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存儲計算分離和數據抽象實踐

發布時間: 2022-10-16 09:03:50

A. 數據結構基本概念

數據結構概念包含三方面:數據的邏輯結構、數據的存儲結構、對數據的操作
一、數據的邏輯結構

1、數據的邏輯結構是指數據元素之間的邏輯關系,用一個數據元素的集合和定義在此集合上的若干關系表示。

2、數據結構分為三種:線性結構、樹結構、圖
其中樹和圖是非線性結構。
(1)線性結構:是具有線性關系的數據結構,線性表的元素是有序數列,每個元素(除了頭和尾)有且僅有一個前驅和後繼。
(2)樹結構:數據元素之間具有層次關系的一種非線性結構,樹種數據元素通常稱為結點。樹結構的層次關系是指---->根結點沒有前驅結點,除了根以外的其他結點有且僅有一個父母結點,所有結點可有多個或零個後繼結點,或稱孩子結點。
(3)圖:每個數據元素可有多個前驅元素和多個後繼元素。

3、數據元素及其關系在計算機中的存儲表示或實現稱為「數據的存儲結構」,也稱物理結構

二、數據的存儲結構

1、數據的邏輯結構從邏輯關系的角度觀察數據,它與數據的存儲無關,獨立於計算機,而數據的存儲結構是邏輯結構在計算機內存中的實現,依賴於計算機。

2、數據的存儲結構基本形式有兩種:順序存儲結構、鏈式存儲結構
(通常數組實現順序存儲結構、鏈表實現鏈式存儲結構)
(1)順序存儲結構:使用一租連續的內存單元一次存放數據元素,數據元素在內存中的物理存儲順序與他們的邏輯順序相同,即每個元素與其前驅元素以及後繼元素的存儲位置相鄰。
(2)鏈式存儲結構:使用若乾地址分散的存儲單元存儲數據元素,邏輯上相鄰的數據元素在物理位置上不一定相鄰,數據元素之間的關系需要採用附加信息特別指定。通常像鏈表那樣,採用指針變數來記錄前驅和後繼元素的地址,c語言採用指針,Java採用引用。

三、對數據的操作

1、每中數據結構都需要一組對其元素實現特定功能的操作:
比如:初始化、判空、存、取、插入、刪除、排序等等操作。

四、數據類型與抽象數據類型

1、數據類型
類型是具有相同意義的一組值的集合,數據類型是指一個類型和定義在這個類型上的操作集合,數據類型定義了數據的性質,取值范圍以及對數據所能進行的各種操作。
(Java的基本數據類型包括:整數類型,浮點類型等等)

2、抽象數據類型
抽象數據類型是指一個數學模型以及定義在該模型上的一組操作。
比如復數的抽象數據類型:

3、數據抽象
是指「定義」和「實現」相分離,類似與介面的定義與實現。
四、數據結構基本區別

B. 在數據結構中數據、數據元素、數據對象、數據結構、存儲結構、數據類型以及抽象數據類型的定義分別是什麼

數據:是能輸入到計算機中並能被計算機程序處理的符號的總稱。
數據元素:是數據的基本單位,它在計算機處理和程序設計中通常作為一個整體進行考慮和處理。一個數據元素可由若干數據項組成。
數據對象:是具有相同特徵的數據元素的集合,是數據的一個子集。
數據結構:是數據元素的組織形式,或數據元素相互之間存在一種或多種特定關系的集合。

數據的存儲結構:是數據的邏輯結構在計算機內存中的存儲方式,又稱物理結構。
數據類型:是一組具有相同性質的操作對象以及該組操作對象上的運算方法的集合。
抽象數據類型:是指一個數學模型以及在該模型上定義的一套運算規則的集合。

C. 數據結構里抽象數據類型定義有什麼用

使人們能夠獨立於程序的實現細節來理解數據結構的特性。

抽象數據類型通常是對數據的某種抽象,定義了數據的取值范圍及其結構形式,以及對數據操作的集合。

例如,各種高級程序設計語言中都有「整數」類型,盡管它們在不同處理器上實現的方法不同,但對程序員而言是「相同的」,即數學特性相同。從「數學抽象」的角度看,可稱它為一個「抽象數據類型」。

