数据库系统实现 第一章 DBMS实现概述

DBMS提供的能力

1）持久存储 DBMS在灵活性方面比文件系统要好，同时支持对非常大量数据的存储

2）编程接口

3）事务管理 DBMS支持对数据的并发存取，即多个不同的进程（称作事物）同时存取操作，事物具有原子性。DBMS还需要有恢复能力

数据库管理系统概述

DBMS有两个不同的命令来源：

1）普通用户和应用程序，他们对数据进行访问与修改

2）数据库管理员，负责建立数据库的结构与模式的人

查询处理概述

查询会沿着以下两条路径进行

查询响应

1）用户传命令给查询编译器

2）查询编译器对查询进行分析和优化，得到查询计划

3）动作序列传给执行引擎

4）执行引擎向资源管理器发出一系列对于小数据单元的请求。

5）资源管理器掌握着数据文件的数据格式，大小，索引文件等，查找数据的请求会被翻译成对页面的请求

6）请求被传送到缓冲区管理器

7）缓冲区管理器负责将数据从第二级存储器传到主存的缓存区

事物处理

事物处理器分成两个部分

a）并发控制管理器，保证事物的原子性与孤立性

b）日志和恢复管理器，负责事物的持久性

一个或多个操作组成一组，称为事物，事物处理器从操作系统得到命令，从而知道什么时候事物开始，什么时候结束。事务处理器执行以下任务

1）日志记录

2）并发控制，一般通过加锁实现

3）死锁解决，资源竞争而引发死锁的时候需要终止一个或多个事物从而使其他事物进行下去

事物的ACID属性

A：原子性（Atomicity）即事物完全执行或完全不执行

C：一致性（Consistency）

I：隔离性（Isolation），表面上看起来事物都是在没有其他事物同时执行的情况下执行的

D：持久性，事物完成之后的影响不会丢失

查询处理器

查询处理器对数据库性能的影响是最大的，它分为两个部分

1）查询编译器，将查询翻译成一种内部形式，称为查询计划。查询编译器包括三个部分

　　a、查询分析器，将查询命令建立为一个树结构

　　b、查询预处理器，对查询进行语义检查（例如检查查询中的关系是否存在），进行某些树结构转换，将分析树转换为代数操作符树

　　c、查询优化器，将最初的查询计划转换成对实际数据操作的最有效的操作序列

2）执行引擎，负责执行查询计划的每一步。执行引擎与DBMS中的大多数其他成分都有交互，或直接交互，或通过缓冲区。