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  • 表面贴连接器无疑提供了许多优点,包括减少组装成本、提供双倍密度改善高速性能完整性。但是,表面贴连接器同时也包含一些已经被认知的缺点-从可靠性问题(如连接器自电路板上脱落)到共面性所导致组装问题等...
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  • 机械结构_day8

    2019-07-09 09:43:50
    沿纤维轴方向有很高强度模量、耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀,轻 价格昂贵,难加工 1.5~2.0 亚克力板 可塑性强透光性能好、寿命长、抗冲击力强(比玻璃强16倍)、自重轻、便宜、绝缘 脆,易断裂变形 ...

    常用材料表

    板材

    材料 优点 缺点 密度g/cm³
    碳纤维板 沿纤维轴方向有很高的强度和模量、耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀,轻 价格昂贵,难加工 1.5~2.0
    亚克力板 可塑性强透光性能好、寿命长、抗冲击力强(比玻璃强16倍)、自重轻、便宜、绝缘 脆,易断裂变形 1.1
    玻纤板 硬度、韧性,强度,刚性等方面都要高于亚克力板,便宜. 不能密集打孔 2.4~2.76
    钢板 不同工艺的钢板有所不同,但一般高强度,高韧性 7.9
    铝板 轻,一般来说合金铝板用的比较多 太容易变形 2.7
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  • Mysql索引

    2020-06-24 01:21:43
    通过磁头转动移动到不同盘片磁道上,读取不同信息。每次读取至少一个扇区大小(4K)到内存。磁盘I/O是一个机械运动过程,所以相对于内存或者缓存操作要慢得多,所以一般对于I/O操作要单独开启一个线程,因为...

    MySql索引

    1、磁盘存取原理

    在这里插入图片描述
    通过磁头转动移动到不同的盘片和磁道上,读取不同的信息。每次读取至少一个扇区的大小(4K)到内存。磁盘I/O是一个机械运动的过程,所以相对于内存或者缓存操作要慢得多,所以一般对于I/O操作要单独开启一个线程,因为比较耗时,串行易阻塞。

    2、二叉树、红黑树、B树做索引的缺点

    2.1 二叉树

    在这里插入图片描述
    优点:查找速度快,log2n
    缺点:

    1. 树的高度比较高,单个节点只存一个数据,当节点分散在多个扇区时,取药多次I/O查找,效率不高
    2. 二叉树在某些情况下回编程链表,查找效率编程0(n)

    2.2 红黑树

    在这里插入图片描述
    优点:平均查找效率接近log2n
    缺点:当数据量很大时,树的高度很高,增加磁盘I/O次数(数据节点分散在多个扇区的概率增加,查找数据时,增加磁头运动次数)

    2.3 B树和B+树

    B树
    在这里插入图片描述
    B+树
    在这里插入图片描述
    结构上:

    1. B树中关键字集合分布在整棵树中,叶节点中不包含任何关键字信息,而B+树关键字集合分布在叶子结点中,非叶节点只是叶子结点中关键字的索引;
    2. B树中任何一个关键字只出现在一个结点中,而B+树中的关键字必须出现在叶节点中,也可能在非叶结点中重复出现;

    性能上:

    (1)B+树空间利用率更高,可减少I/O次数
    一般来说,索引本身也很大,不可能全部存储在内存中,因此索引往往以索引文件的形式存储的磁盘上。这样的话,索引查找过程中就要产生磁盘I/O消耗。而因为B+树的内部节点只是作为索引使用,而不像B树那样每个节点都需要存储硬盘指针。
    也就是说:B+树中每个非叶节点没有指向某个关键字具体信息的指针,所以每一个节点可以存放更多的关键字数量,即一次性读入内存所需要查找的关键字也就越多,减少了I/O操作

    (2)增删文件(节点)时,效率更高
    因为B+树的叶子节点包含所有关键字,并以有序的链表结构存储,这样可很好提高增删效率。

    (3) B+树的查询效率更加稳定
    B+树的查询效率更加稳定。B树搜索有可能会在非叶子结点结束,越靠近根节点的记录查找时间越短,只要找到关键字即可确定记录的存在,其性能等价于在关键字全集内做一次二分查找。而在B+树中,顺序检索比较明显,随机检索时,任何关键字的查找都必须走一条从根节点到叶节点的路,所有关键字的查找路径长度相同,导致每一个关键字的查询效率相当。

