c++ - 磁盘数据库如何在文件系统级别处理文件读写？

Question

假设我要用 C++ 编写自己的数据库，并假设我将使用二叉树或哈希映射作为底层数据结构。我将如何处理对此数据结构的更新？

1）我应该先创建二叉树，然后以某种方式将其保存到磁盘上吗？每次必须更新数据时，我都需要打开这个文件并更新它？那不是一个昂贵的操作吗？

2）有没有办法直接处理二叉树而不将其加载到内存中然后再次持久化？

3）SQLite和Mysql是如何处理的？

4）我的主要问题是，数据库如何保存大量数据并同时对其进行更新，而无需每次打开和关闭文件。

标签： c++cdatabasesqlitefilesystems

Answer 1

数据库将磁盘或文件视为一个大块设备，并在 M-way Balanced Trees 中管理块。他们在这些块中插入/更新/删除记录，并再次将脏块刷新到磁盘。它们管理空闲块的分配表，因此不需要在每次访问时重写数据库。由于 RAM 内存昂贵但速度快，因此页面保存在 RAM 缓存中。单独的索引（单独的文件或只是块）基于键管理快速访问。块通常是底层文件系统的本机分配大小（例如集群大小）。为原子性维护撤消/重做日志。等等

还有更多要说的，这个问题实际上属于计算机科学堆栈交换。如需更多信息，请阅读 Horowitz 和 Sahni，“数据结构基础”，第 496 页。

至于你的问题：

1. 您打开它一次并在数据库管理器运行时保持打开状态。您可以根据需要分配存储空间并维护如上所述的 M 路树。

2. 是的。您读取保存在缓存中的块。

3. 和 4：见上文。