1、.數(shù)據(jù)庫設(shè)計規(guī)范化的五個要求通常情況下， 可以從兩個方面來判斷數(shù)據(jù)庫是否設(shè)計的比較規(guī)范。一是看看是否擁有大量的窄表， 二是寬表的數(shù)量是否足夠的少。 若符合這兩個條件， 則可以說明這個數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化水平還是比較高的。 當然這是兩個泛泛而談的指標。 為了達到數(shù)據(jù)庫設(shè)計規(guī)范化的要求，一般來說，需要符合以下五個要求。要求一：表中應(yīng)該避免可為空的列。雖然表中允許空列，但是，空字段是一種比較特殊的數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)庫在處理的時候，需要進行特殊的處理。 如此的話， 就會增加數(shù)據(jù)庫處理記錄的復(fù)雜性。當表中有比較多的空字段時，在同等條件下，數(shù)據(jù)庫處理的性能會降低許多。所以，雖然在數(shù)據(jù)庫表設(shè)計的時候，允許表中具有空字

2、段，但是，我們應(yīng)該盡量避免。若確實需要的話， 我們可以通過一些折中的方式，來處理這些空字段， 讓其對數(shù)據(jù)庫性能的影響降低到最少。一是通過設(shè)置默認值的形式，來避免空字段的產(chǎn)生。 如在一個人事管理系統(tǒng)中， 有時候身份證號碼字段可能允許為空。因為不是每個人都可以記住自己的身份證號碼。而在員工報到的時候，可能身份證沒有帶在身邊。所以，身份證號碼字段往往不能及時提供。為此，身份證號碼字段可以允許為空，以滿足這些特殊情況的需要。但是，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計的時候，則可以做一些處理。如當用戶沒有輸入內(nèi)容的時候，則把這個字段的默認值設(shè)置為0 或者為N/A。以避免空字段的產(chǎn)生。二是若一張表中，允許為空的列比較多，接近表全

3、部列數(shù)的三分之一。而且， 這些列在大部分情況下， 都是可有可無的。 若數(shù)據(jù)庫管理員遇到這種情況，筆者建議另外建立一張副表，以保存這些列。 然后通過關(guān)鍵字把主表跟這張副表關(guān)聯(lián)起來。將數(shù)據(jù)存儲在兩個獨立的表中使得主表的設(shè)計更為簡單，同時也能夠滿足存儲空值信息的需要。要求二：表不應(yīng)該有重復(fù)的值或者列。如現(xiàn)在有一個進銷存管理系統(tǒng)，這個系統(tǒng)中有一張產(chǎn)品基本信息表中。這個產(chǎn)品開發(fā)有時候可以是一個人完成，而有時候又需要多個人合作才能夠完成。所以， 在產(chǎn)品基本信息表產(chǎn)品開發(fā)者這個字段中，有時候可能需要填入多個開發(fā)者的名字。如進銷存管理中，還需要對客戶的聯(lián)系人進行管理。有時候， 企業(yè)可能只知道客戶一個采購員的姓

4、名。 但是在必要的情況下，企業(yè)需要對客戶的采購代表、倉庫人員、財務(wù)人員共同進行管理。因為在訂單上，可能需要填入采購代表的名字; 可是在出貨單上，則需要填入倉庫管理人員的名字等等。為了解決這個問題，有多種實現(xiàn)方式。但是，若設(shè)計不合理的話在，則會導(dǎo)致重復(fù)的值或者列。如我們也可以這么設(shè)計，把客戶信息、聯(lián)系人都放入同一張表中。為了解決多個聯(lián)系人的問題，可以設(shè)置第一聯(lián)系人、第一聯(lián)系人電話、第二聯(lián)系人、第二聯(lián)系人電話等等。若還有第三聯(lián)系人、第四聯(lián)系人等等，則往往還需要加入更多的字段?？墒沁@么設(shè)計的話，會產(chǎn)生一系列的問題。如客戶的采購員流動性比較大，在一年內(nèi)換了六個采購員。 此時，在系統(tǒng)中該如何管理呢?難道

