1.2.3 数据库系统的体系结构

数据库系统的体系结构

数据库系统尽管重要，但并不复杂，用户不要对它心存畏惧。从CPU、内存、I/O的角度来看，数据库系统就是使用这些资源，为用户提供数据存储和维护机制，方便用户对数据的访问和管理。

从CPU资源的使用来看，数据库系统提供了许多功能模块。这些功能模块可以让用户定义或者更改自己的数据格式；可以接收用户请求，决定请求的处理方式，以及在请求处理完成后将结果返回给用户；可以实现数据的备份和恢复等等。这些功能模块可以进程、也可以线程的方式实现，不同数据库系统会选用不同的方式。所有这些功能模块需要协同处理，共同完成对用户数据的管理工作。这就是数据库系统的进程管理，我们将在第2章中讲述。

从内存资源的使用来看，数据库系统需要一块内存空间，存放需要处理的用户数据；为了获取用户数据格式以及判断用户是否有执行权限，需要一块内存空间存放数据字典信息；为了防止数据更新的丢失，处理前系统要给数据加锁，需要一块内存空间存放锁的信息，等等。所有这些内存空间，为系统对数据的处理提供了一个工作场所。除此之外，各功能模块的运行也需要堆栈、存放执行代码等的内存空间。不同数据库系统对内存的使用也各不相同，但大体上存在相似的结构。对所有这些内存空间的管理，就是数据库系统的内存管理，我们将在第3章讲述。

从I/O资源的使用来看，数据库系统对用户数据的管理和维护，需要不断地将数据读入内存进行处理、在更新完成后写入磁盘。数据在磁盘上按照一定的格式存放，用户需要决定数据的组织和存放方式，以及确定何时对数据进行整理。这是数据库系统存储管理需要完成的工作，我们将在第4章中讲述。

因此，从数据库系统对CPU、内存、I/O系统资源的使用来看，我们可以将数据库系统的体系结构划分为：进程管理、内存管理、存储管理。本书也就是从这个角度来看待数据库系统，让用户能够从整体上快速、深入地掌握数据库系统。有关常用数据库系统的体系结构，可以参看第1.4一节。

由于数据库系统对CPU、内存、I/O系统资源的使用，用户对它的管理和配置也就是让这些资源相互协调、合理运用，不能在某一个资源上面存在瓶颈。这也是数据库系统性能调整的主要目标，有关数据库系统性能调整，可以参看第1.6一节。