Негізгі ДҚБЖ функциялары

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Дерекқорды басқарудың заманауи жүйелері көптеген сайттарда қолданылады, бірақ олардың не екенін және ДҚБЖ функцияларын қалай пайдалануға болатынын бәрі бірдей біле бермейді. Мұндай құралдардың мүмкіндіктері өте көп, сондықтан оларды толық пайдалану үшін олардың не істей алатынын және пайдаланушы үшін қаншалықты пайдалы екенін түсінуіңіз керек.

Деректерді басқару

Біріншіден, ДҚБЖ функцияларына сыртқы жадтағы ақпаратты өңдеу кіреді және бұл функция VI-ның негізгі құрылымдарын қамтамасыз ету болып табылады, олар мәліметтер базасына тікелей енгізілген ақпаратты сақтау үшін ғана емес, сонымен қатар әртүрлі жағдайларда кез келген файлдарға жылдам қол жеткізу сияқты әртүрлі қызметтік тапсырмаларды орындау. Белгілі бір модификацияларда әртүрлі файлдық жүйелердің мүмкіндіктері белсенді пайдаланылады, ал басқалары тіпті сыртқы жад құрылғыларының деңгейінде жұмыс істеуді қамтамасыз етеді. Бірақ бұл жағдайда, жоғары дамыған ДҚБЖ функциясында пайдаланушы кез келген жағдайда қандай да бір жүйенің пайдаланылғаны туралы хабардар болмайтынын және солай болса, файлдардың қалай ұйымдастырылғанын ескерген жөн. Атап айтқанда, жүйе дерекқорға енгізілген нысандар үшін өзінің атау тәртібін сақтайды.

RAM буферін басқару

Жағдайлардың басым көпшілігінде ДҚБЖ функцияларын айтарлықтай үлкен дерекқорларда пайдалану әдеттегідей және бұл өлшем, кем дегенде, жиі қол жетімді жедел жадтан әлдеқайда үлкен. Әрине, егер әрбір деректер элементіне қол жеткізу жағдайында сыртқы жадпен алмасу жүзеге асырылса, соңғысының жылдамдығы жүйенің жылдамдығына сәйкес келеді, сондықтан оны іс жүзінде арттырудың жалғыз нұсқасы буфер болып табылады. жедел жадтағы ақпарат. Оның үстіне, егер ОЖ бүкіл жүйелі буферлеуді орындаса да, мысалы, UNIX-те, бұл ДҚБЖ-ны мақсат пен негізгі функциялармен қамтамасыз ету үшін жеткіліксіз болады, өйткені оның әрқайсысы үшін буферлеудің пайдалы қасиеттері туралы деректердің әлдеқайда үлкен көлемі бар. пайдаланылатын деректер қорының белгілі бір бөлігі. Осының арқасында жетілдірілген жүйелер өздерінің буфер жиынын, сондай-ақ оларды ауыстырудың бірегей тәртібін сақтайды.

Оперативті жадта барлық деректер қорының үздіксіз болуына бағытталған басқару жүйелерінің жеке бағыты бар екенін атап өткен жөн. Бұл бағыт жақын арада компьютерлердегі ЖЖҚ көлемі соншалықты кеңейетіні сонша, олар енді ешқандай буферлеу туралы алаңдамайды және осы жерде ДҚБЖ осы түрінің негізгі функциялары ыңғайлы болады деген болжамға негізделген. Қазіргі уақытта бұл жұмыстардың барлығы сынақ сатысында қалды.

Транзакцияны басқару

Транзакция – басқару жүйесі ретінде қарастыратын пайдаланылатын деректер қорымен операциялар тізбегібір бүтін. Егер транзакция толығымен сәтті орындалса, жүйе сыртқы жадта жасаған өзгерістерді түзетеді немесе бұл өзгерістердің ешқайсысы дерекқор күйіне әсер етпейді. Бұл операция пайдаланылған деректер қорының логикалық тұтастығын сақтау үшін қажет. Айта кету керек, транзакция механизмінің дұрыс курсын қолдау мақсаты мен функциялары басқа жүйелер түрлерінен айтарлықтай ерекшеленетін бір пайдаланушылық ДҚБЖ пайдаланған кезде де міндетті шарт болып табылады.

