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常用内存数据库介绍（一）博客分类：内存数据库数据结构Oracle企业应用网络应用设计模式（注：部分资料直接来源于Internet）1. 内存数据库简介1.1 概念一、什么是内存数据库传统的数据库管理系统把所有数据都放在磁盘上进行管理，所以称做磁盘数据库（DRDB:Disk-Resident Database）。
磁盘数据库需要频繁地访问磁盘来进行数据的操作，由于对磁盘读写数据的操作一方面要进行磁头的机械移动，另一方面受到系统调用（通常通过CPU中断完成，受到CPU时钟周期的制约）时间的影响，当数据量很大，操作频繁且复杂时，就会暴露出很多问题。
近年来，内存容量不断提高，价格不断下跌，操作系统已经可以支持更大的地址空间（计算机进入了64位时代），同时对数据库系统实时响应能力要求日益提高，充分利用内存技术提升数据库性能成为一个热点。
在数据库技术中，目前主要有两种方法来使用大量的内存。
一种是在传统的数据库中，增大缓冲池，将一个事务所涉及的数据都放在缓冲池中，组织成相应的数据结构来进行查询和更新处理，也就是常说的共享内存技术，这种方法优化的主要目标是最小化磁盘访问。
另一种就是内存数据库(MMDB:Main Memory Database，也叫主存数据库)技术，就是干脆重新设计一种数据库管理系统，对查询处理、并发控制与恢复的算法和数据结构进行重新设计，以更有效地使用CPU周期和内存，这种技术近乎把整个数据库放进内存中，因而会产生一些根本性的变化。
两种技术的区别如下表：内存数据库系统带来的优越性能不仅仅在于对内存读写比对磁盘读写快上，更重要的是，从根本上抛弃了磁盘数据管理的许多传统方式，基于全部数据都在内存中管理进行了新的体系结构的设计，并且在数据缓存、快速算法、并行操作方面也进行了相应的改进，从而使数据处理速度一般比传统数据库的数据处理速度快很多，一般都在10倍以上，理想情况甚至可以达到1000倍。
而使用共享内存技术的实时系统和使用内存数据库相比有很多不足，由于优化的目标仍然集中在最小化磁盘访问上，很难满足完整的数据库管理的要求，设计的非标准化和软件的专用性造成可伸缩性、可用性和系统的效率都非常低，对于快速部署和简化维护都是不利的。
2022年河北金融学院数据科学与大数据技术专业《数据库系统原理》科目期末试卷B（有答案）一、填空题1、数据库内的数据是______的，只要有业务发生，数据就会更新，而数据仓库则是______的历史数据，只能定期添加和刷新。
2、____________、____________、____________和是计算机系统中的三类安全性。
3、在SQL语言中，为了数据库的安全性，设置了对数据的存取进行控制的语句，对用户授权使用____________语句，收回所授的权限使用____________语句。
4、设有关系模式R（A，B，C）和S（E，A，F），若R.A是R的主码，S.A是S的外码，则S.A的值或者等于R中某个元组的主码值，或者______取空值，这是规则，它是通过______和______约束来实现的。
5、某事务从账户A转出资金并向账户B转入资金，此操作要么全做，要么全不做，为了保证该操作的完整，需要利用到事务性质中的_____性。
6、关系规范化的目的是______。
7、关系数据库中基于数学的两类运算是______________和______________。
8、在关系数据库的规范化理论中，在执行“分解”时，必须遵守规范化原则：保持原有的依赖关系和______。
9、主题在数据仓库中由一系列实现。
一个主题之下表的划分可按______、______数据所属时间段进行划分，主题在数据仓库中可用______方式进行存储，如果主题存储量大，为了提高处理效率可采用______方式进行存储。
10、数据的安全性是指____________。
二、判断题11、在SELECT语句中，需要对分组情况满足的条件进行判断时，应使用WHERE子句。
（）12、SQL语言有嵌入式和交互式两种使用方法。