抽象數據類型的特徵是將使用與實現分離,從而實行封裝和隱藏信息。抽象數據類型通過一種特定的數據結構在程序的某個部分得以實現,只關心在這個數據類型上的操作,而不關心數據結構具體實現。

(3)存儲計算分離和數據抽象實踐擴展閱讀

數據結構里將問題通過實體分析,分層分類地實現抽象數據類型,從而進行簡單應用編程(基於對象編程)以數據抽象為主的抽象編程。

這種抽象編程,通過數據類型復用,方便編程,方便維護和擴展,其效果比過程化編程更好編程語言中沒有許多具體的數據類型

要解決實際問題,很大部分工作是要建立數據模式與實際問題的對應,也就是建立抽象數據類型的過程對象化編程就是基於分層分類的抽象數據類型之具體編程,它能更好地實現數據結構和演算法,便是將N.Wirth的程序公式:

程序=演算法+數據結構具體化為:程序=演算法+抽象數據類型。

D. 雲存儲數據中心常用的網路存儲技術有哪些

直連式存儲、網路存儲設備和存儲網路。

一切以客戶的需求為出發點。傳統存儲以文件系統為典型代表,但是隨著數據爆炸性增長,傳統文件系統已經無法滿足對存儲系統的容量、性能等需求,因此,雲存儲應運而生。

雲存儲最大的特點是數據被集中存儲在數據中心,公有雲存儲將客戶數據存放在公有雲服務商數據中心,而私有雲存儲則是將公有雲存儲能力私有化部署在客戶自身的數據中心。

原則就是要盡可能把實際的物理介質索引,存儲的資料庫,數據存儲的磁碟抽象出來,在上層具有一個可拓展,可遷移的邏輯單元,當然對象存儲系統之間差異也很大,從潮流上看,基本都摒棄了索引的中心化存儲方案,在定址方面也各有各的花招。

雲計算關鍵技術雲計算是分布式處理、並行計算和網格計算等概念的發展和商業實現,其技術實質是計算、存儲、伺服器、應用軟體等IT軟硬體資源的虛擬化,雲計算在虛擬化、數據存儲、數據管理、編程模式等方面具有自身獨特的技術。

E. 雲計算和傳統IT相比,有著怎樣的巨大優勢

在雲計算走向成熟之前,我們更應該關注系統雲計算架構的細節,從傳統的架構到雲上大數據,實現了很多的轉變。傳統的大數據平台計算和數據一般都在一起,到雲上之後計算後可能為虛擬機、或容器,存儲和計算是分離的。任何計算節點訪問存儲時都是通過高速互聯網路把數據遷移到本地來,實現的優勢也就是大數據的服務化,靈活配置。因此,藉助強大的計算性能,結合雲計算平台的優勢,從傳統架構的大數據平台向雲上數據的轉變,將給用戶提供更高的靈活性和管理,並能夠為用戶節省大量的成本。

雲伺服器體系架構包含雲處理器模塊、網路處理模塊、存儲處理模塊與系統模塊等。這種架構的優勢使得雲伺服器可以大幅提高利用率。採用多個雲處理器完成系統設計,引入低功耗管理方案完成對系統的集中冗餘管理,同時優化系統設計,去除重復硬體。經過高效的資源整合,提高利用率,從而使得性價比得以提升,引起網站伺服器租用價格的降低。