5、就建立六個聯(lián)系人字段?這不但會導(dǎo)致空字段的增加，還需要頻繁的更改數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)。明顯，這么做是不合理的。也有人說，可以.直接修改采購員的名字呀。可是這么處理的話， 會把原先采購訂單上采購員的名字也改變了。因為采購單上客戶采購員信息在數(shù)據(jù)庫中存儲的不是采購員的名字，而只是采購員對應(yīng)的一個編號。 在編號不改而名字改變了的情況下，采購訂單上顯示的就是更改后的名字。這不利于時候的追蹤。所以，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計的時候要盡量避免這種重復(fù)的值或者列的產(chǎn)生。筆者建議， 若數(shù)據(jù)庫管理員遇到這種情況，可以改變一下策略。如把客戶聯(lián)系人另外設(shè)置一張表。然后通過客戶 ID 把供應(yīng)商信息表跟客戶聯(lián)系人信息表連接起來。也就是說，盡

6、量將重復(fù)的值放置到一張獨立的表中進行管理。然后通過視圖或者其他手段把這些獨立的表聯(lián)系起來。要求三：表中記錄應(yīng)該有一個唯一的標識符。在數(shù)據(jù)庫表設(shè)計的時候，數(shù)據(jù)庫管理員應(yīng)該養(yǎng)成一個好習慣，用一個ID 號來唯一的標識行記錄，而不要通過名字、編號等字段來對紀錄進行區(qū)分。每個表都應(yīng)該有一個ID 列，任何兩個記錄都不可以共享同一個ID 值。另外，這個ID 值最好有數(shù)據(jù)庫來進行自動管理，而不要把這個任務(wù)給前臺應(yīng)用程序。否則的話，很容易產(chǎn)生ID 值不統(tǒng)一的情況。另外，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計的時候，最好還能夠加入行號。如在銷售訂單管理中，ID 號是用戶不能夠維護的。但是，行號用戶就可以維護。如在銷售訂單的行中，用戶可以通

7、過調(diào)整行號的大小來對訂單行進行排序。通常情況下，ID 列是以1 為單位遞進的。但是，行號就要以 10 為單位累進。如此，正常情況下，行號就以10、 20、 30 依次擴展下去。若此時用戶需要把行號為30 的紀錄調(diào)到第一行顯示。此時， 用戶在不能夠更改ID 列的情況下， 可以更改行號來實現(xiàn)。如可以把行號改為1，在排序時就可以按行號來進行排序。如此的話，原來行號為 30 的紀錄現(xiàn)在行號變?yōu)榱?，就可以在第一行中顯示。這是在實際應(yīng)用程序設(shè)計中對 ID 列的一個有效補充。這個內(nèi)容在教科書上是沒有的。需要在實際應(yīng)用程序設(shè)計中，才會掌握到這個技巧。要求四：數(shù)據(jù)庫對象要有統(tǒng)一的前綴名。一個比較復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)

8、，其對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表往往以千計。若讓數(shù)據(jù)庫管理員看到對象名就了解這個數(shù)據(jù)庫對象所起的作用，恐怕會比較困難。而且在數(shù)據(jù)庫對象引用的時候，數(shù)據(jù)庫管理員也會為不能迅速找到所需要的數(shù)據(jù)庫對象而頭疼。為此， 筆者建立，在開發(fā)數(shù)據(jù)庫之前，最好能夠花一定的時間，去制定一個數(shù)據(jù)庫對象的前綴命名規(guī)范。 如筆者在數(shù)據(jù)庫設(shè)計時，喜歡跟前臺應(yīng)用程序協(xié)商，確定合理的命名規(guī)范。筆者最常用的是根據(jù)前臺應(yīng)用程序的模塊來定義后臺數(shù)據(jù)庫對象前綴名。如跟物料管理模塊相關(guān)的表可以用M 為前綴 ; 而以訂單管理相關(guān)的，則可以利用C 作為前綴。具體采用什么前綴可以以用戶的愛好而定義。 但是，需要注意的是， 這個命名規(guī)范應(yīng)該在數(shù)據(jù)庫管理員與

