嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)索引(數(shù)據(jù)庫(kù))

時(shí)間：2022-11-06 06:30:01 | 來源：信息時(shí)代

時(shí)間：2022-11-06 06:30:01 來源：信息時(shí)代

    嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)索引 : 為適應(yīng)嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的查找及更新頻繁的特點(diǎn)而采用的一種索引技術(shù),這種索引方法可以加速各種操作的執(zhí)行速度和確保數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的緊湊性。
嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)索引具有以下特點(diǎn):
(1)實(shí)時(shí)性:嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的很多應(yīng)用具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性,因此要求嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)具備非常高的數(shù)據(jù)處理速率,同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的單一處理過程的持續(xù)時(shí)間十分短暫(單一處理過程指的是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的一次基本操作,包括只讀、寫入和讀寫)。傳統(tǒng)的索引機(jī)制不能滿足這種實(shí)施應(yīng)用的需要,因此需要一些具有高實(shí)時(shí)性的索引機(jī)制。
(2)高的空間利用率:嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)通常運(yùn)行在資源有限的嵌入式設(shè)備上,其存儲(chǔ)空間較小,因此嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)占用的存儲(chǔ)空間成為了需要解決的首要問題。而傳統(tǒng)的索引通常能夠提大大高效率,進(jìn)行較快的隨機(jī)查找和順序查找,且動(dòng)態(tài)調(diào)整平衡,如B-樹,但空間利用較差,這對(duì)空間資源非常有限的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)影響很大。
嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)由于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)全部駐留內(nèi)存,系統(tǒng)很少進(jìn)行磁盤I/O操作,因此其索引結(jié)構(gòu)重點(diǎn)解決時(shí)間和空間上的開銷,其建立原則是快速定位、節(jié)省空間。通常采用的數(shù)據(jù)庫(kù)索引結(jié)構(gòu)為順序結(jié)構(gòu)、B-樹、AVL-樹的方法。順序結(jié)構(gòu)可采用數(shù)組方式存儲(chǔ),其優(yōu)點(diǎn)是存取方便,但不便于動(dòng)態(tài)維護(hù),進(jìn)行插入、刪除等操作時(shí)需要移動(dòng)大量的數(shù)據(jù);B-樹的使用最為廣泛,它操作性能好,動(dòng)態(tài)維護(hù)方便,但是它的每個(gè)結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)覆蓋率僅為55%,存儲(chǔ)效率太低;AVL-樹具有較高的存取性能,但是每個(gè)結(jié)點(diǎn)需要兩個(gè)指針域和一些附加的控制信息,存儲(chǔ)效率也不高。它們均不是嵌入式環(huán)境下的最佳選擇,因此在以上結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,出現(xiàn)了多種改進(jìn)的適用于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的索引結(jié)構(gòu),如針對(duì)提高內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)性能的T*-樹索引結(jié)構(gòu), 這是一種改進(jìn)的T-樹結(jié)構(gòu),它比AVL-樹和B-樹具有更高的空間利用率,雖然查找時(shí)間復(fù)雜度稍高于AVL-樹,但內(nèi)存中的操作使得其查找時(shí)間足以滿足實(shí)時(shí)性要求。這種結(jié)構(gòu)大大減少了結(jié)點(diǎn)間元素的移動(dòng)和平衡處理的次數(shù),較好地考慮了時(shí)間和空間的關(guān)系,是一種適用于嵌入式系統(tǒng)的索引結(jié)構(gòu)。此外,針對(duì)嵌入式系統(tǒng)I/O操作性能的不平衡B-樹索引結(jié)構(gòu),主要為了減少存儲(chǔ)塊的寫次數(shù),這種索引結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)由若干個(gè)關(guān)鍵字和指針域構(gòu)成,每個(gè)指針指向具有相應(yīng)關(guān)鍵字的文件記錄,由于不平衡B-樹避免了B-樹為了調(diào)節(jié)平衡產(chǎn)生的進(jìn)一步分裂而進(jìn)行的次數(shù),因此提高了系統(tǒng)的寫性能。