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隨著信息化時(shí)代的到來，數(shù)據(jù)庫技術(shù)在各行各業(yè)中越來越被廣泛應(yīng)用。而這些數(shù)據(jù)庫都需要存儲(chǔ)在硬盤上，那么硬盤如何存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫呢？本篇文章將詳細(xì)解析硬盤上的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)原理。
讓客戶滿意是我們工作的目標(biāo)，不斷超越客戶的期望值來自于我們對這個(gè)行業(yè)的熱愛。我們立志把好的技術(shù)通過有效、簡單的方式提供給客戶，將通過不懈努力成為客戶在信息化領(lǐng)域值得信任、有價(jià)值的長期合作伙伴，公司提供的服務(wù)項(xiàng)目有：申請域名、網(wǎng)絡(luò)空間、營銷軟件、網(wǎng)站建設(shè)、白云網(wǎng)站維護(hù)、網(wǎng)站推廣。
一、硬盤的基本工作原理
在深入討論硬盤上的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)原理之前，我們需要先理解硬盤的基本工作原理。
硬盤是一種磁盤存儲(chǔ)設(shè)備，它由多個(gè)圓形盤片和一個(gè)磁頭組成。這些盤片平行地疊放在一起，并通過一個(gè)軸向旋轉(zhuǎn)，每個(gè)盤片都有兩個(gè)面進(jìn)行磁性記錄。磁頭是一個(gè)微小的電子元件，負(fù)責(zé)讀取或?qū)懭氪判杂涗洝?/p>
硬盤上的數(shù)據(jù)被組織成一個(gè)或多個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)都有自己的文件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的管理和存儲(chǔ)。
當(dāng)計(jì)算機(jī)要讀取硬盤上的數(shù)據(jù)時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)根據(jù)文件系統(tǒng)的記錄，找到需要讀取的文件所在的磁盤位置。然后磁頭會(huì)移動(dòng)到對應(yīng)的磁道位置，并旋轉(zhuǎn)到需要讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)的盤面，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取或?qū)懭搿?/p>
二、硬盤上的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)原理
數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)在硬盤上的方式是通過文件系統(tǒng)進(jìn)行的。與傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)不同，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使用自己的文件系統(tǒng)來管理數(shù)據(jù)。
1. 數(shù)據(jù)文件和日志文件
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常會(huì)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在兩個(gè)文件中：數(shù)據(jù)文件和日志文件。數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)著數(shù)據(jù)庫中的表格和數(shù)據(jù)，包含了所有的記錄、索引和視圖等。而日志文件則用于記錄數(shù)據(jù)庫中的操作，以便在數(shù)據(jù)庫崩潰后能夠恢復(fù)數(shù)據(jù)。
2. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。它是在操作系統(tǒng)之上的一層軟件，負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行創(chuàng)建、更新和查詢等操作。
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)使用自己的文件系統(tǒng)來管理數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)不同，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要支持事務(wù)處理和恢復(fù)機(jī)制，保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。
3. 數(shù)據(jù)庫緩存
為了提高數(shù)據(jù)庫的讀取和寫入性能，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)還會(huì)使用緩存來緩存數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫緩存就是將數(shù)據(jù)從硬盤上讀取到內(nèi)存中，以提高訪問速度。當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)會(huì)將緩存中的數(shù)據(jù)更新到硬盤上，以保證數(shù)據(jù)的一致性。
數(shù)據(jù)庫緩存有兩種類型：頁面緩存和查詢緩存。頁面緩存是將數(shù)據(jù)頁緩存在內(nèi)存中，以便快速讀取。查詢緩存則是將經(jīng)常查詢的結(jié)果緩存在內(nèi)存中，以便快速查詢。
4. 數(shù)據(jù)庫索引
在數(shù)據(jù)庫中，索引是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于加快查詢速度。數(shù)據(jù)庫索引通常是使用B樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)進(jìn)行查詢操作時(shí)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)會(huì)使用B樹索引查找數(shù)據(jù)的位置，從而加快查詢速度。
5. 數(shù)據(jù)庫分區(qū)
在大型數(shù)據(jù)庫中，為了提高性能，數(shù)據(jù)庫通常會(huì)進(jìn)行分區(qū)。分區(qū)將數(shù)據(jù)庫分成若干部分存儲(chǔ)在不同的磁盤上，以便同時(shí)訪問多個(gè)磁盤提高訪問速度。
三、小結(jié)
硬盤上的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)原理是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)領(lǐng)域。本篇文章介紹了硬盤的基本工作原理，并詳細(xì)解析了硬盤上的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)原理，包括數(shù)據(jù)文件和日志文件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫緩存、數(shù)據(jù)庫索引和數(shù)據(jù)庫分區(qū)等方面。
對于開發(fā)人員和數(shù)據(jù)庫管理員來說，了解硬盤上的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)原理是十分重要的。它們可以對選擇適合的硬盤和合理的數(shù)據(jù)庫管理策略等方面有所幫助，從而提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能和可靠性。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 數(shù)據(jù)庫是什么?Oracle又是啥玩意?