    (4) 元素遍历和范围查找的效率高
    +树的叶子节点使用指针顺序连接在一起,只要遍历叶子节点就可以实现整棵树的遍历。而且在数据库中基于范围的查询是非常频繁的,而B树的数据分布在所有节点上,范围查找很不方便。

    2.4 hash索引

    优点:对于键值唯一的索引,查找速度快,效率为n(1)
    缺点:

    • 无法进行范围查找
    • 无法利用索引进行排序,以及像like 'xxx%'这样的模糊查找
    • 不支持多列联合索引
    • 遇到hash碰撞时,变成链表查找,效率低

    hash索引只适合键值唯一的索引。

    3、聚簇索引与非聚簇索引

    聚簇索引:将数据存储与索引放到了一块,找到索引也就找到了数据
    非聚簇索引:将数据存储于索引分开结构,索引结构的叶子节点指向了数据的地址

    唯一性:
    由于聚簇索引是将数据跟索引结构放到一块,因此一个表仅有一个聚簇索引,所以聚簇索引具有唯一性。

    InnoDB 引擎是聚簇索引
    myisam引擎是非聚簇索引

    3.1 一个误区:把主键自动设为聚簇索引

    聚簇索引默认是主键,如果表中没有定义主键,InnoDB 会选择一个唯一的非空索引代替。如果没有这样的索引,InnoDB 会隐式定义一个主键来作为聚簇索引。InnoDB 只聚集在同一个页面中的记录。包含相邻健值的页面可能相距甚远。如果你已经设置了主键为聚簇索引,必须先删除主键,然后添加我们想要的聚簇索引,最后恢复设置主键即可。

    聚簇索引性能最好而且具有唯一性,所以非常珍贵,必须慎重设置。一般要根据这个表最常用的SQL查询方式来进行选择,某个字段作为聚簇索引,或组合聚簇索引,这个要看实际情况。

    我们的最终目的就是在相同结果集情况下,尽可能减少逻辑IO。

    3.2 InnoDB和myisam的辅助键索引

    在这里插入图片描述
    1、InnoDB使用的是聚簇索引,将主键组织到一棵B+树中,而行数据就储存在叶子节点上,若使用"where id = 14"这样的条件查找主键,则按照B+树的检索算法即可查找到对应的叶节点,之后获得行数据。

    2、若对Name列进行条件搜索,则需要两个步骤:第一步在辅助索引B+树中检索Name,到达其叶子节点获取对应的主键。第二步使用主键在主索引B+树种再执行一次B+树检索操作,最终到达叶子节点即可获取整行数据。(重点在于通过其他键需要建立辅助索引)

    MyISM使用的是非聚簇索引,非聚簇索引的两棵B+树看上去没什么不同,节点的结构完全一致只是存储的内容不同而已,主键索引B+树的节点存储了主键,辅助键索引B+树存储了辅助键。表数据存储在独立的地方,这两颗B+树的叶子节点都使用一个地址指向真正的表数据,对于表数据来说,这两个键没有任何差别。由于索引树是独立的,通过辅助键检索无需访问主键的索引树

    3.3 聚簇索引的优势

    看上去聚簇索引的效率明显要低于非聚簇索引,因为每次使用辅助索引检索都要经过两次B+树查找,这不是多此一举吗?聚簇索引的优势在哪?

    1)由于行数据和叶子节点存储在一起,同一页中会有多条行数据,访问同一数据页不同行记录时,已经把页加载到了Buffer中,再次访问的时候,会在内存中完成访问,不必访问磁盘。这样主键和行数据是一起被载入内存的,找到叶子节点就可以立刻将行数据返回了,如果按照主键Id来组织数据,获得数据更快

    2)辅助索引使用主键作为"指针"而不是使用地址值作为指针的好处是,减少了当出现行移动或者数据页分裂时辅助索引的维护工作,使用主键值当作指针会让辅助索引占用更多的空间,换来的好处是InnoDB在移动行时无须更新辅助索引中的这个"指针"。也就是说行的位置(实现中通过16K的Page来定位)会随着数据库里数据的修改而发生变化(前面的B+树节点分裂以及Page的分裂),使用聚簇索引就可以保证不管这个主键B+树的节点如何变化,辅助索引树都不受影响。

