數(shù)據(jù)庫常用優(yōu)化方法方法方法方法(常見的數(shù)據(jù)庫優(yōu)化方法)

1.有哪些常見的數(shù)據(jù)庫優(yōu)化方法

數(shù)據(jù)庫優(yōu)化的指導(dǎo)思路是首先寫出的SQL是優(yōu)化器喜歡的，然后在排除爛的SQL的情況下就是，找瓶頸，數(shù)據(jù)庫吞吐量上不去或者查詢慢都是因?yàn)槟骋黄款i的存在，從非常大的粒度來看，瓶頸可以分為五類：io 內(nèi)存 CPU 網(wǎng)絡(luò) 鎖。

當(dāng)卡在某一瓶頸時，其他的資源就會被閑置，解決瓶頸或者用非瓶頸的資源做trade off達(dá)到總和的最大才是優(yōu)化的正解，比如建索引就是以空間換時間的做法。

由于數(shù)據(jù)庫相對比較復(fù)雜，上下文有區(qū)別優(yōu)化思路也會不一樣，所以離開上下文談具體的優(yōu)化手段就是坑。

大部分開發(fā)人員會犯的錯誤是所謂的“錘子人”，也就是自己是錘子看什么都像釘子，比如覺得慢就說要分區(qū)，覺得某種語句的寫法一定比另一種快而不考慮場景。

2.列舉sql優(yōu)化有哪些方式方法 博客園

我們要做到不但會寫SQL，還要做到寫出性能優(yōu)良的SQL，以下為筆者學(xué)習(xí)、摘錄、并匯總部分資料與大家分享！ （1） 選擇最有效率的表名順序（只在基于規(guī)則的優(yōu)化器中有效）： ORACLE 的解析器按照從右到左的順序處理FROM子句中的表名，F(xiàn)ROM子句中寫在最后的表（基礎(chǔ)表 driving table）將被最先處理，在FROM子句中包含多個表的情況下，你必須選擇記錄條數(shù)最少的表作為基礎(chǔ)表。

