- •Введение
- •Глава 1. Проектирование баз данных
- •1.1. История развития баз данных и субд
- •1.2. Введение в субд
- •1.2.1. Основные термины, понятия и определения
- •1.2.2. Классификация субд
- •1) Сетевые, корпоративные, распределенные, клиент-серверные, полнофункциональные, масштабируемые, “большие” субд.
- •2) Локальные, персональные, настольные, файл-серверные, “малые” субд.
- •1.3. Модели данных
- •1.3.1. Типы связей между объектами
- •1.3.2. Формы записи инфологической (концептуальной) модели
- •1.3.3. Уровни представления и независимости данных
- •1.3.4. Порядок взаимодействия пользователя, субд и ос
- •1.3.5. Поддержка целостности базы данных
- •1.3.6. Иерархическая модель
- •1.3.7. Сетевая модель
- •1.3.8. Реляционная модель
- •1.3.8.1. Отношения
- •1.3.8.2. Теоретико-множественные операции с отношениями
- •1.3.8.3. Правила Кодда
- •1.3.8.4. Индексирование таблиц
- •1.3.8.5. Связывание таблиц
- •1.3.9. Постреляционная модель
- •1.3.10. Многомерная модель
- •1.3.11. Объектно‑ориентированная модель
- •1.4. Модели использования баз данных в сети
- •1.4.1. Сеть
- •1.4.2. Модели использования баз данных
- •1.4.2.1. Локальная однопользовательская модель
- •1.4.2.2. Файл-серверная модель
- •1.4.2.3. Клиент-серверная модель
- •В моделях «клиент–сервер»
- •1.4.2.4. Модель удаленного доступа (rda)
- •1.4.2.5. Модель сервера данных
- •1.4.2.6. Трехзвенная распределенная модель
- •1.4.2.7. Модели серверов баз данных
- •1.4.2.8. Клиент-Интернет
- •1.4.2.9. ИнтерфейсOdbc
- •1.4.3. Мониторы обработки транзакций (tpm)
- •1.4.4. Децентрализованное управление базами данных
- •1.4.5. Таблицы в локальных сетях
- •1.5. Проектирование баз данных
- •1.5.1. Принципы и этапы проектирования и создания баз данных
- •1.4.Определение доменов атрибутов.
- •1.5. Определение первичных и вторичных ключей.
- •1.6. Определение суперклассов и подклассов для типов сущностей.
- •1.7. Создание er‑диаграмм для отдельных пользователей.
- •2.6. Создание er‑диаграмм для отдельных пользователей.
- •3.4. Создание er‑диаграммы глобальной логической модели.
- •4. Создание глобальной логической модели в среде целевой субд.
- •6. Разработка механизма защиты.
- •1.5.3. Правила формирования взаимосвязанных таблиц
- •1.5.4. Модели жизненного цикла и проектирование баз данных
- •1.5.4.1. Модели жизненного цикла
- •1.5.4.2. Обследование, системный анализ и постановка задачи
- •1.5.4.3. Инфологическое проектирование
- •1.5.4.4. Датологическое проектирование
- •1.5.4.5. Проектирование физической модели
- •1.5.4.6. Реализация, интеграция и внедрение
- •1.5.5. Выбор субд
- •1.5.5.1. Сравнение Visual FoxPro, Access, sql Server, Oracle и Excel
- •1.5.5.2. Методика балловой оценки программных средств
- •1.5.6. Case‑средства автоматизации проектирования
- •1. Ориентация на этапы жизненного цикла
- •2. Функциональная полнота
- •Пользователя в ms sql Server 7.0
- •1.6.2. Резервирование информации
- •1.6.3. Варианты разработки приложений
- •1.7. Стандартизация баз данных
- •1.8. ЯзыкSql
- •1.8.1. Введение вSql
- •1.8.2. Типы данныхSql
- •1.8.3. Оператор выбора данныхSelect
- •1.8.3.1. Назначение и синтаксис оператора
- •1.8.3.2. Объединение таблиц
- •1.8.3.3. Вложенные и коррелированные запросы
- •1.8.3.4. Запросы, использующиеExist, any, all
- •1.8.3.5. Стандартные функции
- •1.8.3.6. Запрос с группировкой
- •1.8.4. Операторы обновления базы
- •1.8.4.1. Оператор корректировки данныхUpdate
- •1.8.4.2. Оператор удаления записейDelete
- •1.8.4.3. Оператор включения записей insert
- •1.8.5. Представления
- •1.9. Транзакции
- •1.9.1. Определение транзакций
- •1.9.2. Организация транзакций
- •1.9.3. Журнал транзакций
- •1.9.4. Журнализация и буферизация
- •1.9.5. Индивидуальный откат транзакций
- •1.9.6. Восстановление после мягкого сбоя
- •1.9.7. Физическая согласованность базы данных
- •1.9.8. Восстановление после жесткого сбоя
- •1.9.9. Параллельное выполнение транзакций
- •1.9.10. Уровни изолированности пользователей
- •1.9.11. Гранулированные синхронизационные захваты
- •1.9.12. Предикатные синхронизационные захваты
- •1.9.13. Метод временных меток
- •1.10. ВстроенныйSql
- •1.10.1. Особенности встроенногоSql
- •1.10.2. Определение курсора
- •1.10.3. Открытие курсора
- •1.10.4. Чтение очередной строки курсора
- •1.10.5. Закрытие курсора
- •1.10.6. Удаление и обновление данных
- •1.10.7. Хранимые процедуры
- •Хранимой процедуры на сервере
- •1.10.8. Триггеры
- •1.10.9. ДинамическийSql
- •1.11. Архитектура субд и оптимизация запросов
- •1.12. Перспективы развития субд
- •Вопросы для самопроверки и контроля
- •1Оглавление
1.3.8.4. Индексирование таблиц
Для таблиц могут создаваться индексы. Индекс логически представляет собой таблицу из двух колонок: в первой находятся значения индекса в порядке убывания или возрастания, а во второй – адреса записи таблицы со значением данного индекса. Адреса могут быть абсолютными (номер цилиндра, дорожки, сектора), относительными (номер записи в таблице) или символическими.