雲伺服器憑借其合理的網站伺服器租用價格,為各類企業節省大量的業務成本,從而贏得不少企業的青睞。

F. 數據結構的基本方法是怎樣的。及其基本思想

數據結構是計算機存儲、組織數據的方式。數據結構是指相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合。通常情況下,精心選擇的數據結構可以帶來更高的運行或者存儲效率。數據結構往往同高效的檢索演算法和索引技術有關。
演算法的設計取決於數據(邏輯)結構,而演算法的實現依賴於採用的存儲結構。數據的存儲結構實質上是它的邏輯結構在計算機存儲器中的實現,為了全面的反映一個數據的邏輯結構,它在存儲器中的映象包括兩方面內容,即數據元素之間的信息和數據元素之間的關系。不同數據結構有其相應的若干運算。數據的運算是在數據的邏輯結構上定義的操作演算法,如檢索、插入、刪除、更新和排序等。
數據的運算是數據結構的一個重要方面,討論任一種數據結構時都離不開對該結構上的數據運算及其實現演算法的討論。
數據結構不同於數據類型,也不同於數據對象,它不僅要描述數據類型的數據對象,而且要描述數據對象各元素之間的相互關系。
數據類型是一個值的集合和定義在這個值集上的一組操作的總稱。數據類型可分為兩類:原子類型、結構類型。一方面,在程序設計語言中,每一個數據都屬於某種數據類型。類型明顯或隱含地規定了數據的取值范圍、存儲方式以及允許進行的運算。可以認為,數據類型是在程序設計中已經實現了的數據結構。另一方面,在程序設計過程中,當需要引入某種新的數據結構時,總是藉助編程語言所提供的數據類型來描述數據的存儲結構。
計算機中表示數據的最小單位是二進制數的一位,叫做位。我們用一個由若干位組合起來形成的一個位串表示一個數據元素,通常稱這個位串為元素或結點。當數據元素由若干數據項組成時,位串中對應於各個數據項的子位串稱為數據域。元素或結點可看成是數據元素在計算機中的映象。
一個軟體系統框架應建立在數據之上,而不是建立在操作之上。一個含抽象數據類型的軟體模塊應包含定義、表示、實現三個部分。
對每一個數據結構而言,必定存在與它密切相關的一組操作。若操作的種類和數目不同,即使邏輯結構相同,數據結構能起的作用也不同。
不同的數據結構其操作集不同,但下列操作必不可缺:
1,結構的生成;
2.結構的銷毀;
3,在結構中查找滿足規定條件的數據元素;
4,在結構中插入新的數據元素;
5,刪除結構中已經存在的數據元素;
6,遍歷。
抽象數據類型:一個數學模型以及定義在該模型上的一組操作。抽象數據類型實際上就是對該數據結構的定義。因為它定義了一個數據的邏輯結構以及在此結構上的一組演算法。抽象數據類型可用以下三元組表示:(D,S,P)。D是數據對象,S是D上的關系集,P是對D的基本操作集。ADT的定義為:
ADT 抽象數據類型名:{數據對象:(數據元素集合),數據關系:(數據關系二元組結合),基本操作:(操作函數的羅列)}; ADT抽象數據類型名;抽象數據類型有兩個重要特性:
數據抽象
用ADT描述程序處理的實體時,強調的是其本質的特徵、其所能完成的功能以及它和外部用戶的介面(即外界使用它的方法)。
數據封裝
將實體的外部特性和其內部實現細節分離,並且對外部用戶隱藏其內部實現細節。
數據(Data)是信息的載體,它能夠被計算機識別、存儲和加工處理。它是計算機程序加工的原料,應用程序處理各種各樣的數據。計算機科學中,所謂數據就是計算機加工處理的對象,它可以是數值數據,也可以是非數值數據。數值數據是一些整數、實數或復數,主要用於工程計算、科學計算和商務處理等;非數值數據包括字元、文字、圖形、圖像、語音等。數據元素(Data Element)是數據的基本單位。在不同的條件下,數據元素又可稱為元素、結點、頂點、記錄等。例如,學生信息檢索系統中學生信息表中的一個記錄等,都被稱為一個數據元素。
有時,一個數據元素可由若干個數據項(Data Item)組成,例如,學籍管理系統中學生信息表的每一個數據元素就是一個學生記錄。它包括學生的學號、姓名、性別、籍貫、出生年月、成績等數據項。這些數據項可以分為兩種:一種叫做初等項,如學生的性別、籍貫等,這些數據項是在數據處理時不能再分割的最小單位;另一種叫做組合項,如學生的成績,它可以再劃分為數學、物理、化學等更小的項。通常,在解決實際應用問題時是把每個學生記錄當作一個基本單位進行訪問和處理的。
數據對象(Data Object)或數據元素類(Data Element Class)是具有相同性質的數據元素的集合。在某個具體問題中,數據元素都具有相同的性質(元素值不一定相等),屬於同一數據對象(數據元素類),數據元素是數據元素類的一個實例。例如,在交通咨詢系統的交通網中,所有的頂點是一個數據元素類,頂點A和頂點B各自代表一個城市,是該數據元素類中的兩個實例,其數據元素的值分別為A和B。 數據結構(Data Structure)是指互相之間存在著一種或多種關系的數據元素的集合。在任何問題中,數據元素之間都不會是孤立的,在它們之間都存在著這樣或那樣的關系,這種數據元素之間的關系稱為結構。