（）13、可以用UNION将两个查询结果合并为一个查询结果。
（）14、视图是可以更新的。
（）15、数据库系统由软、硬件及各类人员构成。
三级数据库技术笔试模拟297一、选择题1、数学、力学、化学以及石油勘探、桥梁设计等领域都存在着复杂数学问题，需要利用计算机和数值方法求解，这一类应用属于下列( )应用领域。
A．科学和工程计算 B．数据和信息处理C．过程控制 D．人工智能2、下面关于超文本的叙述中，不正确的是( )。
A．超文本是一种信息管理技术，也是一种电子文献形式B．超文本采用非线性的网状结构来组织信息C．多媒体超文本也可以认为是超文本D．超文本是由结点和链路组成的一个网络3、攻击者对截获的密文进行分析和识别属于( )。
A．主动攻击 B．密文攻击C．被动攻击 D．中断攻击4、关于计算机的操作系统，下面叙述不正确的是( )。
A．操作系统是从管理程序(管理软件和硬件的程序)发展而来的B．操作系统既是系统软件又是应用软件C．操作系统是计算机用户与计算机的接口D．用户一般通过操作系统使用计算机5、调试程序属于( )。
A．应用软件 B．系统软件C．语言处理程序 D．应用软件包6、下列关于WWW浏览器的叙述中，不正确的是( )。
A．WWW浏览器是一种客户端软件B．通过WWW浏览器可以访问Internet上的各种信息C．通过WWW浏览器不可以接收邮件D．WWW浏览器基本上都支持多媒体特征7、Internet的计算机都遵从相同的通信协议是( )。
A．OSI参考模型中规定的传输层协议 B．TCP/IP传输控制/网间协议C．IEEE 802.3系列协议 D．帧中继传输协议8、对n个记录的文件进行归并排序，所需要的辅助存储空间为( )。
A．O(1) B．O(n)C．O(log2n)D．O(n2)9、计算机网络的最大优点是( )。
A．共享资源 B．增大容量C．加快计算 D．节省人力10、没有字符序列(Q，H，C，Y，P，A，M，S，R，D，F，X)，则新序列(F，H，C，D，P，A，M，Q，R，S，Y，X)是下列( )排序算法一趟扫描的结果。
A．起泡排序 B．初始步长为4的希尔(Shell)排序C．二路归并排序 D．以第一个元素为分界元素的快速排序11、从单链表中删除指针s所指结点的下一个结点t，其关键运算步骤为( )。
Berkeley DB概述Berkeley DB是由美国Sleepycat Software公司开发的一套开放源码的嵌入式数据库的程序库（database library），它为应用程序提供可伸缩的、高性能的、有事务保护功能的数据管理服务。
Berkeley DB为数据的存取和管理提供了一组简洁的函数调用API接口。
它是一个经典的C-library模式的toolkit，为程序员提供广泛丰富的函数集，是为应用程序开发者提供工业级强度的数据库服务而设计的。
其主要特点如下：嵌入式（Embedded）：它直接链接到应用程序中，与应用程序运行于同样的地址空间中，因此，无论是在网络上不同计算机之间还是在同一台计算机的不同进程之间，数据库操作并不要求进程间通讯。
Berkeley DB为多种编程语言提供了API接口，其中包括C、C++、Java、Perl、Tcl、Python 和PHP，所有的数据库操作都在程序库内部发生。
多个进程，或者同一进程的多个线程可同时使用数据库，有如各自单独使用，底层的服务如加锁、事务日志、共享缓冲区管理、内存管理等等都由程序库透明地执行。
轻便灵活（Portable）：它可以运行于几乎所有的UNIX和Linux系统及其变种系统、Windows 操作系统以及多种嵌入式实时操作系统之下。
它在32位和64位系统上均可运行，已经被好多高端的因特网服务器、台式机、掌上电脑、机顶盒、网络交换机以及其他一些应用领域所采用。
一旦Berkeley DB被链接到应用程序中，终端用户一般根本感觉不到有一个数据库系统存在。
可伸缩（Scalable）：这一点表现在很多方面。
Database library本身是很精简的（少于300KB的文本空间），但它能够管理规模高达256TB的数据库。