Кез келген транзакция дерекқор дәйекті күйде болғанда ғана басталып, процедура аяқталғаннан кейін оны сол күйде қалдыратын сипат оны дерекқорға қатысты әрекет бірлігі ретінде пайдалануды өте ыңғайлы етеді. Басқару жүйесімен бір мезгілде орындалатын транзакцияларды дұрыс басқарған кезде әрбір жеке пайдаланушы, негізінен, өзін тұтастың бір бөлігі ретінде сезіне алады. Дегенмен, бұл белгілі бір дәрежеде идеалдандырылған көрініс, өйткені көптеген жағдайларда жұмыс істейтін адамдар көп пайдаланушылық жүйені пайдаланса, әлі де өз әріптестерінің қатысуын сезінеді, бірақ іс жүзінде бұл ДҚБЖ тұжырымдамасының өзінде қарастырылған.. Көп пайдаланушы типті ДҚБЖ мүмкіндіктері сонымен қатар транзакцияны басқаруға сериялық орындау жоспары және сериялау сияқты ұғымдарды қатыстырады.

Олар нені білдіреді?

Бір мезгілде орындалатын транзакцияларды сериялау олардың жұмысының арнайы жоспарын құруды қарастырады, ондақол жеткізілген қоспаның жалпы әсері олардың дәйекті орындалуына байланысты алынған нәтижеге тең.

Сериялық орындау жоспары сериялауға әкелетін әрекеттердің нақты құрылымы болып табылады. Әрине, егер жүйе транзакциялар қоспасының шын мәнінде сериялық орындалуын қамтамасыз ете алса, онда транзакцияны бастаған кез келген пайдаланушы үшін басқалардың болуы мүлдем байқалмайды, тек бір пайдаланушымен салыстырғанда ол сәл баяу жұмыс істейді. режимі.

Бірнеше негізгі сериялау алгоритмдері бар. Орталықтандырылған жүйелерде бүгінгі таңда ең танымал алгоритмдер әртүрлі дерекқор объектілерін синхрондау түсіруге негізделген. Кез келген сериялау алгоритмдерін пайдаланған жағдайда белгілі бір дерекқор объектілеріне қол жеткізуде екі немесе одан да көп транзакциялар арасындағы қайшылықтар мүмкіндігі қамтамасыз етіледі. Мұндай жағдайда бұл процедураны қолдау үшін кері қайтаруды орындау қажет, яғни бір немесе бірнеше процестер арқылы дерекқорға енгізілген өзгерістерді жою. Бұл адам көп пайдаланушылық жүйеде басқалардың қатысуын сезінетін жағдайлардың бірі ғана.

Журналдар

Заманауи жүйелерге қойылатын негізгі талаптардың бірі – ақпаратты сыртқы жадыда сақтаудың сенімділігін қамтамасыз ету. Атап айтқанда, бұл ДҚБЖ негізгі функцияларына соңғы келісілгенді қалпына келтіру мүмкіндігін қамтитынын қарастырадыкез келген бағдарламалық немесе аппараттық құрал ақауы орын алған соң дерекқордың күйі. Жағдайлардың басым көпшілігінде аппараттық құрал ақауларының екі нұсқасын қарастыру әдеттегідей:

• жұмсақ, бұл компьютердің күтпеген жерден өшуі ретінде түсіндірілуі мүмкін (ең жиі кездесетін жағдай – электр қуатының төтенше өшуі);
• қатты, олар сыртқы медиада сақталған деректердің ішінара немесе толық жоғалуымен сипатталады.

Бағдарламалық құрал ақауларының мысалдарына ДҚБЖ негізгі функцияларының бөлігі болып табылмайтын кейбір мүмкіндікті пайдалануға әрекеттену кезінде жүйенің бұзылуы немесе кейбір пайдаланушы утилитасының бұзылуы, нәтижесінде белгілі бір транзакция аяқталмаған. Бірінші жағдайды жұмсақ сәтсіздіктің ерекше түрі деп санауға болады, ал екіншісі бір транзакцияны қалпына келтіруді талап етеді.