9、前臺應(yīng)用程序開發(fā)者之間達成共識，并且嚴格按照這個命名規(guī)范來定義對象名。其次，表、視圖、函數(shù)等最好也有統(tǒng)一的前綴。如視圖可以用V 為前綴，而函數(shù)則可以利用 F 為前綴。 如此數(shù)據(jù)庫管理員無論是在日常管理還是對象引用的時候，都能夠在最短的時間內(nèi)找到自己所需要的對象。.要求五：盡量只存儲單一實體類型的數(shù)據(jù)。這里將的實體類型跟數(shù)據(jù)類型不是一回事， 要注意區(qū)分。 這里講的實體類型是指所需要描述對象的本身。 筆者舉一個例子， 估計大家就可以明白其中的內(nèi)容了。 如現(xiàn)在有一個圖書館里系統(tǒng)， 有圖書基本信息、 作者信息兩個實體對象。 若用戶要把這兩個實體對象信息放在同一張表中也是可以的。如可以把表設(shè)計成圖書名字

10、、圖書作者等等?？墒侨绱嗽O(shè)計的話，會給后續(xù)的維護帶來不少的麻煩。如當后續(xù)有圖書出版時， 則需要為每次出版的圖書增加作者信息， 這無疑會增加額外的存儲空間， 也會增加記錄的長度。而且若作者的情況有所改變，如住址改變了以后，則還需要去更改每本書的記錄。 同時，若這個作者的圖書從數(shù)據(jù)庫中全部刪除之后， 這個作者的信息也就蕩然無存了。很明顯，這不符合數(shù)據(jù)庫設(shè)計規(guī)范化的需求。遇到這種情況時， 筆者建議可以把上面這張表分解成三種獨立的表， 分別為圖書基本信息表、 作者基本信息表、 圖書與作者對應(yīng)表等等。 如此設(shè)計以后， 以上遇到的所有問題就都引刃而解了。以上五條是在數(shù)據(jù)庫設(shè)計時達到規(guī)范化水平的基本要求。

11、除了這些另外還有很多細節(jié)方面的要求，如數(shù)據(jù)類型、存儲過程等等。而且，數(shù)據(jù)庫規(guī)范往往沒有技術(shù)方面的嚴格限制，主要依靠數(shù)據(jù)庫管理員日常工作經(jīng)驗的累積。數(shù)據(jù)庫設(shè)計中的反規(guī)范技術(shù)探討1.數(shù)據(jù)庫設(shè)計簡述數(shù)據(jù)庫設(shè)計是把現(xiàn)實世界的商業(yè)模型與需求轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫的模型的過程，它是建立數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的核心問題。設(shè)計的關(guān)鍵是如何使設(shè)計的數(shù)據(jù)庫能合理地存儲用戶的數(shù)據(jù)，方便用戶進行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)庫設(shè)計完全是人的問題，而不是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的問題。系統(tǒng)不管設(shè)計是好是壞，照樣運行。 數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)當由數(shù)據(jù)庫管理員和系統(tǒng)分析員一起和用戶一道工作， 了解各個用戶的要求，共同為整個數(shù)據(jù)庫做出恰當?shù)?、完整的設(shè)計。數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用的性能和調(diào)