它支持高并发度，成千上万个用户可同时操纵同一个数据库。
Berkeley DB能以足够小的空间占用量运行于有严格约束的嵌入式系统，也可以在高端服务器上耗用若干GB的内存和若干TB的磁盘空间。
嵌入式常考数据结构嵌入式常考数据结构在嵌入式系统开发中，数据结构是一个非常重要的概念。
它用于组织和管理数据，是实现各种功能和算法的基础。
在本文中，我们将介绍嵌入式常考的一些数据结构及其在嵌入式系统中的应用。
1. 数组（Array）数组是最基本的数据结构之一，它是一种连续存储的数据结构，其中的元素按照顺序存储。
在嵌入式系统中，数组常用于存储一系列的数据，比如传感器采集的数据、图像的像素值等。
通过数组，我们可以方便地对这些数据进行索引和处理。
2. 链表（Linked List）链表是一种非连续存储的数据结构，它由一系列的节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
链表可以动态地分配内存，适用于嵌入式系统中对内存空间比较敏感的场景。
在嵌入式系统中，链表常用于实现队列、堆栈等数据结构，以及动态管理内存空间。
3. 栈（Stack）栈是一种具有特定的操作规则的线性数据结构，它采用“先进后出”的原则。
栈常用于保存临时数据、函数调用的返回地址等。
在嵌入式系统中，栈被广泛应用于函数调用、中断处理等场景。
4. 队列（Queue）队列是一种具有特定的操作规则的线性数据结构，它采用“先进先出”的原则。
队列常用于实现任务调度、事件处理等。
在嵌入式系统中，队列可以用于实现消息传递、任务处理等功能。
5. 树（Tree）树是一种非线性的数据结构，它由节点和边组成，每个节点可以有多个子节点。
树常用于组织和管理具有层次关系的数据。
在嵌入式系统中，树广泛应用于文件系统、配置管理、数据压缩等领域。
6. 图（Graph）图是一种由节点和边组成的非线性数据结构，节点之间的关系可以是任意的。
图常用于描述网络拓扑、路径规划等。
在嵌入式系统中，图可以用于实现网络通信、最短路径算法等。
7. 哈希表（Hash Table）哈希表是一种根据关键字直接访问数据的数据结构，它通过哈希函数将关键字映射到存储位置。
哈希表具有快速查找的特点，常用于实现字典、缓存等。
嵌入式c语言的通用数据结构和算法库嵌入式系统中的C语言通用数据结构和算法库，可以在多种场景下为开发者提供便利。
以下我们将介绍一些常见的数据结构和算法库，并分析它们的优缺点。
一、常见的数据结构在嵌入式系统中，常见的数据结构包括：1.数组：用于存储同一类型的数据，方便进行批量操作。
2.链表：用于存储不同类型的数据，动态扩展，插入和删除操作方便。
3.栈：遵循后进先出（LIFO）原则，适用于函数调用、表达式求值等场景。
4.队列：遵循先进先出（FIFO）原则，适用于任务调度、缓冲等场景。
5.哈希表：根据键值对进行存储和查找，适用于快速查找和排序场景。
6.树：用于构建层次结构，支持快速查找、插入和删除操作。
7.图：表示复杂的关系网络，支持最短路径、最小生成树等算法。
二、常见的算法库在嵌入式系统中，常见的算法库包括：1.排序算法：如快速排序、归并排序、堆排序等，用于对数据进行升序或降序排列。
2.查找算法：如二分查找、哈希查找等，用于在数据中查找特定值。
3.划分算法：如快排中的划分操作，用于将数据分成两部分。
4.压缩算法：如LZW、Huffman编码等，用于对数据进行压缩。
5.编码和解码算法：如Base64、ASCII码转换等，用于数据格式的转换。
6.图形算法：如最小生成树、最短路径等，用于解决图论问题。
3.优缺点分析嵌入式系统中的数据结构和算法库，具有一定的优势和局限性：1.优势：通用性：数据结构和算法库可以适用于多种场景，降低开发难度。
高效性：经过优化的算法库，可以提高嵌入式系统的性能。
易用性：开发者可以直接调用库函数，节省编写代码的时间。
2.局限性：资源占用：数据结构和算法库可能占用一定的内存和处理资源。
适应性：针对特定应用场景，可能需要定制化开发。
更新和维护：数据结构和算法库可能需要不断更新和维护，以适应新技术的发展。
