
物理结构的设计直接影响着计算机的性能和稳定性。
例如,内存的大小和频率决定了计算机的运行速度,硬盘的转速和缓存大小影响了数据的读写速度,显卡的性能决定了计算机的图形处理能力。
因此,在设计计算机物理结构时,需要考虑到各个硬件设备之间的协调性和兼容性,以及硬件设备的质量和品牌等因素。
二、逻辑结构逻辑结构是指数据在计算机中的组织方式。
它包括了数据的存储结构和数据的操作结构。
数据的存储结构指的是数据在计算机内部的存储方式,包括顺序存储结构、链式存储结构、索引存储结构等。
数据的操作结构指的是数据在计算机中的操作方式,包括顺序操作结构、链式操作结构、索引操作结构等。
逻辑结构的设计直接影响着计算机程序的运行效率。
例如,如果数据的存储结构设计得不合理,会导致数据的读写效率低下,从而影响程序的运行速度。
因此,在设计计算机逻辑结构时,需要考虑到数据的读写效率、程序的运行速度以及数据的安全性等因素。
三、物理结构和逻辑结构之间的联系物理结构和逻辑结构之间有着密切的联系。
物理结构是逻辑结构的基础,逻辑结构是建立在物理结构的基础之上。
只有在物理结构的基础上,才能实现逻辑结构的设计。
例如,计算机的内存可以被划分为若干个存储单元,这些存储单元可以被用来存储数据,实现逻辑结构的设计。
同时,逻辑结构也会影响物理结构的设计。
例如,如果一个程序需要频繁地读取某一块数据,那么就需要将这块数据存储在内存中,以提高读取速度。
逻辑结构与物理结构
第⼀章
根据视点的不同,把数据结构分为逻辑结构与物理结构。
⼀、逻辑结构:指数据对象中数据元素之间的相互关系。
分为以下四种:
1)集合结构:集合结构中的数据元素除了同属于⼀个集合外,它们之间没有其他关系。
2)线性结构:线性结构中的数据元素之间是⼀对⼀的关系。
3)树形结构:线性结构中的数据元素之间是⼀对多的层次关系。
4)图形结构:图形结构的数据元素是多对多的关系。
⼆、物理结构(存储结构):数据的逻辑结构在计算机中的存储形式
1)顺序存储:把数据元素存放在地址连续的存储单元⾥,其数据间的逻辑关系和物理关系是⼀致的。
分为以下两种:
也就是按顺序排队
2)链式存储结构:把数据元素存放在任意的存储单元⾥,这组存储单元可以是连续的,也可以是不连续的。
⽤⼀个指针存放数据元素的地址,这样通过地址就可以找到相关联数据元素的位置。
就像医院排队挂号,取号,等待被叫到就好。
逻辑结构是⾯向问题的,⽽物理结构是⾯向计算机的,其基本的⽬标是将数据及逻辑关系存储到计算机的内存中。
数据结构(逻辑结构,物理结构,特点)⼀、数据的:指反映数据之间的逻辑关系的,其中的是指数据元素之间的前后件关系,⽽与他们在计算机中的存储位置⽆关。
逻辑结构包括:1. 集合数据结构中的元素之间除了“同属⼀个集合” 的相互关系外,别⽆其他关系;2.数据结构中的元素存在⼀对⼀的相互关系;3.数据结构中的元素存在⼀对多的相互关系;4.数据结构中的元素存在多对多的相互关系。
⼆、数据的物理结构:指数据的在计算机存储空间的存放形式。
数据的物理结构是数据结构在计算机中的表⽰(⼜称映像),它包括数据元素的机内表⽰和关系的机内表⽰。
由于具体实现的⽅法有顺序、链接、索引、散列等多种,所以,⼀种数据结构可表⽰成⼀种或多种存储结构。
数据元素的机内表⽰(映像⽅法):⽤⼆进制位(bit)的位串表⽰数据元素。
通常称这种位串为节点(node)。
当数据元素有若⼲个数据项组成时,位串中与个数据项对应的⼦位串称为数据域(data field)。
因此,节点是数据元素的机内表⽰(或机内映像)。
关系的机内表⽰(映像⽅法):数据元素之间的关系的机内表⽰可以分为顺序映像和⾮顺序映像,常⽤两种存储结构:顺序存储结构和链式存储结构。
顺序映像借助元素在存储器中的相对位置来表⽰数据元素之间的逻辑关系。
⾮顺序映像借助指⽰元素存储位置的指针(pointer)来表⽰数据元素之间的逻辑关系。
数组在程序设计中,为了处理⽅便,把具有相同类型的若⼲按有序的形式组织起来。
这些按序排列的同类数据元素的集合称为。
在中,数组属于构造数据类型。
⼀个数组可以分解为多个数组元素,这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。
因此按数组元素的类型不同,数组⼜可分为数值数组、字符数组、、结构数组等各种类别。
栈是只能在某⼀端插⼊和删除的特殊。
它按照先进后出的原则存储数据,先进⼊的数据被压⼊栈底,最后的数据在栈顶,需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据(最后⼀个数据被第⼀个读出来)。