如果有3個以上的表連接查詢， 那就需要選擇交叉表（intersection table）作為基礎(chǔ)表， 交叉表是指那個被其他表所引用的表. （2） WHERE子句中的連接順序.： ORACLE采用自下而上的順序解析WHERE子句，根據(jù)這個原理，表之間的連接必須寫在其他WHERE條件之前， 那些可以過濾掉最大數(shù)量記錄的條件必須寫在WHERE子句的末尾. （3） SELECT子句中避免使用 ‘ * ‘： ORACLE在解析的過程中， 會將'*' 依次轉(zhuǎn)換成所有的列名， 這個工作是通過查詢數(shù)據(jù)字典完成的， 這意味著將耗費(fèi)更多的時間 （4） 減少訪問數(shù)據(jù)庫的次數(shù)： ORACLE在內(nèi)部執(zhí)行了許多工作： 解析SQL語句， 估算索引的利用率， 綁定變量 ， 讀數(shù)據(jù)塊等； （5） 在SQL*Plus , SQL*Forms和Pro*C中重新設(shè)置ARRAYSIZE參數(shù)， 可以增加每次數(shù)據(jù)庫訪問的檢索數(shù)據(jù)量 ，建議值為200 (6) 使用DECODE函數(shù)來減少處理時間： 使用DECODE函數(shù)可以避免重復(fù)掃描相同記錄或重復(fù)連接相同的表. （7） 整合簡單，無關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫訪問： 如果你有幾個簡單的數(shù)據(jù)庫查詢語句，你可以把它們整合到一個查詢中（即使它們之間沒有關(guān)系） （8） 刪除重復(fù)記錄： 最高效的刪除重復(fù)記錄方法 （ 因?yàn)槭褂昧薘OWID）例子： DELETE FROM EMP E WHERE E.ROWID > (SELECT MIN(X.ROWID) FROM EMP X WHERE X.EMP_NO = E.EMP_NO); (9) 用TRUNCATE替代DELETE： 當(dāng)刪除表中的記錄時，在通常情況下， 回滾段（rollback segments ） 用來存放可以被恢復(fù)的信息. 如果你沒有COMMIT事務(wù)，ORACLE會將數(shù)據(jù)恢復(fù)到刪除之前的狀態(tài)（準(zhǔn)確地說是恢復(fù)到執(zhí)行刪除命令之前的狀況） 而當(dāng)運(yùn)用TRUNCATE時， 回滾段不再存放任何可被恢復(fù)的信息.當(dāng)命令運(yùn)行后，數(shù)據(jù)不能被恢復(fù).因此很少的資源被調(diào)用，執(zhí)行時間也會很短. （譯者按： TRUNCATE只在刪除全表適用，TRUNCATE是DDL不是DML） (10) 盡量多使用COMMIT： 只要有可能，在程序中盡量多使用COMMIT， 這樣程序的性能得到提高，需求也會因?yàn)镃OMMIT所釋放的資源而減少： COMMIT所釋放的資源： a. 回滾段上用于恢復(fù)數(shù)據(jù)的信息. b. 被程序語句獲得的鎖 c. redo log buffer 中的空間 d. ORACLE為管理上述3種資源中的內(nèi)部花費(fèi) （11） 用Where子句替換HAVING子句： 避免使用HAVING子句， HAVING 只會在檢索出所有記錄之后才對結(jié)果集進(jìn)行過濾. 這個處理需要排序，總計(jì)等操作. 如果能通過WHERE子句限制記錄的數(shù)目，那就能減少這方面的開銷. （非oracle中）on、where、having這三個都可以加條件的子句中，on是最先執(zhí)行，where次之，having最后，因?yàn)閛n是先把不符合條件的記錄過濾后才進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，它就可以減少中間運(yùn)算要處理的數(shù)據(jù)，按理說應(yīng)該速度是最快的，where也應(yīng)該比having快點(diǎn)的，因?yàn)樗^濾數(shù)據(jù)后才進(jìn)行sum，在兩個表聯(lián)接時才用on的，所以在一個表的時候，就剩下where跟having比較了。在這單表查詢統(tǒng)計(jì)的情況下，如果要過濾的條件沒有涉及到要計(jì)算字段，那它們的結(jié)果是一樣的，只是where可以使用rushmore技術(shù)，而having就不能，在速度上后者要慢如果要涉及到計(jì)算的字段，就表示在沒計(jì)算之前，這個字段的值是不確定的，根據(jù)上篇寫的工作流程，where的作用時間是在計(jì)算之前就完成的，而having就是在計(jì)算后才起作用的，所以在這種情況下，兩者的結(jié)果會不同。

在多表聯(lián)接查詢時，on比where更早起作用。系統(tǒng)首先根據(jù)各個表之間的聯(lián)接條件，把多個表合成一個臨時表后，再由where進(jìn)行過濾，然后再計(jì)算，計(jì)算完后再由having進(jìn)行過濾。

由此可見，要想過濾條件起到正確的作用，首先要明白這個條件應(yīng)該在什么時候起作用，然后再決定放在那里 （12） 減少對表的查詢： 在含有子查詢的SQL語句中，要特別注意減少對表的查詢.例子： SELECT TAB_NAME FROM TABLES WHERE (TAB_NAME,DB_VER) = ( SELECT TAB_NAME,DB_VER FROM TAB_COLUMNS WHERE VERSION = 604) (13) 通過內(nèi)部函數(shù)提高SQL效率.： 復(fù)雜的SQL往往犧牲了執(zhí)行效率. 能夠掌握上面的運(yùn)用函數(shù)解決問題的方法在實(shí)際工作中是非常有意義的 （14） 使用表的別名（Alias）： 當(dāng)在SQL語句中連接多個表時， 請使用表的別名并把別名前綴于每個Column上.這樣一來，就可以減少解析的時間并減少那些由Column歧義引起的語法錯誤. （15） 用EXISTS替代IN、用NOT EXISTS替代NOT IN： 在許多基于基礎(chǔ)表的查詢中，為了滿足一個條件，往往需要對另一個表進(jìn)行聯(lián)接.在這種情況下， 使用EXISTS（或NOT EXISTS）通常將提高查詢的效率. 在子查詢中，NOT IN子句將執(zhí)行一個內(nèi)部的排序和合并. 無論在哪種情況下，NOT IN都是最低效的 。