12、優(yōu)都是建立在良好的數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是一切操作的基礎(chǔ)， 如果數(shù)據(jù)庫設(shè)計不好， 則其它一切調(diào)優(yōu)方法提高數(shù)據(jù)庫性能的效果都是有限的。數(shù)據(jù)的規(guī)范化1.1.范式概述規(guī)范化理論是研究如何將一個不好的關(guān)系模式轉(zhuǎn)化為好的關(guān)系模式的理論，規(guī)范化理論是圍繞范式而建立的。 規(guī)范化理論認為， 一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫中所有的關(guān)系， 都應(yīng)滿足一定的規(guī)范(約束條件 )。規(guī)范化理論把關(guān)系應(yīng)滿足的規(guī)范要求分為幾級，滿足最低要求的一級叫做第一范式 (1NF)，在第一范式的基礎(chǔ)上提出了第二范式(2NF)，在第二范式的基礎(chǔ)上又提出了第.三范式 (3NF)，以后又提出了BCNF 范式， 4NF， 5NF。范式的等級越高，應(yīng)滿足

13、的約束集條件也越嚴格。規(guī)范的每一級別都依賴于它的前一級別，例如若一個關(guān)系模式滿足 2NF，則一定滿足 1NF。下面我們只介紹 1NF， 2NF，3NF 范式。1.2.1NF1NF 是關(guān)系模型的最低要求，它的規(guī)則是：每一列必須是原子的，不能分成多個子列。每一行和列的位置只能有一個值。不能具有多值列。例：如果要求一個學(xué)生一行，一個學(xué)生可選多門課，則下面的“學(xué)生”表就不滿足1NF： student(s no,s name,classno)其中： s no 為學(xué)號， s name 為學(xué)生姓名， class no 為課程號。因為一個學(xué)生可選多門課，所以列 classno 有多個值，所以空不符合 1NF。

14、規(guī)范化就是把它分成如下兩個表：“學(xué)生”表和“選課”表，則這兩個表就都滿足1NF 了。student(s no,s name)stu class(s no,class no)1.3.2NF對于滿足2NF 的表，除滿足1NF 外，非主碼的列必須依賴于所有的主碼，而不是組合主碼的一部分。如果滿足1NF 的表的主碼只有一列，則它自動滿足2NF。例：下面的“選課”表，不符合2NF。stu class(s no,class no,classname)其中： class name 為課程名稱。因為詞表的主碼是：(s no,class no),非主碼列class name 依賴于組合主碼的一部分classno

15、,所以它不符合2NF。對該表規(guī)范化也是把它分解成兩個表：“選課”表和“課程”表，則它們就都滿足2NF 了。stu class(s no,class no)class(class no,class name).1.4.3NF3NF 的規(guī)則是除滿足2NF 外，任一非主碼列不能依賴于其它非主碼列。例：下面的“課程”表，不符合3NF。class(class no,class name,teacher no,teacher name)其中： teacher no 為任課教師號， teacher name 為任課教師姓名。因為非主碼列teacher name 依賴于另一非主碼列teacher no,所以它

16、不符合3NF。其解決辦法也是把它分解成兩個表： “課程”表和“教師”表，則它們就都滿足3NF 了。class(class no,class name,teacher no)teacher(teacher no,teacher name)1.5.小結(jié)當一個表是規(guī)范的，則其非主碼列依賴于主碼列。從關(guān)系模型的角度來看，表滿足3NF 最符合標準，這樣的設(shè)計容易維護。一個完全規(guī)范化的設(shè)計并不總能生成最優(yōu)的性能，因此通常是先按照 3NF 設(shè)計，如果有性能問題，再通過反規(guī)范來解決。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)規(guī)范化的優(yōu)點是減少了數(shù)據(jù)冗余， 節(jié)約了存儲空間， 相應(yīng)邏輯和物理的 I/O 次數(shù)減少，同時加快了增、刪、改的速度，