队列⼀种特殊的,它只允许在表的(front)进⾏删除操作,⽽在表的后端(rear)进⾏插⼊操作。
逻辑结构与物理结构的关系
逻辑结构与物理结构的关系
逻辑结构和物理结构都是软件开发的基本概念,在软件工程中都有着重要的作用,它们之间有着相互的关系。
首先,逻辑结构是指应用程序中的逻辑组织形式。
它代表了为实现和完成目标而采用的不同方法及其实现的运行时流程。
逻辑结构的基本元素包括:算法、数据结构、控制结构、模块等。
而物理结构指的是应用程序对计算机硬件所采取的实际的组织形式,也就是把应用程序以某种形式分割成不同的文件存放在计算机硬件上,如存放在磁盘或磁带等存储设备中。
这些文件包括源程序文件、头文件、程序文件、库文件、可执行文件等。
因此,可以说,物理结构是逻辑结构的一种实现形式,它实现了逻辑结构,给出了逻辑结构的具体实现方式。
反之亦然,逻辑结构正是物理结构的抽象表示,它把物理结构的复杂细节抽象化,变为一种更容易理解的形式。
因此,可以说,物理结构和逻辑结构之间是相互依赖且相互影响的关系,二者是软件工程中不可分割的部分。
在软件工程中,需要在物理结构与逻辑结构之间建立联系,以更好地实现软件的功能。
- 1 -。
逻辑结构与物理结构的区别和联系逻辑结构与物理结构是数据结构中的两个基本概念,它们描述了数据元素之间的不同组织和存储方式。
一、逻辑结构逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系和操作方式。
在逻辑结构中,数据元素被视为不可分割的整体,它们之间的关系是通过元素之间的语义关系来描述的。
逻辑结构通常分为以下几种类型:1.线性结构:数据元素按照一对一的关系进行排列,每个元素有且只有一个前驱和一个后继。
线性结构通常用数组或链表来实现。
2.树形结构:数据元素之间存在一对多的关系,每个元素可以有多于一个的子元素。
树形结构通常用于表示层次关系,如文件系统、XML文档等。
3.图形结构:数据元素之间存在多对多的关系,每个元素可以与多个元素相关联。
图形结构通常用于表示网络、社交关系等。
在逻辑结构中,操作通常是对整个元素进行的,如读取、修改、删除等。
逻辑结构的主要目的是为了方便程序员理解和操作数据元素之间的关系。
二、物理结构物理结构是指数据元素在计算机内存中的存储方式。
在物理结构中,数据元素被视为可独立存储的数据项,它们之间的关系是通过指针或链接来描述的。
物理结构通常分为以下几种类型:1.顺序存储结构:数据元素按照逻辑顺序依次存储在一片连续的物理空间中,每个元素占用固定大小的空间。
顺序存储结构通常用数组来实现。
2.链式存储结构:数据元素之间通过指针相互链接,每个元素包含数据域和指针域。
链式存储结构可以实现动态存储和修改,但需要额外的空间来存储指针。
3.索引存储结构:数据元素按照一定的顺序存储在一片连续的物理空间中,同时建立一个索引表来指示每个元素的位置。
索引存储结构可以提高查找效率,但需要额外的空间来存储索引表。
4.散列存储结构:数据元素按照一定的散列函数映射到一块连续的物理空间中,每个元素占用固定大小的空间。
散列存储结构可以实现快速查找和插入,但需要解决冲突问题。
在物理结构中,操作通常是对单个元素进行的,如读取、修改、删除等。
物理结构的主要目的是为了提高计算机内存的使用效率和方便程序员进行数据的存储和访问。
浅析数据结构中逻辑结构与物理结构映射的教学
数据结构中的逻辑结构与物理结构映射是一个重要的概念,它是数据结构的基础。
它涉及
到数据结构的存储和操作,是数据结构的核心概念。
逻辑结构是指数据结构的逻辑关系,它是抽象的,不受物理结构的限制。
它可以用来描述数据之间的关系,如线性表、树、图等。
物理结构是指数据结构的实际存储结构,它是具体的,受物理结构的限制。
它可以用来描
述数据的存储方式,如顺序存储、链式存储等。
逻辑结构与物理结构映射是把逻辑结构映射到物理结构的过程,它是数据结构的核心概念。
它可以帮助我们更好地理解数据结构,并且可以帮助我们更好地实现数据结构的存储和操作。
数据结构中的逻辑结构与物理结构映射的教学应该从以下几个方面入手:
1. 首先,要让学生了解数据结构的逻辑结构和物理结构,并且要让学生能够清楚地理解它们之间的区别。
2. 其次,要让学生了解逻辑结构与物理结构映射的过程,并且要让学生能够清楚地理解它们之间的关系。
3. 最后,要让学生能够熟练地运用逻辑结构与物理结构映射的技术,实现数据结构的存储