Әрине, кез келген жағдайда, дерекқорды қалыпты түрде қалпына келтіру үшін сізде белгілі бір қосымша ақпарат болуы керек. Басқаша айтқанда, деректер қорында деректерді сақтаудың сенімділігін қалыпты қамтамасыз ету үшін ақпаратты сақтаудың артық болуын қамтамасыз ету қажет, ал қалпына келтіру кезінде пайдаланылатын деректер бөлігі ерекше мұқият қорғалуы керек. Бұл артық деректерді сақтаудың ең көп тараған әдісі - өзгерістер журналын тіркеу.

Бұл не және ол қалай қолданылады?

Журналы дерекқордың арнайы бөлігі, қол жеткізуол ДҚБЖ функцияларының санына кірмейді және оған өте мұқият қолдау көрсетіледі. Кейбір жағдайларда ол әртүрлі физикалық тасымалдаушыларда орналасқан бір уақытта журналдың екі данасына қолдау көрсетеді. Бұл репозиторийлер деректер қорының негізгі бөлігінде орын алатын кез келген өзгерістер туралы ақпаратты алады және әртүрлі басқару жүйелерінде өзгерістерді әртүрлі деңгейлерде тіркеуге болады. Кейбір жағдайларда журнал жазбасы нақты логикалық жаңарту әрекетіне толық сәйкес келеді, басқаларында - сыртқы жад бетін жаңартумен байланысты ең аз ішкі операция, ал кейбір ДҚБЖ екі тәсілдің комбинациясын қамтамасыз етеді.

Кез келген жағдайда «алға жазу» деп аталатын журнал жүргізу стратегиясы қолданылады. Ол қолданылған кезде кез келген дерекқор нысандарындағы өзгерісті көрсететін жазба өзгертілетін нысанның алдында сыртқы журнал жадына енеді. Access ДҚБЖ функциялары осы хаттаманың қалыпты орындалуын қамтамасыз етсе, журналды пайдалану кез келген ақаулар кезінде деректер қорын қалпына келтіруге байланысты кез келген мәселелерді шешетіні белгілі.

Қайтару

Ең қарапайым қалпына келтіру жағдайы - жеке транзакцияны кері қайтару. Бұл процедура үшін жүйе бойынша өзгерістер журналын пайдаланудың қажеті жоқ және әрбір транзакция үшін жергілікті өзгерту әрекеттері журналын пайдалану жеткілікті, содан кейін кері операцияларды орындау арқылы транзакцияларды кері қайтару, әр операцияның соңынан бастап. жазбалар. ДҚБЖ функциясының құрылымы жиі қамтамасыз етедідәл осындай құрылымды пайдалану, бірақ көп жағдайда жергілікті журналдарға әлі де қолдау көрсетілмейді, тіпті жеке транзакциялар үшін жеке кері қайтару жалпы жүйеге сәйкес жүзеге асырылады және бұл үшін транзакциялардың әрқайсысының барлық жазбалары біріктіріледі. кері тізімде.

Жұмсақ ақаулық кезінде дерекқордың сыртқы жады сәтсіздік кезінде аяқталмаған транзакциялар арқылы өзгертілген әртүрлі нысандарды қамтуы мүмкін, сонымен қатар сәтті аяқталғандармен жаңартылған әртүрлі нысандар болмауы мүмкін. ЖЖҚ буферлерін пайдалану арқылы істен шыққанға дейін, мұндай проблемалар туындаған кезде мазмұны толығымен жойылады. Жергілікті журналдарды пайдалану протоколы орындалса, сыртқы жадта кез келген осындай нысандарды өзгертуге қатысты жазбалар міндетті түрде болады.

Жұмсақ сәтсіздіктер туындағаннан кейін қалпына келтіру процедурасының негізгі мақсаты негізгі дерекқордың сыртқы жадының осындай күйі болып табылады, ол VI-де кез келген аяқталған транзакцияларға өзгертулер енгізілген кезде орын алатын және іздерді қамтымайтын. аяқталмаған процедуралар. Бұл әсерге қол жеткізу үшін бұл жағдайда ДҚБЖ негізгі функциялары аяқталмаған транзакцияларды кері қайтару және сыртқы жадта нәтижесі ақырында көрсетілмеген операцияларды қайталау болып табылады. Бұл процесс негізінен журналды және буферді басқаруды ұйымдастыруға қатысты көптеген нәзіктіктерді қамтиды.