3.數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化有哪些措施

1、調(diào)整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。這一部分在開發(fā)信息系統(tǒng)之前完成，程序員需要考慮是否使用ORACLE數(shù)據(jù)庫的分區(qū)功能，對于經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)庫表是否需要建立索引等。

2、調(diào)整應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這一部分也是在開發(fā)信息系統(tǒng)之前完成，程序員在這一步需要考慮應(yīng)用程序使用什么樣的體系結(jié)構(gòu)，是使用傳統(tǒng)的Client/Server兩層體系結(jié)構(gòu)，還是使用Browser/Web/Database的三層體系結(jié)構(gòu)。不同的應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)要求的數(shù)據(jù)庫資源是不同的。

3、調(diào)整數(shù)據(jù)庫SQL語句。應(yīng)用程序的執(zhí)行最終將歸結(jié)為數(shù)據(jù)庫中的SQL語句執(zhí)行，因此SQL語句的執(zhí)行效率最終決定了ORACLE數(shù)據(jù)庫的性能。ORACLE公司推薦使用ORACLE語句優(yōu)化器（Oracle Optimizer）和行鎖管理器（row-level manager）來調(diào)整優(yōu)化SQL語句。

4、調(diào)整服務(wù)器內(nèi)存分配。內(nèi)存分配是在信息系統(tǒng)運(yùn)行過程中優(yōu)化配置的，數(shù)據(jù)庫管理員可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行狀況調(diào)整數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)全局區(qū)（SGA區(qū)）的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、日志緩沖區(qū)和共享池的大小；還可以調(diào)整程序全局區(qū)（PGA區(qū)）的大小。需要注意的是，SGA區(qū)不是越大越好，SGA區(qū)過大會占用操作系統(tǒng)使用的內(nèi)存而引起虛擬內(nèi)存的頁面交換，這樣反而會降低系統(tǒng)。

5、調(diào)整硬盤I/O，這一步是在信息系統(tǒng)開發(fā)之前完成的。數(shù)據(jù)庫管理員可以將組成同一個表空間的數(shù)據(jù)文件放在不同的硬盤上，做到硬盤之間I/O負(fù)載均衡。

6、調(diào)整操作系統(tǒng)參數(shù)，例如：運(yùn)行在UNIX操作系統(tǒng)上的ORACLE數(shù)據(jù)庫，可以調(diào)整UNIX數(shù)據(jù)緩沖池的大小，每個進(jìn)程所能使用的內(nèi)存大小等參數(shù)。

數(shù)據(jù)庫（Database）是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫，它產(chǎn)生于距今六十多年前，隨著信息技術(shù)和市場的發(fā)展，特別是二十世紀(jì)九十年代以后，數(shù)據(jù)管理不再僅僅是存儲和管理數(shù)據(jù)，而轉(zhuǎn)變成用戶所需要的各種數(shù)據(jù)管理的方式。數(shù)據(jù)庫有很多種類型，從最簡單的存儲有各種數(shù)據(jù)的表格到能夠進(jìn)行海量數(shù)據(jù)存儲的大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都在各個方面得到了廣泛的應(yīng)用。

在信息化社會，充分有效地管理和利用各類信息資源，是進(jìn)行科學(xué)研究和決策管理的前提條件。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是管理信息系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等各類信息系統(tǒng)的核心部分，是進(jìn)行科學(xué)研究和決策管理的重要技術(shù)手段。

在經(jīng)濟(jì)管理的日常工作中，常常需要把某些相關(guān)的數(shù)據(jù)放進(jìn)這樣的“倉庫”，并根據(jù)管理的需要進(jìn)行相應(yīng)的處理。

例如，企業(yè)或事業(yè)單位的人事部門常常要把本單位職工的基本情況（職工號、姓名、年齡、性別、籍貫、工資、簡歷等）存放在表中，這張表就可以看成是一個數(shù)據(jù)庫。有了這個"數(shù)據(jù)倉庫"我們就可以根據(jù)需要隨時查詢某職工的基本情況，也可以查詢工資在某個范圍內(nèi)的職工人數(shù)等等。這些工作如果都能在計(jì)算機(jī)上自動進(jìn)行，那我們的人事管理就可以達(dá)到極高的水平。此外，在財(cái)務(wù)管理、倉庫管理、生產(chǎn)管理中也需要建立眾多的這種"數(shù)據(jù)庫"，使其可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)、倉庫、生產(chǎn)的自動化管理。