和操作。
总之,数据结构中的逻辑结构与物理结构映射是一个重要的概念,它是数据结构的基础,是数据结构的核心概念。
教学中应该重点讲解逻辑结构与物理结构映射的过程,让学生能够熟练地运用逻辑结构与物理结构映射的技术,实现数据结构的存储和操作。
体系结构逻辑结构物理结构1.引言1.1 概述概述体系结构、逻辑结构和物理结构是计算机科学中的重要概念。
它们在计算机系统的设计和实现过程中起着关键作用。
体系结构是指计算机系统的整体结构和组成部分之间的关系和连接方式。
逻辑结构是指数据在计算机系统中的组织方式和相互关系。
物理结构是指数据在存储介质上的存储方式和存取方式。
在计算机科学领域,体系结构定义了计算机硬件和软件之间的接口和交互方式。
它包括计算机的总线、存储器、输入输出设备和处理器等组件。
体系结构确定了计算机系统的性能、可扩展性和可靠性等方面的特征。
逻辑结构则描述了数据的逻辑组织方式。
它包括了逻辑上相邻的数据元素之间的关系。
逻辑结构可以是线性结构、树形结构、图形结构等。
线性结构中的数据元素之间是一对一的关系,树形结构中的数据元素之间是一对多的关系,图形结构中的数据元素之间是多对多的关系。
物理结构则定义了数据在存储介质上的存储方式和存取方式。
常见的物理结构包括顺序存储结构、链式存储结构和索引存储结构等。
顺序存储结构将数据元素按顺序存储在存储介质上,链式存储结构通过指针将数据元素链接起来,索引存储结构则使用索引表来实现对数据的快速访问。
本文将重点讨论体系结构、逻辑结构和物理结构的概念、特点和应用。
通过对这些概念的深入理解,可以帮助读者更好地了解计算机系统的设计和实现过程,提高计算机系统的性能和可靠性。
在接下来的正文部分,将详细介绍体系结构、逻辑结构和物理结构的相关内容,并探讨它们之间的关系和相互影响。
最后,本文将对文章进行总结,并展望未来在体系结构、逻辑结构和物理结构方面的研究方向和应用前景。
通过本文的阅读,读者将能够全面了解体系结构、逻辑结构和物理结构的基本概念和应用。
这将有助于读者在计算机科学和工程领域的学习和研究中应用这些概念,提高计算机系统的性能和可靠性,推动计算机技术的发展和创新。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以简要介绍整篇文章的组织结构,包括各个章节的主要内容和关系。
数据结构基本概念和术语:位、字节、字、位串、元素、数据域、物理结构、逻辑结构位(Bit):"位(bit)"是电子计算机中最小的数据单位。
每一位的状态只能是0或1。
字节(Byte):8个二进制位构成1个"字节(Byte)",它是存储空间的基本计量单位。
1个字节可以储存1个英文字母或者半个汉字,换句话说,1个汉字占据2个字节的存储空间。
字:"字"由若干个字节构成,字的位数叫做字长,不同档次的机器有不同的字长。
例如一台8位机,它的1个字就等于1个字节,字长为8位。
如果是一台16位机,那么,它的1个字就由2个字节构成,字长为16位。
字是计算机进行数据处理和运算的单位。
位串:由若干位组合起来形成位串。
元素:用一个由若干位组合起来形成的一个位串表示一个数据元素,通常称这个位串为元素(Element)或节点(Node)。
数据域(Data Field):当数据元素由若干数据项组成时,位串中对应于各个数据项的子位串称为数据域(Data Field)。
物理结构(又称存储结构):数据结构在计算机中的表示(又称映象)。
逻辑结构:结构定义中的"关系"描述的是数据元素之间的逻辑关系,因此又称为数据的逻辑结构。
理解:1)引入位串这个词只是为准确叙述元素的概念而出现,描述由若干位组合起来的称呼2)位串-元素3)子位串-数据域4)元素是数据元素在计算机中的表示(又称映象)5)元素或结点是基于物理结构的概念,而数据元素是基于逻辑结构的概念数据结构基本概念和术语:数据、数据元素、数据项、数据对象、数据结构、结构数据(Data):是对客观事物的符号表示,在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。
数据元素(Data Element):是数据的基本单位,在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。
数据项(Data Item):一个数据元素可有若干个数据项组成;数据项是数据的不可分割的最小单位。
逻辑结构与物理结构的关系计算机是一种高度自动化的电子设备,它的功能和性能取决于其内部的组织结构。