- 數(shù)據(jù)庫和硬盤的區(qū)別是什么
數(shù)據(jù)庫是什么?Oracle又是啥玩意?
經(jīng)常會(huì)有人問我數(shù)據(jù)庫是干啥的，其實(shí)一開始我是拒絕回答的，因?yàn)槲乙膊荒茏龅酵ㄋ滓锥谋磉_(dá)出來，畢竟我接觸這個(gè)概念也沒有多長時(shí)間，但隨著問的人多了，我覺得是時(shí)候腦補(bǔ)一下我的之一堂課了，萬一哪天冒出來個(gè)貨跟你掰扯這事兒，你沒分分鐘給他說清，最后弄個(gè)丟里兒丟面兒，好尷尬呀。
數(shù)據(jù)庫，說白了就是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉庫，這些數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化的，并可為多種應(yīng)用服務(wù)。也就是說，數(shù)據(jù)庫是使用計(jì)算機(jī)服務(wù)器來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，專門用來提供各種數(shù)兆汪據(jù)服務(wù)?？梢赃@樣想像，過去一個(gè)公司的所有財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)都是放在保險(xiǎn)柜里面，而現(xiàn)在我們就可以針對這些財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)搭建一個(gè)數(shù)據(jù)庫放在某臺計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上面;再比如，企業(yè)或事業(yè)單位的人事部門常常要把本單位職工的基本情況(職工號、姓名、年齡、性別、籍貫、工資、簡歷等)存放在表中，這張表就可以看成是一個(gè)數(shù)據(jù)庫。有了這個(gè)”數(shù)據(jù)倉庫”我們就可以根據(jù)需要隨時(shí)查詢某職工的基本情況，也可以查詢工資在某個(gè)范圍內(nèi)的職工人數(shù)等等。這些工作如果都能在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)進(jìn)行，那我們的人事管理就可以達(dá)到極高的水平。此外，在財(cái)務(wù)管理、倉庫管理、生產(chǎn)管理中也需要建立眾多的這種”數(shù)據(jù)庫”，使其可以亂手利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)、倉庫、生產(chǎn)的自動(dòng)化管理。最常見的數(shù)據(jù)庫有：銀行儲(chǔ)蓄系統(tǒng)、手機(jī)話費(fèi)系統(tǒng)、美容美發(fā)會(huì)員系統(tǒng)、超市會(huì)員積分系統(tǒng)、水電費(fèi)系統(tǒng)、機(jī)票或火車票系統(tǒng)等，這些都需要后臺數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)設(shè)施的支撐。舉了這么多例子，應(yīng)該是把數(shù)據(jù)庫說明白了，至少能在大腦里面有個(gè)概念，知道這個(gè)東西是干啥的。
現(xiàn)在大數(shù)據(jù)被炒的紅得發(fā)紫，而大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)也是數(shù)據(jù)，由此可見，數(shù)據(jù)是一個(gè)企業(yè)的核心資源，說它是企業(yè)的立身之本、發(fā)展之基都不為過，因此，維護(hù)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)是企業(yè)不可或缺的。
目前市面上的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品有很多，單從規(guī)模上分可分為大型、中型、小型幾種，典型的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品如下：
大型數(shù)據(jù)庫：Oracle、DB2、Sybase;
中型數(shù)據(jù)庫：MySQL、SQLServer、Infomix;
小型數(shù)據(jù)庫：Access、VisualFoxpro。在眾多的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中，Oracle數(shù)據(jù)庫一直處于行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)先地位，也是當(dāng)今更流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。Oracle可翻譯成”甲骨文”，它是一家以數(shù)據(jù)庫為主業(yè)的全球化公司，是全球第二大軟件公司(之一名是微軟公司)，目前Oracle在數(shù)據(jù)庫軟件市場已經(jīng)排名之一，數(shù)據(jù)庫軟件市場份額達(dá)到48.6%，遙遙領(lǐng)先于第二名占有率僅為20.7%的IBM公司的DB2。在中國市場上的計(jì)算機(jī)專業(yè)系統(tǒng)后臺所使用的數(shù)據(jù)庫尤以O(shè)racle數(shù)據(jù)庫居多。但是購買Oracle數(shù)據(jù)庫需要很大一筆費(fèi)用，一般的大型企業(yè)使用，需要有專業(yè)人員進(jìn)行管理和維護(hù)，中小企業(yè)承擔(dān)不起。中小企業(yè)為了節(jié)省成本，一般使用MySQL、PostgreSQL這類免費(fèi)開源的數(shù)據(jù)嘩猜嫌庫，所以O(shè)racle數(shù)據(jù)庫相關(guān)的工作崗位一般是在大型企業(yè)中。
對于為什么選擇Oracle數(shù)據(jù)庫，而不是其他的數(shù)據(jù)庫?