综上所述，嵌入式系统中的C语言通用数据结构和算法库在实际应用中具有一定的优势和局限性。
程序的执行与嵌入式编码这一节主要描述的是主要数据结构的代码生成和嵌入式编码器实时车间。
他也总结概括了由文件和头文件构成的编码器实时车间嵌入式的程序，还有描述了怎么找到他们。
另外，这一节将描述如何生成实时嵌入式编码器车间项目，从最高水平下降到定时器中断水平。
本章节包含下列主题:（略）一：代码模块的数据结构实时模型数据结构实时嵌入式编码在车间实时模型数据结构中封装关于根模型的信息。
我们把数据结构的实时模型叫做运转计时器（简称rtm）。
为了减少内存需求，rtm只包含响应你模型的信息。
例如，相关领域的数据只有在拥有MAT-file具有代码生成选项时启用。
Rtm可能也包含有关时间，结算器，还有模型数据的特殊模型的rtM相关信息，例如：输入，输出，声明，参数。
由于默认，rtM包含一个错误状态,在此时你的代码就可以监视或者设置。
如果你不需要日志或监控你的应用程序错误状态,就选择错误状态实时抑制模型数据结构的选项。
这将进一步减少内存使用。
选择此选项,也可能导致rtM从生成的代码中完全消失。
rtM符号的定义的生成代码如下:•Structure definition (in model.h):struct _RT_MODEL_model_Tag {...};•Forward declaration typedef (in model_types.h):typedef struct _RT_MODEL_model_Tag RT_MODEL_model;•Variable and pointer declarations (in model.c):RT_MODEL_model model_M_;RT_MODEL_model *model_M = &model_M_;•Variable export declaration (in model.h):extern RT_MODEL_model *model_M;栈宏实时车间提供的嵌入式编码器栈宏，使你的代码能够与rtM界面有接口。
litedb 原理Litedb 原理Litedb 是一个轻量级的嵌入式数据库，具有高性能和低资源消耗的特点。
它的原理是基于文档数据库模型，采用了一种简单而高效的文件格式来存储数据。
一、文档数据库模型Litedb 使用文档数据库模型，将数据存储为文档的集合。
每个文档都是一个键值对的结构，其中键是唯一的用于标识文档，值可以是任意类型的数据。
文档之间没有固定的结构，允许灵活地存储和查询数据。
二、文件格式Litedb 使用了一种简单而高效的文件格式来存储数据。
每个数据库由一个文件组成，其中包含了多个集合（collection）。
每个集合由一个文件夹表示，文件夹内包含了多个数据文件，每个数据文件存储一个或多个文档。
三、数据存储Litedb 将文档以二进制的形式存储在数据文件中。
每个文档由一个固定大小的头部和一个变长的数据部分组成。
头部包含了文档的元数据，如文档大小、键的长度等信息。
数据部分存储了文档的键和值。
四、索引为了提高查询性能，Litedb 使用了索引来加速数据的查找。
索引是一种数据结构，它存储了键和对应文档的位置信息。
当执行查询操作时，Litedb 先通过索引定位到文档的位置，然后读取文档的内容。
通过使用索引，Litedb 可以快速地定位到指定键的文档，提高了查询效率。
五、事务Litedb 支持事务的概念，保证数据的一致性和完整性。
事务是一组操作的逻辑单元，要么全部执行成功，要么全部失败回滚。
在事务中，Litedb 使用了写前日志（Write Ahead Log，WAL）来记录数据的变更操作。
WAL 先将变更操作写入日志文件，然后再进行实际的数据修改。
这种方式可以保证在发生意外情况时，数据的修改可以进行回滚，从而保证了数据的一致性。
六、并发控制为了支持多个并发访问，Litedb 使用了锁机制来控制对数据的访问。
在读操作时，多个事务可以同时访问相同的数据。
而在写操作时，Litedb 会对数据进行加锁，只允许一个事务进行写操作。