在计算机内部,有两种不同的结构:逻辑结构和物理结构。
逻辑结构是指计算机内部组件之间的逻辑关系,而物理结构是指计算机内部组件之间的物理连接关系。
逻辑结构和物理结构之间密切相关,它们之间的关系对计算机的工作效率和性能有着非常重要的影响。
逻辑结构是指计算机内部组件之间的逻辑关系,它是指软件层面的组织结构。
逻辑结构可以分为三种:顺序结构、选择结构和循环结构。
顺序结构是按照程序的设计顺序依次执行的结构,选择结构是根据条件判断的结果来执行不同的操作,循环结构是指根据循环条件执行多次相同的操作。
逻辑结构是程序员在程序设计过程中考虑的重要因素,它影响着程序的可读性、可维护性和执行效率等方面。
物理结构是指计算机内部组件之间的物理连接关系,它是指硬件层面的组织结构。
物理结构包括计算机的主板、CPU、内存、硬盘等组件之间的物理连接方式和电气特性。
物理结构对计算机的性能和可靠性有着非常重要的影响。
例如,计算机内存的物理结构对计算机的运行速度和稳定性有着非常重要的影响。
逻辑结构和物理结构之间密切相关。
逻辑结构是通过编程语言来描述的,而物理结构是通过硬件来实现的。
逻辑结构和物理结构之间的关系可以分为两种:一种是一一对应的关系,另一种是多对一或一对多的关系。
在一一对应的关系中,逻辑结构和物理结构之间存在着直接的对应关系。
例如,计算机内存的逻辑结构是由程序员通过编程语言来描述的,而其物理结构是由内存芯片、控制器、总线等硬件组件来实现的。
逻辑结构和物理结构之间的对应关系是固定的,程序员只需要按照逻辑结构来编写程序,硬件系统就会按照相应的物理结构来执行程序。
在多对一或一对多的关系中,逻辑结构和物理结构之间存在着多种不同的对应关系。
例如,计算机的输入输出设备,如键盘、鼠标、打印机等,可以通过不同的物理接口来连接到计算机主机。
这些不同的物理接口对应着不同的逻辑结构,程序员需要根据设备的不同物理接口来编写相应的程序,以实现与设备的通信。
逻辑结构与物理结构的关系计算机系统是由硬件和软件两部分组成的,其中硬件是计算机的物理结构,而软件则是计算机的逻辑结构。
逻辑结构和物理结构是密不可分的,两者之间存在着紧密的联系和相互依存的关系。
逻辑结构是指计算机系统中数据的组织方式和处理方式,它是从用户的角度出发来描述计算机系统的。
逻辑结构包括数据的逻辑结构和程序的逻辑结构。
数据的逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系,如线性结构、树形结构、图形结构等。
程序的逻辑结构是指程序的组织方式,如顺序结构、选择结构、循环结构等。
物理结构是指计算机系统中硬件的组织方式和连接方式,它是从计算机硬件的角度出发来描述计算机系统的。
物理结构包括计算机的组成部分、它们之间的连接方式和数据在计算机中的存储方式。
计算机的物理结构包括中央处理器、存储器、输入输出设备等。
逻辑结构和物理结构之间的关系是密不可分的。
逻辑结构是建立在物理结构之上的,物理结构为逻辑结构提供了实现的基础。
逻辑结构的设计必须考虑到物理结构的限制,而物理结构的设计也必须考虑到逻辑结构的要求。
例如,计算机的存储器是物理结构,而数据的逻辑结构是线性结构,那么在存储数据时就需要考虑到线性结构的要求,将数据存储在连续的存储单元中,以便于数据的访问和处理。
逻辑结构和物理结构之间的关系还体现在计算机系统的性能上。
逻辑结构的设计直接影响计算机系统的性能,而物理结构的设计则决定了计算机系统的性能上限。
因此,在计算机系统的设计中,必须充分考虑逻辑结构和物理结构之间的关系,以实现计算机系统的高效运行。
逻辑结构和物理结构是计算机系统中不可分割的两个方面,它们之间存在着密切的联系和相互依存的关系。
只有在逻辑结构和物理结构之间达到良好的协调和统一,才能实现计算机系统的高效运行。
简述数据的逻辑结构和物理结构之间的关系数据的逻辑结构和物理结构是数据管理中的重要概念,两者之间存在密切的关系。
本文将从数据的逻辑结构和物理结构的定义、特点和关系等方面进行详细阐述。
一、数据的逻辑结构数据的逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系,包括线性结构、树形结构和图形结构等。
线性结构是最简单的逻辑结构,数据元素之间存在一对一的关系;树形结构是一种层次结构,数据元素之间存在一对多的关系;图形结构是一种复杂的结构,数据元素之间存在多对多的关系。
数据的逻辑结构决定了数据的组织方式和操作方式。