之一，是因?yàn)镺racle數(shù)據(jù)庫占據(jù)更大的市場份額，并且越來越大，市場需要很多Oracle數(shù)據(jù)庫方面的人才，中國有句老話說”做對事，選對人”，是同樣的道理;第二，是很多非Oracle數(shù)據(jù)庫的老系統(tǒng)正往Oracle數(shù)據(jù)庫遷移，其他數(shù)據(jù)庫市場占有率在減少，其他數(shù)據(jù)庫工作者有面臨失業(yè)的風(fēng)險(xiǎn);第三，Oracle有大量的官方學(xué)習(xí)文檔，還有部分中文文檔，可以有效地進(jìn)行學(xué)習(xí);第四，Oracle有大量的從業(yè)人員，有共同方向的朋友可以互相幫助，不再是孤膽英雄;第五，是可以很容易地從Oracle官方網(wǎng)站下載功能齊全的數(shù)據(jù)庫最新版本進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以讓你了解數(shù)據(jù)庫方面的最新發(fā)展趨勢等。
在此說明，以后的所有內(nèi)容都是基于Oracle11g數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的，下面我們就簡單介紹一下Oracle11g的系列產(chǎn)品：
企業(yè)版(EnterpriseEdition)此版本包含了數(shù)據(jù)庫的所有組件，并且能夠通過購買選項(xiàng)和程序包來進(jìn)一步對其增強(qiáng)。
能支持例如大業(yè)務(wù)量的在線事務(wù)處理OLTP(On-LineTransactionProcessing聯(lián)機(jī)事務(wù)處理系統(tǒng))環(huán)境、查詢密集的數(shù)據(jù)倉庫和要求苛刻的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序。
標(biāo)準(zhǔn)版1(StandardEditionOne)此版本為工作組、部門級和互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序提供了前所未有的易用性和性價(jià)比。從針對小型商務(wù)的單服務(wù)器環(huán)境到大型的分布式部門環(huán)境，該版本包含了構(gòu)建重要商務(wù)應(yīng)用程序所必需的全部工具。它僅許可在更高容量為2個(gè)處理器的服務(wù)器上使用，支持Windows/Linux/UNIX操作系統(tǒng)，并支持64位平臺操作系統(tǒng)。
標(biāo)準(zhǔn)版(StandardEdition)此版本提供了StandardEditionOne所不具有的易用性、能力和性能，并且利用真正的應(yīng)用集群(RAC)提供了對更大型計(jì)算機(jī)和服務(wù)集群的支持。它可以在更高容量為4個(gè)處理器的單臺服務(wù)器上、或者在一個(gè)支持最多4個(gè)處理器的集群上使用，可支持Windows、Linux和UNIX操作系統(tǒng)，并支持64位平臺操作系統(tǒng)。
簡化版此版本支持與標(biāo)準(zhǔn)版1、標(biāo)準(zhǔn)版和企業(yè)版完全兼容的單用戶開發(fā)和部署。通過將Oracle數(shù)據(jù)庫獲獎(jiǎng)的功能引入到個(gè)人工作站中，該版本提供了結(jié)合世界上更流行的數(shù)據(jù)庫功能的數(shù)據(jù)庫，并且該數(shù)據(jù)庫具有桌面產(chǎn)品通常具有的易用性和簡單性，可支持Linux和Windows操作系統(tǒng)。
從存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)上來說，目前流行的數(shù)據(jù)庫主要包含以下兩種：
RDBMS：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，是指采用了關(guān)系模型來組織數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫;
NoSQL數(shù)據(jù)庫，是指那些非關(guān)系型的、分布式的數(shù)據(jù)庫。簡單來說，關(guān)系模型指的就是二維表格模型，而一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫就是由二維表及其之間的聯(lián)系所組成的一個(gè)數(shù)據(jù)組織。
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫優(yōu)點(diǎn)：
1、容易理解
二維表結(jié)構(gòu)是非常貼近邏輯世界的一個(gè)概念，關(guān)系模型相對網(wǎng)狀、層次等其他模型來說更容易理解。
2、使用方便
通用的SQL語言使得操作關(guān)系型數(shù)據(jù)庫非常方便。
3、易于維護(hù)
豐富的完整性大大減低了數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)部移植的概率。
4、事務(wù)安全
所有關(guān)系型數(shù)據(jù)庫都不同程度的遵守事物的四個(gè)基本屬性，因此對于銀行、電信、證券等交易型業(yè)務(wù)是不可或缺的。
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的瓶頸：
1、高并發(fā)讀寫需求
網(wǎng)站的用戶并發(fā)性非常高，往往達(dá)到每秒上萬次讀寫請求，對于傳統(tǒng)型數(shù)據(jù)庫來說，硬盤I/O是一個(gè)很大的瓶頸。
