PAX集合有哪些優(yōu)點(diǎn)

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在決策支持系統(tǒng)（Decision Support Systems）的場(chǎng)景中，數(shù)據(jù)庫(kù)的主要耗時(shí)在處理器和內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳輸，而不是內(nèi)存和磁盤之間的I/O。

主要在說(shuō) cache 失效的問(wèn)題，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求在 cache 中失效了，需要重新從內(nèi)存中加載數(shù)據(jù)，但是往往查詢的只是某幾個(gè)屬性，因此只有一部分被加載到 cache 中的數(shù)據(jù)會(huì)被用到，沒有高效的利用 cache。

這是 NSM 在一個(gè) page 中的數(shù)據(jù)組織方式，每一行記錄包括三個(gè)屬性，序號(hào)-姓名-年齡。每個(gè) page 中開頭是個(gè) page header，然后是一個(gè)一個(gè)記錄，每個(gè)記錄包括一個(gè)頭部 RH（record header）和三個(gè)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)放在前邊，page的末尾存放每個(gè)記錄的起始位置。

cache 的機(jī)制是，在用到一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，把這個(gè)數(shù)據(jù)之后的幾個(gè)相鄰數(shù)據(jù)也加載到 cache 中。

在查詢年齡小于40的姓名這個(gè)場(chǎng)景下。先讀第一個(gè)年齡 30，滿足條件，再去讀姓名 Jane，發(fā)現(xiàn) cache 不包括 Jane，于是加載 Jane 和之后的幾個(gè)字段?？梢园l(fā)現(xiàn) cache 失效比較多，而且加載到 cache 中的數(shù)據(jù)有很多沒用。

本質(zhì)是 NSM 模型在 OLAP 場(chǎng)景下的 CPU cache 表現(xiàn)不好。

要解決這個(gè)問(wèn)題，用 DSM 不就好了嗎？但是作者說(shuō) DSM 需要大量的時(shí)間去做 join，這也是確實(shí)存在的問(wèn)題。下圖是 DSM 的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，每列在一個(gè) page 中，需要跨 page 做 join。

于是作者提出了一個(gè)折中方法。只將一個(gè) page 內(nèi)的多個(gè) record 按列式存儲(chǔ)。

在一個(gè) page 中，再為每個(gè)屬性劃分一個(gè) 迷你page，每個(gè) 迷你page 里存這個(gè) page 里所有 record 的某個(gè)屬性。

更細(xì)粒度的，PAX 的 迷你page 又分為定長(zhǎng) F- 的和變長(zhǎng)的 V-，分別用來(lái)存儲(chǔ)定長(zhǎng)屬性和變長(zhǎng)屬性。

PAX 和 NSM 的空間占用基本一樣，而 DSM 需要為每一列加一個(gè)索引列。

PAX 集合了 NSM 和 DSM 的優(yōu)點(diǎn)：（1）跨記錄的空間局部性，也就是記錄的相同屬性存儲(chǔ)在一起。便于高效地利用 cache。（2）最小化記錄重組的代價(jià)，只在一個(gè) page 內(nèi)部重組就可以了。

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