不同的逻辑结构适用于不同的应用场景,可以提高数据的存储效率和操作效率。
例如,线性结构适用于需要按照顺序访问数据的场景,树形结构适用于需要进行层次化操作的场景,图形结构适用于需要处理复杂关系的场景。
二、数据的物理结构数据的物理结构是指数据在计算机中的存储方式,包括顺序存储、链式存储和索引存储等。
顺序存储是将数据元素按照逻辑关系依次存放在一块连续的存储空间中;链式存储是通过指针将数据元素连接在一起,形成一个链表;索引存储是通过建立索引表来提高数据的检索效率。
数据的物理结构决定了数据在计算机中的存储方式和访问方式。
不同的物理结构适用于不同的数据组织和操作方式,可以提高数据的存储和检索效率。
例如,顺序存储适用于需要顺序访问数据的场景,链式存储适用于需要频繁插入和删除数据的场景,索引存储适用于需要快速检索数据的场景。
三、数据的逻辑结构和物理结构的关系数据的逻辑结构和物理结构是密不可分的,二者相互依存、相互影响。
逻辑结构决定了数据的组织方式和操作方式,而物理结构决定了数据的存储方式和访问方式。
逻辑结构是建立在物理结构之上的,不同的逻辑结构可以使用相同或不同的物理结构来实现。
例如,线性结构可以使用顺序存储或链式存储来实现,树形结构可以使用链式存储或索引存储来实现,图形结构可以使用链式存储来实现。
物理结构对逻辑结构的选择和实现有一定的影响。
简述数据的逻辑结构和物理结构的关系数据的逻辑结构和物理结构是数据存储和管理中两个重要的概念。
逻辑结构指的是数据元素之间的逻辑关系,而物理结构则是指数据元素在计算机内存中的存储形式和存储位置。
逻辑结构可以分为四种类型:线性结构、树形结构、图形结构和集合结构。
线性结构是最简单的结构,数据元素之间存在一对一的关系,例如数组和链表。
树形结构中的数据元素之间存在一对多的关系,例如二叉树和堆。
图形结构中的数据元素之间存在多对多的关系,例如有向图和无向图。
集合结构中的数据元素之间没有任何关系,例如哈希表和散列表。
而物理结构则是指数据在计算机内存中的实际存储方式。
计算机内存可以分为主存储器和辅助存储器两部分。
主存储器是CPU可以直接寻址的存储空间,通常用来存储程序和数据。
辅助存储器则是用于长期存储数据的设备,例如硬盘和光盘。
逻辑结构和物理结构之间的关系是通过数据的存储和访问方式来实现的。
在逻辑结构中,数据元素之间的关系是通过指针或索引来表示的。
而在物理结构中,数据元素的存储位置是通过地址来确定的。
在实际应用中,逻辑结构和物理结构的选择会直接影响数据的存储效率和访问效率。
合理的逻辑结构和物理结构设计可以提高数据的读写速度和存储空间的利用率。
因此,在进行数据存储和管理时,需要综合考虑数据的逻辑结构和物理结构,
选择最合适的存储方式。
sql server的数据库物理结构和逻辑结构的组成SQL Server的数据库物理结构和逻辑结构的组成在学习SQL Server数据库时,了解其数据库的物理结构和逻辑结构是非常重要的。
通过深入了解SQL Server数据库的结构组成,我们可以更好优化数据库的性能,进行有效的数据库维护和管理。
在本文中,我将从物理结构和逻辑结构两个方面来探讨SQL Server数据库的组成,并共享一些个人观点和理解。
一、物理结构的组成1. 数据页在SQL Server中,数据存储在数据页中。
每个数据页的大小通常为8KB,其中包含了存储在数据库中的实际数据。
数据页是SQL Server中最基本的存储单元,它们用于存储表数据、索引数据和系统数据等。
理解数据页的概念对于深入了解SQL Server的物理结构至关重要。
2. 文件组文件组是物理存储结构的组织单元,它对应于操作系统中的文件和文件夹。
在SQL Server中,文件组用于组织数据库文件,使数据库文件能够被逻辑组织和管理。
同时, 文件组还可以用于定义表和索引的存储位置,以便将数据分布在不同的物理存储设备上,从而提高数据库的性能和可维护性。
3. 数据文件和日志文件数据库的物理存储结构由数据文件和日志文件组成。
数据文件用于存储数据库中的用户数据和系统数据,而日志文件用于记录数据库的事务信息和日志。
理解数据文件和日志文件的作用和组成结构有助于我们更好管理和维护数据库,在出现故障时能够及时进行恢复。
二、逻辑结构的组成1. 表和视图表是数据库中最基本的存储单元,它用于存储和组织数据。
视图是对表的抽象,它提供了一种逻辑上的数据展现方式,可以对表进行筛选、聚合和联接操作。
了解表和视图的逻辑结构有助于我们更好设计数据库模型和进行数据操作。
2. 索引和约束索引是一种特殊的数据结构,它可以加快数据检索和查询的速度。