17、但是對完全規(guī)范的數(shù)據(jù)庫查詢，通常需要更多的連接操作， 從而影響查詢的速度。 因此，有時為了提高某些查詢或應(yīng)用的性能而破壞規(guī)范規(guī)則，即反規(guī)范。2. 數(shù)據(jù)的反規(guī)范2.1.反規(guī)范的好處是否規(guī)范化的程度越高越好?這要根據(jù)需要來決定，因為“分離”越深，產(chǎn)生的關(guān)系越多，關(guān)系過多，連接操作越頻繁，而連接操作是最費時間的，特別對以查詢?yōu)橹鞯臄?shù)據(jù)庫應(yīng)用來說，頻繁的連接會影響查詢速度。所以，關(guān)系有時故意保留成非規(guī)范化的，或者規(guī)范化以后又反規(guī)范了， 這樣做通常是為了改進性能。 例如帳戶系統(tǒng)中的 “帳戶” 表 B TB01，它的列 busi balance(企業(yè)帳戶的總余額 )就違反規(guī)范，其中的值可以通過下面的查詢獲

18、得：select busi code,sum(acc balance)fromB TB06group by busi code如果 BTB01 中沒有該列，若想獲得busi name(企業(yè)名稱 )和企業(yè)帳戶的總余額，.則需要做連接操作：select busi name,sum(acc balance)from B TB01,B TB06where B TB01.busi code=BTB06.busi codegroup by busi code如果經(jīng)常做這種查詢，則就有必要在B TB01 中加入列busibalance，相應(yīng)的代價則是必須在表 B TB06 上創(chuàng)建增、刪、改的觸發(fā)器來維護 B

19、TB01 表上 busi balance 列的值。類似的情況在決策支持系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生。反規(guī)范的好處是降低連接操作的需求、 降低外碼和索引的數(shù)目， 還可能減少表的數(shù)目，相應(yīng)帶來的問題是可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性問題。加快查詢速度，但會降低修改速度。因此決定做反規(guī)范時， 一定要權(quán)衡利弊， 仔細分析應(yīng)用的數(shù)據(jù)存取需求和實際的性能特點， 好的索引和其它方法經(jīng)常能夠解決性能問題，而不必采用反規(guī)范這種方法。2.2.常用的反規(guī)范技術(shù)在進行反規(guī)范操作之前， 要充分考慮數(shù)據(jù)的存取需求、 常用表的大小、 一些特殊的計算 (例如合計 )、數(shù)據(jù)的物理存儲位置等。常用的反規(guī)范技術(shù)有增加冗余列、增加派生列、重新組表和分割表。2

20、.2.1.增加冗余列增加冗余列是指在多個表中具有相同的列，它常用來在查詢時避免連接操作。例如前面例子中， 如果經(jīng)常檢索一門課的任課教師姓名，則需要做 class 和 teacher 表的連接查詢：select class name,teacher namefromclass,teacherwhereclass.teacher no=teacher.teacher no這樣的話就可以在class 表中增加一列teacher name 就不需要連接操作了。增加冗余列可以在查詢時避免連接操作，但它需要更多的磁盤空間，同時增加表維護的工作量。2.2.2.增加派生列增加派生列指增加的列來自其它表中的數(shù)據(jù)

21、，由它們計算生成。它的作用是在查詢.時減少連接操作，避免使用集函數(shù)。例如前面所講的賬戶系統(tǒng)中的表B TB01 的列busibalance 就是派生列。派生列也具有與冗余列同樣的缺點。2.2.3.重新組表重新組表指如果許多用戶需要查看兩個表連接出來的結(jié)果數(shù)據(jù)，則把這兩個表重新組成一個表來減少連接而提高性能。例如，用戶經(jīng)常需要同時查看課程號，課程名稱， 任課教 師 號 ， 任 課 教 師 姓 名 ， 則 可 把 表class(class no,class name,teacher no) 和 表teacher(teacher no,teacher name) 合并成一個表 class(class