Индексом может быть поле или группа полей (составной индекс).
Физическая организация индексов, обычно скрыта от программиста и для различных СУБД она различная. Например, для Accessиндексы хранятся вместе с данными в одном файле, а дляVisualFoxPro– в отдельном файле для одного и группы индексов.
Пример. Создадим для таблицы сотрудников (таблица 1.3.8.4.1) индекса по табельному номеру (таблица 1.3.8.4.2).
Таблица 1.3.8.4.1
Таблица «Сотрудники»
|
Запись № |
Табельный № |
Фамилия |
Код подразделения |
Другие поля |
|
1 |
20 |
Иванов |
2 |
… |
|
2 |
50 |
Сидоров |
1 |
… |
|
3 |
30 |
Петров |
2 |
… |
|
4 |
10 |
Агеев |
1 |
… |
|
5 |
60 |
Смирнов |
2 |
… |
Таблица 1.3.8.4.2
Таблица индексов по табельному номеру
|
Табельный № |
Запись № |
|
10 |
4 |
|
20 |
1 |
|
30 |
3 |
|
50 |
2 |
|
60 |
5 |
При изменении информации в таблице автоматически обновляются все индексы таблицы.
Наличие индекса позволяет:
Обработать таблицу в нужной последовательности (логическая сортировка таблицы). Для этого назначается главный индекс, который задает порядок (по возрастанию или убыванию значения индекса) чтения записей таблицы (в примере по возрастанию значения табельного номера). Главный индекс можно определить при помощи специальных команд управления индексами (например, Set Index toдля FoxPro, или фразой фразаSet Order ToоператораSelectязыкаSQL).
Осуществить прямой поиск нужной записи по ее индексу (например, табельного номера равного 30) методом двоичного поиска записи индексной таблицы и сравнения текущего индекса с искомым значением индекса (30). Если текущий индекс не совпадает с исходным, то СУБД выводит сообщение об отсутствии записи с исходным значение индекса (обычно, это может случиться после аварийного завершения работы с базой данных, например, при отключении электропитания или “зависания” операционной системы). После нахождения записи в индексном файле выбирается адрес (номер записи 3), и запись таблицы с данным адресом (под номером 3) становится текущей. Так как размеры индексных файлов небольшие, то они хранятся в оперативной памяти и двоичный поиск в оперативной памяти производится максимально быстро. В нашем примере, нужно найти запись о сотруднике с табельным номером 30, то будет не последовательный поиск нужной записи, а двоичный в индексной таблице, что значительно быстрее (число шагов поиска равно двоичному логарифму из числа всех записей в индексной таблице). Если учесть, что СУБД все знает о своих файлах, размерах записей и таблиц, о типе и емкости дисководов, то она рассчитывает точный физический адрес записи по ее номеру в таблице (имя диска, номер цилиндра, дорожки и сектора) и головка чтения за одно перемещение находит и читает нужную запись. Таким образом, время поиска и чтения практически не зависит от числа записей в таблице и примерно равно времени механического перемещения головки чтения и записи дисковода и одного оборота диска. Если индексная таблица содержит много записей, то могут использоваться иерархическая, а не линейная организация хранения индексов, что ускоряет поиск записей (это внутренняя задача самой СУБД, программист освобожден от этого).
Организовать быстрый последовательный поиск группы записей таблицы по условию их отбора путем использования фильтрованного индекса или использовать индексы вместо полей записей таблицы в условиях отбора записей. Например, вывести сотрудников подразделения с кодом 2.
Для полей связей таблиц должны быть созданы индексы.
Обычно выделяют следующие типы индексов.
Первичный (Primary)который является уникальным, служит для связи с другими таблицами (индекс для первичного ключа). У таблицы может быть только один первичный индекс. Индексные поля не могут иметь пустые значения.
Вторичный, иликандидат (Candidat), аналогичный первичному, но не может быть им, так как место первичного индекса уже занято (индекс для вторичного ключа).
Уникальный (Unique) индекс хранит неповторяющиеся значения индекса, т.е. дублирующиеся значения игнорируются.
Регулярный (Regular) индекс хранит значения индексов всех записей таблицы. Обычно такой индекс является внешним ключом.
Фильтрованный индекс – индекс формируется только для тех записей, которые удовлетворяют некоторому заданному условию.
Кластерный индекс– при создании индекса происходит физическая сортировка индексируемой таблицы, что ускоряет работу с этой таблицей. Обычно, кластерный индекс создается для редко изменяемых таблиц, например, справочников единиц измерения, подразделений, должностей.