约束是对数据进行有效性验证的规则,它可以保证数据库中的数据满足一定的约束条件。
逻辑结构和物理结构的特点逻辑结构是指数据或程序之间的逻辑关系。
它描述了数据的存储方式和数据之间的关系,而不考虑具体的物理存储方式。
逻辑结构有四种主要的类型:线性结构、树形结构、图形结构和集合。
每种逻辑结构都有其特定的特点。
首先是线性结构。
线性结构中的数据元素之间是一对一的关系,数据元素之间不存在其他关联关系。
线性结构的特点是数据元素之间的顺序是线性的,即前后数据元素是有序的,且只有一个直接前驱和直接后继。
例如,数组和链表就是线性结构的典型代表。
其次是树形结构。
树形结构中的数据元素之间是一对多的关系,一个数据元素可以有多个直接后继。
树形结构的特点是数据元素之间的关系是层次化的,每一个数据元素都有一个直接前驱和可能有多个直接后继。
树形结构常用于描述层次化关系,例如目录结构和家族关系。
再次是图形结构。
图形结构中的数据元素之间是多对多的关系,一个数据元素可以与多个数据元素相连。
图形结构的特点是数据元素之间的关系是任意的,没有固定的层次和顺序。
图形结构常用于描述复杂的关联关系,例如社交网络和路网。
最后是集合。
集合是一种没有任何关系的数据元素的集合体,集合中的元素之间没有任何顺序和关联。
集合的特点是元素之间独立,没有任何依赖关系。
集合常用于描述互斥关系,例如数据库中的表。
与逻辑结构相对应的是物理结构,物理结构是指数据或程序在计算机内部存储器中的实际存储方式。
物理结构描述了数据在存储介质上的布局和存储方式,包括顺序存储结构和链式存储结构。
顺序存储结构是将数据元素按照其逻辑顺序依次存放在存储介质上,通过元素的物理地址可以直接访问该元素。
顺序存储结构的特点是存储结构简单、存取速度快,但插入和删除操作需要移动大量的元素。
链式存储结构是将数据元素按照其逻辑关系用指针连接起来存放在存储介质上,通过指针可以找到相邻的元素。
链式存储结构的特点是插入和删除操作方便灵活,但存取速度较慢,需要遍历链表。
需要注意的是,逻辑结构和物理结构之间可以存在映射关系,不同的逻辑结构可以采用相同或不同的物理结构来实现。
逻辑结构与物理结构的区别和联系如下:
区别:
1. 逻辑结构是从操作对象抽象出来的数学模型,它描述的是数据元素之间的逻辑关系。
而物理结构则是数据结构在计算机中的表示,也称为存储结构,它包括数据元素的表示和关系的表示。
2. 逻辑结构设计的任务是将基本概念模型图转换为与选用的数据模型相符合的逻辑结构,而物理设计的任务是根据具体计算机系统的特点,为给定的数据模型确定合理的存储结构和存取方法。
3. 逻辑结构反映的是成分数据之间的逻辑关系,而物理结构反映的是成分数据在计算机内部的存储安排。
联系:
1. 逻辑结构是物理结构的基础,因为物理结构在计算机中的表示必须基于逻辑结构。
2. 物理结构是逻辑结构的具体实现,它决定了数据如何被存储和访问,以满足特定的操作需求。
总之,逻辑结构和物理结构都是数据结构的重要组成部分,它们在不同的层面上描述了数据的组织和存储方式,以支持特定的操作和应用。
1.1、物理结构:由构成数据库的操作系统文件组成,它是从操作系统的角度来分析数据库的组成,在操作系统中可以看得到的文件,也就是说它是数据库在操作系统中的存储位置。
常见的物理结构包括:控制文件、数据文件、重作日志文件、归档日志文件、初始化参数文件、还有其它文件(密码文件、报警日志文件和后台及用户跟踪文件)。
1.2、逻辑结构:描述数据库从逻辑上如何存储数据库中的数据。
它是从数据库的角度来分析数据的逻辑存储。
常见的逻辑结构包括:表空间、数据段、扩展区间、块构成。
需要明白的是:*1、数据库逻辑上是由一个或多个表空间组成的,常见的表空间包括:系统表空间、系统辅助表空间、UNDO表空间、临时表空间、用户表空间*2、表空间与数据文件是物理上的一对多的关系,既一个表空间对应一个或多个数据文件,但是一个数据文件只能属于一个表空间*3、表空间将数据库的物理结构与逻辑结构相连接2、物理结构2.1、控制文件(Control files):主要记录数据库的物理结构及其他的一些控制信息,如数据库的名称、数据文件、日志文件的名称及位置。
通常oracle会保留多个控制文件副本,并分别放在不同的物理位置,一旦其中的某个控制文件损坏,则可以通可其它的副本进行启动。