擴(kuò)展資料

數(shù)據(jù)庫，簡單來說是本身可視為電子化的文件柜--存儲電子文件的處所，用戶可以對文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行新增、截取、更新、刪除等操作。

數(shù)據(jù)庫指的是以一定方式儲存在一起、能為多個用戶共享、具有盡可能小的冗余度的特點(diǎn)、是與應(yīng)用程序彼此獨(dú)立的數(shù)據(jù)集合。

在經(jīng)濟(jì)管理的日常工作中，常常需要把某些相關(guān)的數(shù)據(jù)放進(jìn)這樣的"倉庫"，并根據(jù)管理的需要進(jìn)行相應(yīng)的處理。

例如，企業(yè)或事業(yè)單位的人事部門常常要把本單位職工的基本情況（職工號、姓名、年齡、性別、籍貫、工資、簡歷等）存放在表中，這張表就可以看成是一個數(shù)據(jù)庫。有了這個"數(shù)據(jù)倉庫"我們就可以根據(jù)需要隨時查詢某職工的基本情況，也可以查詢工資在某個范圍內(nèi)的職工人數(shù)等等。這些工作如果都能在計(jì)算機(jī)上自動進(jìn)行，那我們的人事管理就可以達(dá)到極高的水平。此外，在財(cái)務(wù)管理、倉庫管理、生產(chǎn)管理中也需要建立眾多的這種"數(shù)據(jù)庫"，使其可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)、倉庫、生產(chǎn)的自動化管理。

參考資料：數(shù)據(jù)庫的百度百科

4.數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化有哪些措施

數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化有哪些措施

1、1、調(diào)整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。這一部分在開發(fā)信息系統(tǒng)之前完成，程序員需要考慮是否使用ORACLE數(shù)據(jù)庫的分區(qū)功能，對于經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)庫表是否需要建立索引等。

2、2、調(diào)整應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這一部分也是在開發(fā)信息系統(tǒng)之前完成，程序員在這一步需要考慮應(yīng)用程序使用什么樣的體系結(jié)構(gòu)，是使用傳統(tǒng)的Client/Server兩層體系結(jié)構(gòu)，還是使用Browser/Web/Database的三層體系結(jié)構(gòu)。不同的應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)要求的數(shù)據(jù)庫資源是不同的。

5.優(yōu)化SQL有什么方法

在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)中編寫可執(zhí)行的SQL語句可以有多種方式實(shí)現(xiàn)，但哪一條是最佳方案卻難以確定。

為了解決這一問題，有必要對SQL實(shí)施優(yōu)化。簡單地說，SQL語句的優(yōu)化就是將性能低下的SQL語句轉(zhuǎn)換成達(dá)到同樣目的的性能更好的SQL語句。

優(yōu)化SQL語句的原因 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的生命周期可以分成： 設(shè)計(jì)、開發(fā)和成品三個階段。在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行優(yōu)化的成本最低，收益最大。

在成品階段進(jìn)行優(yōu)化的成本最高，收益最小。如果將一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)比喻成一座樓房，在樓房建好后進(jìn)行矯正往往成本很高而收效很小（甚至可能根本無法矯正），而在樓房設(shè)計(jì)、生產(chǎn)階段控制好每塊磚瓦的質(zhì)量就能達(dá)到花費(fèi)小而見效高的目的。

為了獲得最大效益，人們常需要對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行優(yōu)化。數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化通常可以通過對網(wǎng)絡(luò)、硬件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫參數(shù)和應(yīng)用程序的優(yōu)化來進(jìn)行。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，對網(wǎng)絡(luò)、硬件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化所獲得的性能提升全部加起來只占數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)性能提升的40%左右，其余60%的系統(tǒng)性能提升全部來自對應(yīng)用程序的優(yōu)化。許多優(yōu)化專家甚至認(rèn)為對應(yīng)用程序的優(yōu)化可以得到80%的系統(tǒng)性能提升。

因此可以肯定，通過優(yōu)化應(yīng)用程序來對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化能獲得更大的收益。 對應(yīng)用程序的優(yōu)化通常可分為兩個方面： 源代碼的優(yōu)化和SQL語句的優(yōu)化。