22、no,class name,teacher no,teacher name)。這樣可提高性能， 但需要更多的磁盤空間， 同時也損失了數(shù)據(jù)在概念上的獨立性。2.2.4.分割表有時對表做分割可以提高性能。表分割有兩種方式：1 水平分割：根據(jù)一列或多列數(shù)據(jù)的值把數(shù)據(jù)行放到兩個獨立的表中。水平分割通常在下面的情況下使用:A 表很大，分割后可以降低在查詢時需要讀的數(shù)據(jù)和索引的頁數(shù)， 同時也降低了索引的層數(shù)，提高查詢速度。B 表中的數(shù)據(jù)本來就有獨立性，例如表中分別記錄各個地區(qū)的數(shù)據(jù)或不同時期的數(shù)據(jù)，特別是有些數(shù)據(jù)常用，而另外一些數(shù)據(jù)不常用。C 需要把數(shù)據(jù)存放到多個介質(zhì)上。例如法規(guī)表law 就可以分成兩個表

23、active law 和inactive law 。activea authors 表中的內(nèi)容是正生效的法規(guī)， 是經(jīng)常使用的， 而 inactive law表則使已經(jīng)作廢的法規(guī)， 不常被查詢。 水平分割會給應(yīng)用增加復(fù)雜度， 它通常在查詢時需要多個表名，查詢所有數(shù)據(jù)需要union 操作。在許多數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中，這種復(fù)雜性會超過它帶來的優(yōu)點，因為只要索引關(guān)鍵字不大，則在索引用于查詢時，表中增加兩到三倍數(shù)據(jù)量，查詢時也就增加讀一個索引層的磁盤次數(shù)。2 垂直分割：把主碼和一些列放到一個表，然后把主碼和另外的列放到另一個表中。如果一個表中某些列常用，而另外一些列不常用，則可以采用垂直分割，另外垂直分割可以使

24、得數(shù)據(jù)行變小，一個數(shù)據(jù)頁就能存放更多的數(shù)據(jù)，在查詢時就會減少I/O 次數(shù)。其缺點是需要管理冗余列，查詢所有數(shù)據(jù)需要join 操作。3. 反規(guī)范技術(shù)需要維護數(shù)據(jù)的完整性無論使用何種反規(guī)范技術(shù)，都需要一定的管理來維護數(shù)據(jù)的完整性，常用的方法是批處理維護、 應(yīng)用邏輯和觸發(fā)器。批處理維護是指對復(fù)制列或派生列的修改積累一定的時間后，運行一批處理作業(yè)或存儲過程對復(fù)制或派生列進行修改，這只能在對實時性要求不高的情況下使用。 數(shù)據(jù)的完整性也可由應(yīng)用邏輯來實現(xiàn)， 這就要求必須在同一事務(wù)中對所有涉及的表進行增、刪、改操作。 用應(yīng)用邏輯來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性風險較大，因為同一邏輯必須在所有的應(yīng)用中使用和維護，容易遺漏，

25、特別是在需求變化時，不易于維護。 另一種方式就是使用觸發(fā)器，對數(shù)據(jù)的任何修改立即觸發(fā)對復(fù)制列或派生列的相應(yīng)修改。觸發(fā)器是實時的，而且相應(yīng)的處理邏輯只在一個地方出現(xiàn)，易于維護。 一般來說， 是解決這類問題的最好的辦法。.4. 結(jié)束語數(shù)據(jù)庫的反規(guī)范設(shè)計可以提高查詢性能。常用的反規(guī)范技術(shù)有增加冗余列、增加派生列、 重新組表和分割表。但反規(guī)范技術(shù)需要維護數(shù)據(jù)的完整性。 因此在做反規(guī)范時， 一定要權(quán)衡利弊，仔細分析應(yīng)用的數(shù)據(jù)存取需求和實際的性能特點。Oracle數(shù)據(jù)庫設(shè)計階段性能優(yōu)化策略通過對 Oracle 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)的分析，闡述了在Oralce 數(shù)據(jù)庫設(shè)計開發(fā)階段性能優(yōu)化的一些策略和