参数文件init.ora记录了控制文件的位置控制文件包括如下主要信息•数据库的名字,检查点信息,数据库创建的时间戳•所有的数据文件,联机日志文件,归档日志文件信息•备份信息等有了这些信息,Oracle就知道那些文件是数据文件,现在的重做日志文件是哪些,这些都是系统启动和运行的基本条件,所以他是Oracle运行的根本。
如果没有控制文件系统是不可能启动的。
控制文件是非常重要的,一般采用多个镜相复制来保护控制文件,或采用RAID 来保护控制文件。
控制文件的丢失,将使数据库的恢复变的很复杂。
控制文件信息可以从v$controlfile中查询获得SQL> select * from v$controlfile;STATUS NAME---------------------------------------------------------------------------------------C:\ORACLE\ORADATA\ORCL\CONTROL01.CTLC:\ORACLE\ORADATA\ORCL\CONTROL02.CTLC:\ORACLE\ORADATA\ORCL\CONTROL03.CTL2.2、数据文件(Data files),注意可以与后面讲到的表空间进行对比,数据文件的详细信息记载在控制文件中。
注意:SYSTEM表空间是不允许脱机的。
在进行数据库恢复时,很多时候需要先将故障数据文件脱机。
可以通过如下方式查看数据文件:SQL> select name,status,enabled from v$datafile;NAME STATUS ENABLED-------------------------------------------------------------------------------- ------- ----------C:\ORACLE\PRODUCT\10.1.0\ORADATA\ORCL\SYSTEM01.DBF ONLINE READ WRITEC:\ORACLE\PRODUCT\10.1.0\ORADATA\ORCL\UNDOTBS01.DBF ONLINE READ WRITEC:\ORACLE\PRODUCT\10.1.0\ORADATA\ORCL\SYSAUX01.DBF ONLINE READ WRITEC:\ORACLE\PRODUCT\10.1.0\ORADATA\ORCL\USERS01.DBF ONLINE READ WRITEC:\ORACLE\PRODUCT\10.1.0\ORADATA\ORCL\EXAMPLE01.DBF ONLINE READ WRITEC:\ORACLE\ORADATA\ORCL\TEMP01.DBF ONLINE READ WRITE2.3、重做日志文件(Redo files)用户对数据库进行的任何操作都会记录在重做日志文件。
在了解重做日志之前必须了解重做日志的两个概念,重做日志组和重做日志组成员(Member),一个数据库中至少要有两个日志组文件,一组写完后再写另一组,即轮流写。
每个日志组中至少有一个日志成员,一个日志组中的多个日志成员是镜相关系,有利于日志文件的保护,因为日志文件的损坏,特别是当前联机日志的损坏,对数据库的影响是巨大的。
联机日志组的交换过程叫做切换,需要特别注意的是,日志切换在一个优化效果不好的数据库中会引起临时的“挂起”。
挂起大致有两种情况:•在归档情况下,需要归档的日志来不及归档,而联机日志又需要被重新利用•检查点事件还没有完成(日志切换引起检查点),而联机日志需要被重新利用解决这种问题的常用手段是:i.增加日志组ii.增大日志文件成员大小通过v$log可以查看日志组,v$logfile可以查看具体的成员文件。
SQL> select group#,thread#,bytes,archived,members,archived,status from v$log;GROUP# THREAD# BYTES ARC MEMBERS ARC STATUS---------- ---------- ---------- --- ---------- --- ----------------1 1 10485760 NO 1 NO CURRENT2 1 10485760 NO 1 NO INACTIVE3 1 10485760 NO 1 NO INACTIVE2.4、归档日志文件(Archived files)Oracle可以运行在两种模式之中,归档模式和不归档模式。
如果不用归档模式,当然,你就不会有归档日志,但是,你的系统将不会是一个实用系统,Oracle不能保证数据能够被正确恢复,因为你可能会丢失数据。