由于涉及到對程序邏輯的改變，源代碼的優(yōu)化在時間成本和風(fēng)險上代價很高（尤其是對正在使用中的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化） 。另一方面，源代碼的優(yōu)化對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的提升收效有限，因?yàn)閼?yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫的操作最終要表現(xiàn)為SQL語句對數(shù)據(jù)庫的操作。

對SQL語句進(jìn)行優(yōu)化有以下一些直接原因： 1. SQL語句是對數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)） 進(jìn)行操作的惟一途徑，應(yīng)用程序的執(zhí)行最終要?dú)w結(jié)為SQL語句的執(zhí)行，SQL語句的效率對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能起到了決定性的作用。 2. SQL語句消耗了70%~90%的數(shù)據(jù)庫資源。

3. SQL語句獨(dú)立于程序設(shè)計(jì)邏輯，對SQL語句進(jìn)行優(yōu)化不會影響程序邏輯，相對于對程序源代碼的優(yōu)化，對SQL語句的優(yōu)化在時間成本和風(fēng)險上的代價都很低。 4. SQL語句可以有不同的寫法，不同的寫法在性能上的差異可能很大。

5. SQL語句易學(xué)，難精通。SQL語句的性能往往同實(shí)際運(yùn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、記錄數(shù)量等有關(guān)，不存在普遍適用的規(guī)律來提升性能。

傳統(tǒng)的優(yōu)化方法 SQL程序人員在傳統(tǒng)上采用手工重寫來對SQL語句進(jìn)行優(yōu)化。這主要依靠DBA或資深程序員對SQL語句執(zhí)行計(jì)劃的分析，依靠經(jīng)驗(yàn)，嘗試重寫SQL語句，然后對結(jié)果和性能進(jìn)行比較以試圖找到性能較佳的SQL語句。

這種做法存在著以下不足： 1. 無法找出SQL語句的所有可能寫法。很可能花費(fèi)了大量的時間也無法找到性能較佳的SQL語句。

即便找到了某個性能較佳的SQL語句也無法知道是否存在性能更好的寫法。 2. 非常依賴于人的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)驗(yàn)的多寡往往決定了優(yōu)化后SQL語句的性能。

3. 非常耗時間。重寫-->校驗(yàn)正確性-->比較性能，這一循環(huán)過程需要大量的時間。

根據(jù)傳統(tǒng)的SQL優(yōu)化工具的功能，人們一般將優(yōu)化工具分為以下三代產(chǎn)品： 第一代的SQL優(yōu)化工具是執(zhí)行計(jì)劃分析工具。這類工具對輸入的SQL語句從數(shù)據(jù)庫提取執(zhí)行計(jì)劃，并解釋執(zhí)行計(jì)劃中關(guān)鍵字的含義。

第二代的SQL優(yōu)化工具只能提供增加索引的建議，它通過對輸入的SQL語句的執(zhí)行計(jì)劃的分析來產(chǎn)生是否要增加索引的建議。這類工具存在著致命的缺點(diǎn)——只分析了一條SQL語句就得出增加某個索引的結(jié)論，根本不理會（實(shí)際上也無法評估到）增加的索引對整體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的影響。

第三代工具是利用人工智能實(shí)現(xiàn)自動SQL優(yōu)化。 人工智能自動SQL優(yōu)化 隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和在數(shù)據(jù)庫優(yōu)化領(lǐng)域應(yīng)用的深入，在20世紀(jì)90年代末優(yōu)化技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展，出現(xiàn)了人工智能自動SQL優(yōu)化。

人工智能自動SQL優(yōu)化的本質(zhì)就是借助人工智能技術(shù)，自動對SQL語句進(jìn)行重寫，找到性能最好的等效SQL語句。LECCO SQL Expert就采用了這種人工智能技術(shù)，其SQL Expert支持Oracle、Sybase、MS SQL Server和IBM DB2數(shù)據(jù)庫平臺。