G. 數據存儲在OBS和HDFS有什麼區別我是指華為雲的數據存儲.

MRS集群處理的數據源來源於OBS或HDFS,HDFS是Hadoop分布式文件系統(Hadoop Distributed File System),OBS(Object Storage Service)即華為對象存儲服務,是一個基於對象的海量存儲服務,為客戶提供海量、安全、高可靠、低成本的數據存儲能力。MRS可以直接處理OBS中的數據,客戶可以基於雲管理平台Web界面和OBS客戶端對數據進行瀏覽、管理和使用,同時可以通過REST API介面方式單獨或集成到業務程序進行管理和訪問數據。
數據存儲在OBS:數據存儲和計算分離,集群存儲成本低,存儲量不受限制,並且集群可以隨時刪除,但計算性能取決於OBS訪問性能,相對HDFS有所下降,建議在數據計算不頻繁場景下使用。
數據存儲在HDFS:數據存儲和計算不分離,集群成本較高,計算性能高,但存儲量受磁碟空間限制,刪除集群前需將數據導出保存,建議在數據計算頻繁場景下使用。

H. 什麼是對程序要處理的數據的抽象和組成

類型是一個與數據結構密切相關的概念。它最早出現在高級編程語言中,用於描述程序中操作對象的特性。在用高級語言編寫的程序中,每個變數、常數或表達式都有其所屬的特定數據類型。類型顯式或隱式地指定程序執行期間變數或表達式值的所有可能范圍,以及對這些值允許的操作。因此,數據類型是一組值和在這組值上定義的一組操作。

在高級編程語言中,數據類型可以分為兩類:原子類型和結構類型。原子的價值是不可分解的。如C語言中的整型、字元型、浮點型、雙精度型等基本類型,分別用保留字int、char、float、double來標識。結構類型的值是按照一定的結構由幾個分量組成的,所以可以分解,其分量可以是非結構化的,也可以是結構化的。例如,數組的值由幾個部分組成,每個部分可以是整數或數組。從某種意義上說,數據結構可以看作是「一組結構相同的值」,而數據類型可以看作是一個數據結構和在其上定義的一組操作。

抽象數據類型

抽象數據類型(ADT)是指一個數學模型和在該模型上定義的一組操作。抽象數據類型的定義取決於它的一組邏輯特徵,但與它在計算機中的表示和實現方式無關。即無論其內部結構如何變化,只要其數學特性不變,就不會影響其外部使用。

抽象數據類型和數據類型本質上是一個概念。比如各種計算機擁有的integer類型就是一種抽象數據類型。盡管它們可以在不同的處理器上以不同的方式實現,但由於相同的數學特徵,它們在用戶看來都是一樣的。所以「抽象」的意義在於數據類型的數學抽象。

另一方面,抽象數據類型的范疇更廣,不再局限於前述處理器中定義和實現的數據類型,還包括用戶在設計軟體系統時自己定義的數據類型。為了提高軟體的可重用性,在現代編程方法論中,需要在構成軟體系統的每個相對獨立的模塊上定義一組數據和一組應用於這些數據的操作,並在模塊內部給出這些數據的表示和它們操作的細節,而在模塊外部只使用抽象的數據和操作。這就是面向對象的編程方法。

抽象數據類型的定義可以由一個數據結構和其上定義的一組操作組成,數據結構包括數據元素和元素之間的關系,所以抽象數據類型一般可以由元素、關系和操作來定義。

抽象數據類型的特點是使用與實現分離、封裝和信息隱藏。也就是說,在抽象數據類型的設計中,類型的定義與其實現是分離的。