但是在归档模式中,为了保存用户的所有修改,在重做日志文件切换后和被覆盖之间系统将他们另外保存成一组连续的文件系列,该文件系列就是归档日志文件。
有人或许会说,归档日志文件占领我大量的硬盘空间,其实,具体想一想,你是愿意浪费一点磁盘空间来保护你的数据,还是愿意丢失你的数据呢?显而义见,我们需要保证我们的数据的安全性。
其实,归档并不是一直占领你的磁盘空间,你可以把她备份到磁带上,或则删除上一次完整备份前的所有日志文件。
2.5、初始化参数文件(Parameter file)initSID.ora或init.ora文件,因为版本的不一样,其位置也可能会不一样。
在8i或10g 中,通常位于$ORACLE_HOME/admin/<SID>/Pfile下初始化文件记载了许多数据库的启动参数,如内存,控制文件,进程数等,在数据库启动的时候加载(Nomount时加载),初始化文件记录了很多重要参数,对数据库的性能影响很大,如果不是很了解,不要轻易乱改写,否则会引起数据库性能下降。
2.6、其他文件i . 密码文件。
用于Oracle 的具有sysdba权限用户的认证。
文件一般位于$ORACLE_HOME/database/PWD<sid>.ora。
ii. 日志文件•报警日志文件(alert.log或alrt<SID>.ora)记录数据库启动,关闭和一些重要的出错信息。
数据库管理员应该经常检查这个文件,并对出现的问题作出即使的反应。
你可以通过以下SQL 找到他的路径select value from v$PARAMETER where name ='background_dump_dest';VALUE--------------------------------------------------------------------------------C:\oracle\admin\orcl\bdump•后台或用户跟踪文件系统进程或用户进程出错前写入的信息,一般不可能读懂,可以通过ORACLE的TKPROF工具转化为可以读懂的格式。
对于系统进程产生的跟踪文件与报警日志文件的路径一样,用户跟踪文件的路径,你可以通过以下SQL找到他的路径select value from v$PARAMETER where name ='user_dump_dest';SQL> select value from v$PARAMETER where name ='user_dump_dest';VALUE--------------------------------------------------------------------------------C:\oracle\admin\orcl\udump3、逻辑结构3.1、表空间(tablespace)表空间是数据库中的基本逻辑结构,一系列数据文件的集合。
一个表空间可以包含多个数据文件,但是一个数据文件只能属于一个表空间。
3.2、段(Segment)段是对象在数据库中占用的空间,虽然段和数据库对象是一一对应的,但段是从数据库存储的角度来看的。
一个段只能属于一个表空间,当然一个表空间可以有多个段。
表空间和数据文件是物理存储上的一对多的关系,表空间和段是逻辑存储上的一对多的关系,段不直接和数据文件发生关系。
一个段可以属于多个数据文件,关于段可以指定扩展到哪个数据文件上面。
段基本可以分为以下四种•数据段(Data Segment)•索引段(Index Segment)•回滚段(Rollback Segment)•临时段(Temporary Segment)3.3、区间(Extent)在一个段中可以存在多个区间,区间是为数据一次性预留的一个较大的存储空间,直到那个区间被用满,数据库会继续申请一个新的预留存储空间,即新的区间,一直到段的最大区间数(Max Extent)或没有可用的磁盘空间可以申请。
在ORACLE8i以上版本,理论上一个段可以无穷个区间,但是多个区间对ORACLE却是有性能影响的,ORACLE建议把数据分布在尽量少的区间上,以减少ORACLE的管理与磁头的移动,但是在某些特殊情况下,需要把一个段分布在多个数据文件或多个设备上,适当的加多区间数也是有很大好处的。
3.4、Oracle数据块(Block)ORACLE最基本的存储单位,他是OS数据块的整数倍。
ORACLE的操作都是以块为基本单位,一个区间可以包含多个块(如果区间大小不是块大小的整数倍,ORACLE实际也扩展到块的整数倍)。