其突出特點(diǎn)是自動優(yōu)化SQL語句。除此以外，還可以以人工智能知識庫“反饋式搜索引擎”來重寫SQL語句，并找出所有等效的SQL語句及可能的執(zhí)行計(jì)劃，通過測試運(yùn)行為應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫自動找到性能最好的SQL語句，提供微秒級的計(jì)時； 能夠優(yōu)化Web應(yīng)用程序和有大量用戶的在線事務(wù)處理中運(yùn)行時間很短的SQL語句； 能通過比較源SQL和待選SQL的不同之處，為開發(fā)人員提供“邊做邊學(xué)式訓(xùn)練”，迅速提高開發(fā)人員的SQL編程技能等等。

該工具針對數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的開發(fā)和維護(hù)階段提供了數(shù)個特別的模塊：SQL語法優(yōu)化器、PL/SQL集成化開發(fā)調(diào)試環(huán)境（IDE）、掃描器、數(shù)據(jù)庫監(jiān)視器等。其核心模塊之一“SQL 語法優(yōu)化器”的工作原理大致如下：輸入一條源SQL語句，“人工智能反饋式搜索引擎”對輸入的SQL語句結(jié)合檢測到的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和索引進(jìn)行重寫，產(chǎn)生N條等效的SQL語句輸出，產(chǎn)生的N條等效SQL語句再送入“人工智能反饋式搜索引擎”進(jìn)行重寫，直至無法產(chǎn)生新的輸出或搜索限額滿，接下來對輸出的SQL語句進(jìn)行過濾，選。

6.誰知道數(shù)據(jù)庫優(yōu)化設(shè)計(jì)方案有哪些

本文首先討論了基于第三范式的數(shù)據(jù)庫表的基本設(shè)計(jì)，著重論述了建立主鍵和索引的策略和方案，然后從數(shù)據(jù)庫表的擴(kuò)展設(shè)計(jì)和庫表對象的放置等角度概述了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞： 優(yōu)化（Optimizing） 第三范式（3NF） 冗余數(shù)據(jù)（Redundant Data） 索引（Index） 數(shù)據(jù)分割（Data Partitioning） 對象放置（Object Placement） 1 引言 數(shù)據(jù)庫優(yōu)化的目標(biāo)無非是避免磁盤I/O瓶頸、減少CPU利用率和減少資源競爭。為了便于讀者閱讀和理解，筆者參閱了Sybase、Informix和Oracle等大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)參考資料，基于多年的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從基本表設(shè)計(jì)、擴(kuò)展設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫表對象放置等角度進(jìn)行討論，著重討論了如何避免磁盤I/O瓶頸和減少資源競爭，相信讀者會一目了然。

2 基于第三范式的基本表設(shè)計(jì) 在基于表驅(qū)動的信息管理系統(tǒng)（MIS）中，基本表的設(shè)計(jì)規(guī)范是第三范式（3NF）。第三范式的基本特征是非主鍵屬性只依賴于主鍵屬性。

基于第三范式的數(shù)據(jù)庫表設(shè)計(jì)具有很多優(yōu)點(diǎn)：一是消除了冗余數(shù)據(jù)，節(jié)省了磁盤存儲空間；二是有良好的數(shù)據(jù)完整性限制，即基于主外鍵的參照完整限制和基于主鍵的實(shí)體完整性限制，這使得數(shù)據(jù)容易維護(hù)，也容易移植和更新；三是數(shù)據(jù)的可逆性好，在做連接（Join）查詢或者合并表時不遺漏、也不重復(fù)；四是因消除了冗余數(shù)據(jù)（冗余列），在查詢（Select）時每個數(shù)據(jù)頁存的數(shù)據(jù)行就多，這樣就有效地減少了邏輯I/O，每個Cash存的頁面就多，也減少物理I/O；五是對大多數(shù)事務(wù)（Transaction）而言，運(yùn)行性能好；六是物理設(shè)計(jì)（Physical Design）的機(jī)動性較大，能滿足日益增長的用戶需求。 在基本表設(shè)計(jì)中，表的主鍵、外鍵、索引設(shè)計(jì)占有非常重要的地位，但系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員往往只注重于滿足用戶要求，而沒有從系統(tǒng)優(yōu)化的高度來認(rèn)識和重視它們。