Қатты сәтсіздіктер

Қатты сәтсіздіктен кейін дерекқорды қалпына келтіру қажет болғанда, журнал ғана емес, дерекқордың сақтық көшірмесі де пайдаланылады. Соңғысы журналды толтыру басталған кездегі дерекқордың толық көшірмесі болып табылады. Әрине, қалыпты қалпына келтіру процедурасы үшін журналды сақтау қажет, сондықтан жоғарыда айтылғандай, оның сыртқы жадта сақталуына өте маңызды талаптар қойылады. Бұл жағдайда дерекқорды қалпына келтіру мұрағаттық көшірменің негізінде журнал сәтсіздік орын алған уақытқа дейін аяқталған барлық транзакцияларды қайта шығаруынан тұрады. Қажет болса, ол тіпті күтудегі транзакцияларды қайта ойната алады және қалпына келтіру процедурасы аяқталғаннан кейін олардың қалыпты жұмысын жалғастыра алады, бірақ көптеген нақты жүйелерде бұл процедура қатты ақауды қалпына келтірудің өзі өте ұзақ процедура болғандықтан орындалмайды.

Тілді қолдау

Заманауи дерекқорлар әртүрлі тілдерді пайдаланады және мақсаты, функциялары және басқа мүмкіндіктері қазіргі жүйелерден айтарлықтай ерекшеленетін алғашқы ДҚБЖ бірнеше жоғары мамандандырылған тілдерге қолдау көрсетті. Негізінде бұл SDL және DML болды, сәйкесінше дерекқор схемасын анықтауға және деректерді өңдеуге арналған.

SDL деректер қорының логикалық құрылымын анықтау үшін, яғни ұсынылған деректер қорының нақты құрылымын тану үшін пайдаланылды.пайдаланушылар. DML, керісінше, дерекқорға ақпаратты енгізуге, сондай-ақ бар деректерді жоюға, өзгертуге немесе пайдалануға мүмкіндік беретін ақпаратты манипуляциялау операторларының тұтас кешенін қамтиды.

ДҚБЖ функциялары біртұтас біріктірілген тілге қолдау көрсетудің әртүрлі түрлерін қамтиды, ол бастапқы жасалғаннан бастап деректер қорымен қалыпты жұмыс істеуге қажетті кез келген құралдардың болуын және стандартты пайдаланушы интерфейсін қамтамасыз етеді. SQL қазіргі кездегі ең көп таралған реляциялық жүйелердің ДҚБЖ негізгі функцияларын қамтамасыз ететін стандартты тіл ретінде пайдаланылады.

Бұл не?

Біріншіден, бұл тіл DML және SDL негізгі функцияларын біріктіреді, яғни реляциялық мәліметтер қорының нақты семантикасын анықтау және қажетті ақпаратты өңдеу мүмкіндігін береді. Сонымен қатар, әртүрлі деректер қоры объектілерін атау тікелей тіл деңгейінде компилятор арнайы жүргізілетін сервистік каталог кестелері негізінде объект атауларын олардың ішкі идентификаторларына түрлендіретін мағынада қолдау көрсетеді. Басқару жүйелерінің өзегі, негізінен, кестелермен немесе олардың жеке бағандарымен ешқандай әрекеттеспейді.

SQL тілі дерекқордың тұтастығындағы шектеулерді анықтауға мүмкіндік беретін арнайы құралдардың толық тізімін қамтиды. Тағы да, кез келген мұндай шектеулер арнайы каталог кестелеріне енгізілген және тұтастықты бақылау тікелей тіл деңгейінде жүзеге асырылады, яғниДеректер базасын өзгерту туралы мәлімдемелерді оқу процесінде компилятор дерекқордағы тұтастық шектеулеріне негізделген сәйкес бағдарлама кодын жасайды.