26、方法。Oracle 是目前使用最為廣泛的大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，提高Oracle 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行效率，是整個計算機信息系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)的前提和保證。影響Oracle 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)性能的因素很多，既有軟件方面的因素，也包括數(shù)據(jù)運行的硬件環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、數(shù)據(jù)庫管理和維護方面的因素等。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)階段是Oracle 應(yīng)用優(yōu)化的最佳階段，也是主動優(yōu)化階段，能達到以最小成本獲得最大性能增益的目的。通過對其邏輯存儲結(jié)構(gòu)和物理存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化， 使之在滿足需求條件下， 時空開銷性能最佳， 可以解決數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行過程中性能的漸進性下降或性能突降等問題，以保證系統(tǒng)運行的優(yōu)良性能。Oracle 數(shù)據(jù)庫的邏輯

27、結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)Oracle 數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是由一些數(shù)據(jù)庫對象組成，如數(shù)據(jù)庫表空間、表、索引、段、視圖、存儲過程、觸發(fā)器等。數(shù)據(jù)庫的邏輯存儲結(jié)構(gòu) (表空間等 )決定了數(shù)據(jù)庫的物理空間是如何被使用的，數(shù)據(jù)庫對象如表、索引等分布在各個表空間中。Oracle 數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)從操作系統(tǒng)一級查看，是由一個個的文件組成，從物理上可劃分為：數(shù)據(jù)文件、日志文件、控制文件和參數(shù)文件。數(shù)據(jù)文件中存放了所有的數(shù)據(jù)信息;日志文件存放數(shù)據(jù)庫運行期間產(chǎn)生的日志信息，它被重復(fù)覆蓋使用， 若不采用歸檔方式的話，已被覆蓋的日志信息將無法恢復(fù)；控制文件記錄了整個數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)信息，它若被破壞，整個數(shù)據(jù)庫將無法工作和恢復(fù)；參數(shù)

28、文件中設(shè)置了很多Oracle 數(shù)據(jù)庫的配置參數(shù)，當數(shù)據(jù)庫啟動時，會讀取這些信息。邏輯結(jié)構(gòu)的優(yōu)化邏輯結(jié)構(gòu)優(yōu)化用通俗的話來說就是通過增加、減少或調(diào)整邏輯結(jié)構(gòu)來提高應(yīng)用的效率，下面通過對基本表的設(shè)計及索引、聚簇的討論來分析ORACLE邏輯結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。1、基本表擴展:數(shù)據(jù)庫性能包括存儲空間需求量的大小和查詢響應(yīng)時間的長短兩個方面。為了優(yōu)化數(shù)據(jù)庫性能， 需要對數(shù)據(jù)庫中的表進行規(guī)范化。一般來說， 邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計滿足第三范式的表結(jié)構(gòu)容易維護且基本滿足實際應(yīng)用的要求。所以，實際應(yīng)用中一般都按照第三范式的標準進行規(guī)范化， 從而保證了數(shù)據(jù)庫的一致性和完整性，設(shè)計人員往往會設(shè)計過多的表間關(guān)聯(lián)，以盡可能地降低數(shù)據(jù)冗余

29、。但在實際應(yīng)用中這種做法有時不利于系統(tǒng)運行性能的優(yōu)化:如過程從.多表獲取數(shù)據(jù)時引發(fā)大量的連接操作，在需要部分數(shù)據(jù)時要掃描整個表等，這都消耗了磁盤的 I/O 和 CPU 時間。為解決這一問題， 在設(shè)計表時應(yīng)同時考慮對某些表進行反規(guī)范化，方法有以下幾種：一是分割表。分割表可分為水平分割表和垂直分割表兩種:水平分割是按照行將一個表分割為多個表，這可以提高每個表的查詢速度，但查詢、 更新時要選擇不同的表， 統(tǒng)計時要匯總多個表， 因此應(yīng)用程序會更復(fù)雜。垂直分割是對于一個列很多的表，若某些列的訪問頻率遠遠高于其它列， 就可以將主鍵和這些列作為一個表，將主鍵和其它列作為另外一個表。通過減少列的寬度，增加了每