實(shí)際上，它們與系統(tǒng)的運(yùn)行性能密切相關(guān)?，F(xiàn)在從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫優(yōu)化角度討論這些基本概念及其重要意義： （1）主鍵（Primary Key）：主鍵被用于復(fù)雜的SQL語句時，頻繁地在數(shù)據(jù)訪問中被用到。

一個表只有一個主鍵。主鍵應(yīng)該有固定值（不能為Null或缺省值，要有相對穩(wěn)定性），不含代碼信息，易訪問。

把常用（眾所周知）的列作為主鍵才有意義。短主鍵最佳（小于25bytes），主鍵的長短影響索引的大小，索引的大小影響索引頁的大小，從而影響磁盤I/O。

主鍵分為自然主鍵和人為主鍵。自然主鍵由實(shí)體的屬性構(gòu)成，自然主鍵可以是復(fù)合性的，在形成復(fù)合主鍵時，主鍵列不能太多，復(fù)合主鍵使得Join*作復(fù)雜化、也增加了外鍵表的大小。

人為主鍵是，在沒有合適的自然屬性鍵、或自然屬性復(fù)雜或靈敏度高時，人為形成的。人為主鍵一般是整型值（滿足最小化要求），沒有實(shí)際意義，也略微增加了表的大??；但減少了把它作為外鍵的表的大小。

（2）外鍵（Foreign Key）：外鍵的作用是建立關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中表之間的關(guān)系（參照完整性），主鍵只能從獨(dú)立的實(shí)體遷移到非獨(dú)立的實(shí)體，成為后者的一個屬性，被稱為外鍵。 （3）索引（Index）：利用索引優(yōu)化系統(tǒng)性能是顯而易見的，對所有常用于查詢中的Where子句的列和所有用于排序的列創(chuàng)建索引，可以避免整表掃描或訪問，在不改變表的物理結(jié)構(gòu)的情況下，直接訪問特定的數(shù)據(jù)列，這樣減少數(shù)據(jù)存取時間；利用索引可以優(yōu)化或排除耗時的分類*作；把數(shù)據(jù)分散到不同的頁面上，就分散了插入的數(shù)據(jù)；主鍵自動建立了唯一索引，因此唯一索引也能確保數(shù)據(jù)的唯一性（即實(shí)體完整性）；索引碼越小，定位就越直接；新建的索引效能最好，因此定期更新索引非常必要。

索引也有代價：有空間開銷，建立它也要花費(fèi)時間，在進(jìn)行Insert、Delete和Update*作時，也有維護(hù)代價。索引有兩種：聚族索引和非聚族索引。

一個表只能有一個聚族索引，可有多個非聚族索引。使用聚族索引查詢數(shù)據(jù)要比使用非聚族索引快。

在建索引前，應(yīng)利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)函數(shù)估算索引的大小。 ① 聚族索引（Clustered Index）：聚族索引的數(shù)據(jù)頁按物理有序儲存，占用空間小。

選擇策略是，被用于Where子句的列：包括范圍查詢、模糊查詢或高度重復(fù)的列（連續(xù)磁盤掃描）；被用于連接Join*作的列；被用于Order by和Group by子句的列。聚族索引不利于插入*作，另外沒有必要用主鍵建聚族索引。

② 非聚族索引（Nonclustered Index）：與聚族索引相比，占用空間大，而且效率低。選擇策略是，被用于Where子句的列：包括范圍查詢、模糊查詢（在沒有聚族索引時）、主鍵或外鍵列、點(diǎn)（指針類）或小范圍（返回的結(jié)果域小于整表數(shù)據(jù)的20%）查詢；被用于連接Join*作的列、主鍵列（范圍查詢）；被用于Order by和Group by子句的列；需要被覆蓋的列。

對只讀表建多個非聚族索引有利。索引也有其弊端，一是創(chuàng)建索引要耗費(fèi)時間，二是索引要占有大量磁盤空間，三是增加了維護(hù)代價（在修改帶索引的數(shù)據(jù)列時索引會減緩修改速度）。

那么，在哪種情況下不建索引呢？對于小表（數(shù)據(jù)小于5頁）、小到中表（不直接訪問單行數(shù)據(jù)或結(jié)果集不用排序）、單值域（返回值密集）、索引列值太長（大于20bitys）、容易變化的列、高度重復(fù)的列、Null值列，對沒有被用于Where子語句和Join查。