哈希表设计与冲突处理：DBMS访问方法关键

本Lecture主要探讨了数据库管理系统(DBMS)中的访问方法，特别是通过哈希表实现高效查找。哈希表作为一种重要的数据结构，它的设计需要考虑两个关键方面：数据结构的形式和并发访问的支持。 首先，数据结构的选择涉及到哈希函数的选择。哈希函数的速度与冲突概率有关，理想的哈希函数应具备快速计算且冲突概率低的特点。在DBMS中，哈希函数通常不采用加密级别的哈希函数（如SHA256），因为这类哈希函数时间复杂度高，不适合用于查找操作。相反，适合的哈希函数应该是简洁、均匀分布的，以便快速定位数据。 静态哈希冲突解决策略包括线性探测哈希（也称为开放地址哈希），它使用一个大数组（哈希表）和链地址法。当插入时遇到冲突，数据将存储在冲突位置的下一个槽，而删除数据时则需要采取更复杂的操作，比如使用"墓碑"标记或移动数据来维护表的完整性。"墓碑"策略是在删除位置放置特殊标志，防止查询误以为数据不存在；而"运动"策略则是重新组织表，确保数据正确地对应哈希槽，但这个过程需要避免影响其他已存在的数据。 在处理非唯一键的情况下，也就是存在多个具有相同键值的记录，DBMS可能会采用特殊的处理方法。一种选择是将键和值组合成一个新的、唯一的键，这样可以确保索引的唯一性。这种方法虽然牺牲了部分灵活性，但有助于维持数据结构的一致性和查询性能。 此外，为了支持多线程并发读写，哈希表设计还需要考虑同步机制，如锁或者并发控制技术，以防止数据竞争和一致性问题。这通常涉及到读写锁、乐观锁等策略，以确保在并发环境下的正确性和效率。 Lec06_哈希表1深入剖析了哈希表在DBMS中的应用，包括哈希函数的选择、冲突处理策略、并发访问管理和非唯一键的解决方案，这些都是确保数据库高效查询和管理的关键要素。