2、海量數(shù)據(jù)的高效率讀寫
互聯(lián)網(wǎng)上每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量是巨大的，對于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫來說，在一張包含海量數(shù)據(jù)的表中查詢，效率是非常低的。
3、高擴(kuò)展性和可用性
在基于WEB的結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)庫是最難進(jìn)行橫向擴(kuò)展的，當(dāng)一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的用戶量和訪問量與日俱增的時(shí)候，數(shù)據(jù)庫卻沒有辦法像WEBServer和APPLICATIONServer那樣簡單的通過添加更多的硬件和服務(wù)節(jié)點(diǎn)來擴(kuò)展性能和負(fù)載能力。對于很多需要提供24小時(shí)不間斷服務(wù)的網(wǎng)站來說，對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行升級和擴(kuò)展是非常痛苦的事情，往往需要停機(jī)維護(hù)和數(shù)據(jù)遷移。
NoSQL數(shù)據(jù)庫
NoSQL一詞首先是CarloStrozzi在1998年提出的。2023年再次提出了NoSQL一詞，用于指那些非關(guān)系型的、分布式的，且一般不保證遵循ACID原則的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。
NoSQL具有以下特點(diǎn)：
1、可以彌補(bǔ)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的不足
2、針對某些特定的需求而設(shè)計(jì)，可以具有極高的性能
3、大部分都是開源的，由于成熟度不夠，存在潛在的穩(wěn)定性和維護(hù)性問題。
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫適用于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫適用于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，二者優(yōu)勢互補(bǔ)，相得益彰。
Oracle數(shù)據(jù)庫未來的發(fā)展方向是提供結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化的解決方案，實(shí)現(xiàn)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和NoSQL共存互補(bǔ)。值得強(qiáng)調(diào)的是，目前關(guān)系型數(shù)據(jù)庫仍是主流數(shù)據(jù)庫。
雖然NoSQL數(shù)據(jù)庫打破了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的觀念，可以很好地滿足WEB2.0時(shí)代數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)要求，但NoSQL數(shù)據(jù)庫也有自己的缺陷。在現(xiàn)階段的情況下，可以將關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和NoSQL數(shù)據(jù)庫結(jié)合使用，相互彌補(bǔ)各自的不足。
關(guān)于數(shù)據(jù)庫及其代表產(chǎn)品Oracle今天就介紹這么多，有興趣的可以繼續(xù)深挖，希望我的介紹能讓你對數(shù)據(jù)庫有一個(gè)更深入的認(rèn)識。如果有志于在這方面發(fā)展的話，就讓我們一起跟往事干杯從頭再來。
數(shù)據(jù)庫和硬盤的區(qū)別是什么
數(shù)據(jù)庫是軟件，硬盤是硬件。
硬盤可以用來存放數(shù)據(jù)庫。
這兩樣沒有可比性，硬盤是一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的硬件設(shè)備，而數(shù)據(jù)庫指的是皮友按一定結(jié)構(gòu)組織在一起的
數(shù)據(jù)
，鏈握稿數(shù)據(jù)庫一般存棚孝儲(chǔ)在硬盤上，由
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
軟件進(jìn)行管理和維護(hù)。
簡單一點(diǎn)就是數(shù)據(jù)庫屬于軟件，硬盤當(dāng)然是硬件了。
前者是數(shù)據(jù)、軟件、程序，后者是存儲(chǔ)器、是硬件，是前者的存儲(chǔ)地。
最本質(zhì)的區(qū)別：數(shù)據(jù)庫是軟件、硬盤是硬件！
關(guān)于通常硬盤中的數(shù)據(jù)庫的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。
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文章名稱：硬盤上的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)原理解析(通常硬盤中的數(shù)據(jù)庫)
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