30、個數(shù)據(jù)頁的行數(shù)，一次I/O 就可以掃描更多的行，從而提高了訪問每一個表的速度。 但是由于造成了多表連接，所以應(yīng)該在同時查詢或更新不同分割表中的列的情況比較少的情況下使用。 二是保留冗余列。 當兩個或多個表在查詢中經(jīng)常需要連接時，可以在其中一個表上增加若干冗余的列，以避免表之間的連接過于頻繁，一般在冗余列的數(shù)據(jù)不經(jīng)常變動的情況下使用。 三是增加派生列。 派生列是由表中的其它多個列的計算所得，增加派生列可以減少統(tǒng)計運算，在數(shù)據(jù)匯總時可以大大縮短運算時間。因此，在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計中，數(shù)據(jù)應(yīng)當按兩種類別進行組織：頻繁訪問的數(shù)據(jù)和頻繁修改的數(shù)據(jù)。 對于頻繁訪問但是不頻繁修改的數(shù)據(jù)，內(nèi)部設(shè)計應(yīng)當物理不規(guī)范化。

31、 對于頻繁修改但并不頻繁訪問的數(shù)據(jù)， 內(nèi)部設(shè)計應(yīng)當物理規(guī)范化。有時還需將規(guī)范化的表作為邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)， 然后再根據(jù)整個應(yīng)用系統(tǒng)的需要，物理地非規(guī)范化數(shù)據(jù)。規(guī)范與反規(guī)范都是建立在實際的操作基礎(chǔ)之上的約束，脫離了實際兩者都沒有意義。只有把兩者合理地結(jié)合在一起，才能相互補充，發(fā)揮各自的優(yōu)點。2、索引和聚簇:創(chuàng)建索引是提高檢索效率最有效的方法之一，索引把表中的邏輯值映射到安全的RowID，能快速定位數(shù)據(jù)的物理地址，可以大大加快數(shù)據(jù)庫的查詢速度，一個建有合理索引的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)可能比一個沒有建立索引的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)效率高幾十倍，但并不是索引越多越好，在那些經(jīng)常需要修改的數(shù)據(jù)列上建立索引，將導(dǎo)致索引

32、B*樹的不斷重組，造成系統(tǒng)性能的下降和存儲空間的浪費。 對于一個大型表建立的索引， 有時并不能改善數(shù)據(jù)查詢速度，反而會影響整個數(shù)據(jù)庫的性能。 這主要是和 SGA的數(shù)據(jù)管理方式有關(guān)， Oracle 在進行數(shù)據(jù)塊高速緩存管理時，索引數(shù)據(jù)比普通數(shù)據(jù)具有更高的駐留權(quán)限，在進行空間競爭時，Oracle 會先移出普通數(shù)據(jù)，對建有索引的大型表進行數(shù)據(jù)查詢時，索引數(shù)據(jù)可能會用完所有的數(shù)據(jù)塊緩存空間， Oracle 不得不頻繁地進行磁盤讀寫來獲取數(shù)據(jù)，所以，在對一個大型表進行分區(qū)之后，可以根據(jù)相應(yīng)的分區(qū)建立分區(qū)索引。Oracle 提供了另一種方法來提高查詢速度，就是聚簇 (Cluster)。所謂聚簇，簡單地說就是把幾個表放在一起， 按一定公共屬性混合存放。 聚簇根據(jù)共同碼值將多個表的數(shù)據(jù)存儲在同一個 Oracle 塊中，這時檢索一組 Oracle 塊就同時得到兩個表的數(shù)據(jù)，這樣就可以減少需要存儲的 Oracle 塊，從而提高應(yīng)用程序的性能。對于邏輯結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，還應(yīng)將表數(shù)據(jù)和索引數(shù)據(jù)分開表空間存儲，分別使用獨立的表空間。因為如果將表數(shù)據(jù)和索引數(shù)據(jù)放在一起，表數(shù)據(jù)的 I/O 操作和索引的 I/O 操作將產(chǎn)生影響系統(tǒng)性能的 I/O 競爭，降低