Lecture 4¶

Database Storage Part 2

Storage¶

File Organization¶

Slotted Pages¶

页中的元组是变长的，所以需要一个额外的数据结构来存储元组的位置信息。这个数据结构叫做Slot，每个Slot对应一个元组。

Log-Structured File Organization¶

Log-Structured File Organization是一种基于日志的文件组织方式。它将所有的更新操作都记录在一个日志中。DBMS只储存日志记录，而不是直接记录数据。如果需要读取数据，DBMS会先读取日志，然后重新构建数据。使用indexes可以加速找到日志的位置。周期性地compact（压缩）日志可以减少读取的时间。

Data Representation¶

元组只是字节的序列，可以使用不同精度的数据类型来表示数据，如Integer、Float、Decimal、Date、Time、String等。

不同数字类型有不同的精度和范围，使用过程中要避免舍入误差的问题。使用带有元数据、精确、可变长的二进制表示可以解决这个问题。

Postgres:Numeric¶

用C语言来表示储存细节：

C
typedef unsigned char NumericDigit;
typedef struct {
    int ndigits; // number of digits in digits[]
    int weight; // weight of first digit
    int sign; // NUMERIC_POS, NUMERIC_NEG, or NUMERIC_NAN
    NumericDigit *digits; // array of digits, most significant first
} numeric;

Large Values¶

大多数DBMS都不允许元组的大小超过一个页的大小。为了存储大的数据，DBMS会将数据分割成多个页，然后使用指针来连接这些页，即seperate overflow storage pages。

External Value Storage¶

有时候，元组中的数据可能会很大，不适合存储在页中。这时候可以使用外部存储，将数据存储在文件中，然后在页中存储指向文件的指针。DBMS无法直接访问外部存储，也无法提供一些保护，如durability（持久性）、transaction（事务）等。