12、数据库数据存储与访问全解析

数据库数据存储与访问全解析

1. 数据存储介质概述

在大多数计算机系统中，存在多种数据存储介质，它们根据访问数据的速度、每单位数据的存储成本以及可靠性进行分类。常见的存储介质有以下几种：
- 缓存（Cache） ：这是最快但也是最昂贵的存储方式。缓存内存容量较小，其使用由计算机硬件管理，在数据库系统中无需专门管理缓存存储。
- 主内存（Main Memory） ：用于处理可用数据的存储介质。通用计算机的指令在主内存中操作。虽然主内存可以容纳数兆字节的数据，但通常太小（或太贵），无法存储整个数据库。如果发生电源故障或系统崩溃，主内存中的内容通常会丢失。
- 闪存（Flash Memory） ：也称为电可擦可编程只读存储器（EEPROM）。与主内存不同，闪存中的数据可以在电源故障后幸存。读取闪存中的数据耗时不到一百纳秒，几乎与读取主内存中的数据一样快。然而，写入数据更为复杂，数据只能写入一次，写入时间为四到十微秒，且不能直接覆盖。要覆盖之前写入的内存，必须同时擦除整个存储块，然后才能重新写入。闪存的一个缺点是，它只允许有限的擦除周期，范围从一万到一百万次。闪存作为磁盘的替代品，在低成本计算机系统中用于存储小容量数据（五到十兆字节），如掌上电脑和数码相机等设备。
- 磁碟存储（Magnetic Disk Storage） ：这是在线数据长期存储的主要介质。通常，整个数据库都存储在这种磁盘上。要访问数据，需要将其从磁盘传输到主内存。操作完成后，需要将修改后的数据写回磁盘。目前，磁盘的容量从几GB到80GB不等，并且每年以50%的速度增长。