    3)聚簇索引适合用在排序的场合,非聚簇索引不适合

    4)取出一定范围数据的时候,使用用聚簇索引

    5)可以把相关数据保存在一起。例如实现电子邮箱时,可以根据用户 ID 来聚集数据,这样只需要从磁盘读取少数的数据页就能获取某个用户的全部邮件。如果没有使用聚簇索引,则每封邮件都可能导致一次磁盘 I/O

    3.4 聚簇索引的缺点

    1)维护索引很昂贵,特别是插入新行或者主键被更新导至要分页(page split)的时候。建议在大量插入新行后,选在负载较低的时间段,通过OPTIMIZE TABLE优化表,因为必须被移动的行数据可能造成碎片。使用独享表空间可以弱化碎片

    2)表因为使用UUId(随机ID)作为主键,使数据存储稀疏,这就会出现聚簇索引有可能有比全表扫面更慢。(uuid无序,需要一个个查找)

    所以建议使用int的auto_increment作为主键
    主键的值是顺序的,所以 InnoDB 把每一条记录都存储在上一条记录的后面。当达到页的最大填充因子时,下一条记录就会写入新的页中。一旦数据按照这种顺序的方式加载,主键页就会近似于被顺序的记录填满

    3)如果主键比较大的话,那辅助索引将会变的更大,因为辅助索引的叶子存储的是主键值;过长的主键值,会导致非叶子节点占用占用更多的物理空间

    3.5 为什么主键通常建议使用自增id

    聚簇索引的数据的物理存放顺序与索引顺序是一致的,即:只要索引是相邻的,那么对应的数据一定也是相邻地存放在磁盘上的。如果主键不是自增id,那么可以想 象,它会干些什么,不断地调整数据的物理地址、分页,当然也有其他一些措施来减少这些操作,但却无法彻底避免。但,如果是自增的,那就简单了,它只需要一 页一页地写,索引结构相对紧凑,磁盘碎片少,效率也高。

    因为MyISAM的主索引并非聚簇索引,那么他的数据的物理地址必然是凌乱的,拿到这些物理地址,按照合适的算法进行I/O读取,于是开始不停的寻道不停的旋转。聚簇索引则只需一次I/O

    不过,如果涉及到大数据量的排序、全表扫描、count之类的操作的话,还是MyISAM占优势些,因为索引所占空间小,这些操作是需要在内存中完成的。

    3.6 何时使用聚簇索引与非聚簇索引

    在这里插入图片描述

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  • 外围存储设备

    2020-05-24 00:53:45
    一、磁盘存储设备 1、磁表面存储 用磁性材料涂在载磁体(吕或塑料)上来存储信息,如磁盘存储器、磁带存储器 (1)、优点: ①、存储容量大、位价格低 ...(1)、利用磁头来形成判别磁性材料不同磁化状态 (2)、磁性材料

    一、磁盘存储设备
    1、磁表面存储
    用磁性材料涂在载磁体(吕或塑料)上来存储信息,如磁盘存储器、磁带存储器
    (1)、优点:
    ①、存储容量大、位价格低
    ②、可以重复使用
    ③、记录信息可以长期保存
    (2)、缺点:
    存取速度较慢,机械结构复杂
    (3)、磁性材料物理特性
    磁性材料被磁化后会形成2个稳定的剩磁状态+Br、-Br,可以表示二进制1和0。磁性材料上出现剩磁状态的地方形成一个磁化元,它是记录一个二进制的最小单位
    2、磁表面存储器的读写原理
    (1)、利用磁头来形成和判别磁性材料的不同磁化状态

    (2)、磁性材料的排列方式
    磁性材料均匀排列在圆形载磁体上
    ①、水平排列
    密度低、容量小

    ②、垂直排列
    密度高、容量大

    3、温盘
    目前硬磁盘主要是温彻斯特磁盘,简称温盘,是一种可移动磁头固定盘面的磁盘机
    采用密封组合、悬浮磁头
    特点:防尘性能好,可靠性高、对使用环境要求不高
    硬盘磁头与盘面的接触方式:悬浮式

    4、磁盘驱动器和控制器
    磁盘驱动器主要由三个部件组成
    ①、定位驱动系统:控制磁头臂径向运动
    ②、主轴系统:控制磁盘旋转
    ③、数据转换系统:磁电互换
    5、磁盘上信息分布
    (1)、基本概念
    ①、记录面
    盘片的上下2面都能记录信息,称为记录面。一个记录面对应一个磁头,用磁头表示记录面
    ②、磁道
    记录面上一系列同心圆。由外向内依次编号,最外侧为0磁道
    ③、扇区
    每个磁道等弧度分为若干个扇区。信息按扇区存放,每个扇区存储信息量是相同的,均为512B。扇区之间有间隙,用于隔离扇区

    (2)、磁头和盘面的运动

    (3)、柱面
    所有记录面上相同编号的磁道在逻辑上形成一个圆柱面。柱面是逻辑概念,一个磁盘的圆柱面数等于其中一个记录面上的磁道数。所有磁盘统一转动,所有磁头一起移动
    如果某文件长度超过一个磁道的容量,应将它记录在同一个柱面上,因为不需要移动磁头,读写速度快
    (4)、扇区定位
    硬盘上的一个扇区要用三个参数来定位:柱面号、磁头号、扇区号
    硬盘容量=柱面数x磁头数x扇区数x512B
    (5)、磁盘访问过程
    ①、OS计算出要访问的位置(C、H、S)
    ②、控制磁头移动到对应的柱面
    ③、磁盘旋转到起始扇区
    ④、磁盘继续旋转,磁头开始读写信息
    6、磁盘存储器的技术指标
    (1)、存储密度
    ①、道密度:沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数
    ②、位密度:磁道单位长度上能记录的二进制代码位数
    ③、面密度:位密度和道密度的乘积
    一个磁盘所能存储的字节总数,称为磁盘存储器的存储容量
    (2)、存取时间(存储周期)
    从发出读命令后,磁头从某一起始位置移动至新的记录位置,到开始从盘片表面读出或写入信息加上传输数据所用时间
    ①、寻道时间:将磁头定位至所要求的磁道上所需要的时间
    ②、平均寻道时间Ts:最大找道时间与最小找道时间的平均值
    ③、等待时间:找道完成后至磁道上所访问的扇区到达磁头下的时间,和磁盘转速有关
    ④、平均等待时间:用磁盘旋转半周的时间表示
    ⑤、数据传送时间
    存取时间Ta=平均寻道时间+平均等待时间+数据传输时间
    =Ts+1/2r+b/(rN)
    存取时间主要由寻道时间和等待时间组成
    数据传输率:单位时间内向主机传送字节数
    Dr=rN 单位:B/s
    注:r为磁盘转速、b为传输字节数、N为每磁道字节数

    二、硬盘发展
    1、固态硬盘
    SSD是由控制单元和固态存储单元(FLASH芯片)组成的硬盘
    特点:速度快、抗震、零噪音、重量轻
    2、新型存储设备
    ①、PCM:相变存储器
    ②、ReRAM:电阻式记忆存储器
    ③、MRAM:非易失性磁性随机存储器

    三、磁带存储设备
    磁带的记录原理与磁盘基本相同,只是它的载磁体是一种带状塑料
    1、访问方式
    顺序访问方式,速度比磁盘速度慢
    2、作用
    通常用作为数据备份的海量存储设备

    四、光盘和磁光盘
    1、存储原理
    光盘上的信息以坑点形式分布。凹坑表示1,凸点表示0。读出时,凹坑反射率低,凸点反射率高,根据反射光的光强变化进行光电转换,读出信息

    2、分类
    (1)、只读型CD
    ①、CD-DA:数字唱片、记录数字化信息,74分钟数字立体声信息
    ②、CD-ROM:容量640MB
    (2)、可写CD
    ①、写一次型
    CD-R:利用激光改变有机染料记录面对光的反射率
    ②、多次写入
    CD-MO:磁光盘,利用激光产生高温来改变磁场
    CD-RW:利用激光改变相变材料的晶态和非晶态两种状态
    (3)、DVD
    使用较短波长的激光束,使盘片数据达4.7G,是CD产品的7倍。如果采用双面双层的记录方式,容量高达17GB
    3、光驱的速度
    ①、1倍速
    CD在1小时内读完一张CD盘的速度定义为1倍速,150KB/s。DVD的一倍速在1350KB/s左右
    ②、X倍速
    最初光驱读取速度的X倍

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