关系数据库的优化设计研究

SCIENCE&TECt钊以卜OOY{降二口刁MAT10N!T技术关系数据库的优化设计研究(信息产业部电信研究院)胡英培关键词:关系数据库设计中图分类号:TP392摘要:本文以数据库性能优化的基本原则为出发点，阐述了第三范式是数据库设计的重要原则，在设计阶段如何避免竞争和如何优化数据访问，在数据库运行阶段如何从操作系统和数据库实例级别上调整内存和1/0来达到数据库性能优化的各种技术。关系数据库优化数据库优化设计文献标识码:A文童编号:1672一3791(2007)04(c)一0122一01随着网络应用和电子商务的不断发展，各个站点的访问量越来越大，数据库规模也随之不断的扩大，数据库系统的性能问题就越来越突出，如何设计一个能够满足用户当前与可顶见的末来的各项应用要求、性能良好的数据库成为数据库应用系统设计中的一个核心问题。数据库的优化通常可以通过对网络、硬件、操作系统、数据库参数和应用程序的优化来进行。优化的基本原则就是:通过尽可能少的磁盘访问获得所需要的数据。1第三范式与基本表设计数据库设计时，关系数据库中的关系必须满足第三范式(3NF)的要求。基干第三范式的数据库表设计具有很多优点:(1)消除了冗余数据，节省了磁盘存储空间;(2)有良好的数据完整性限制，基于主外键的参照完整限制和基于主键的实体完整性限制，数据容易维护，也容易移植和更新，(3)数据的可逆性好，在做连接(Join)查询或者合并表时不遗漏、也不重复。(4)因消除了冗余数据(冗余列)，在查询(挽leCt)时每个数据页存的数据行就多，这样就有效地减少了逻辑1/0，每个Cash存的页面就多，也减少物理1/0。(5)对大多数事务(Transaction)而言，运行性能好;(6)物理设计(Phy溢alD时gcn)的机动性较大，能满足日益增长的用户需求。在基本表设计中，表的主键、外键、索引设计占有非常重要的地位，但系统设计人员往往只注重干满足用户要求，而没有从系统操作系统性能的好坏直接影响数据库的使用性能，如果操作系统存在问题，如cpu过载、过度内存交换、磁盘1/。瓶颈等，单纯进行数据库内部性能调整是不会改善系统性能的。Cpu一种常见的性能问题就是缺乏处理能力，系统的处理能力是由系统的印u数量、类2改善数据库性能关系数据库的性能的好坏，主要体现在型和速度决定的。内存可使用的内存量也是/。子查询的速度上。许多过程同时竞争同一数据，数据库性能最关键因素之一，而内存同1过程从多表获取数据时引发大量的连接操作，系统的关系也是一个非常重要的因素，内存量的不足会引起明显的磁盘读写瓶颈。这都消耗了磁盘1/0和CPU时间。(1)减少连接操作。连接操作对数据库的查询速度有着重要的影响，参与联接的关系4结语数据库设计受到各种各样因素的制约，越多，查询越慢。对一些常用的、性能要求较高的数据库查询，最好是一元查询，这与规范有些要求往往是彼此矛盾的。因此，设计结果化的要求相矛盾，会引起更新异常，破坏数据常常是有得有失。因此，设计者必须根据实际库完整性，必须采取相应的措施来保证数据情况，综合应用上述技术，在基本合理的总体设计的基础上，做一些优化调整，力求最大限库的完整性，从而也会增加系统的开销.(2)减小关系大小及数据量。为了提高查度地满足用户各种各样的要求，实现数据库的优化设计。询速度，可以采用水平分割或垂直分割等方法把一个关系分成几个关系，使每个关系的数据量减少。分割表增加了维护数据完整性参考文献【]1萨师煊.数据库系统概论〔MI.高的代价。(3)存储衍生数据。对一些要做大量重复等教育出版社，2003.121王能斌.数据库系统原理〔Ml.电子工性计算的过程而言，若重复计算过程得到的结果相同(源列数据稳定，因此计算结果也不业出版社，2005.[3]袁长河.SybaseSQLserver性能优化技变)，或计算牵扯多行数据需额外的磁盘1/0开销，或计算复杂需要大量的CPU时间，术初探【J].计算机系统应用，2001.就考虑存储计算结果(冗余储存)。优化的高度来认识和重视它们。在应用系统设计时，应着重考虑以下几点:(1)合理使用索引。(2)避免或简化排序。(3)消除对大型表行数据的顺序存取。(4)避免相关子查询。(5)避免困难的正规表达式。(6)使用临时表快速查询。3操作系统的相关优化汇编时，该仿真器的存储器为目标程序所分配的地址为soo0H一SFFFH，因此在使用该仿该课题的程序经过单步调试和连调，排除了软件故障，实现了预先所设计的功能。报警等，也可以作为大型单片机控制系统的一部分。真器时目标程序的人口地址应为8000H。另外，该仿真器具有RS一232C接口，可以连主机或终端。所做电路的实验板和仿真器的仿真接口相连。该课题用P3口作为输人口，由于P3口是一个双功能口，它既可以作通用1/0口使用，又具有第二功能。该仿真器设置了一个用户P3.0、P3.1功能选择开关KS，当仿真器在和主机相连时，P3.0、P3.1只能做为串行口使用，可以利用主机和EICE51的RS一232C串行口调试用户的申行通讯程序.当在脱机用EICE51的键盘显示器调试程序时，这时P3.0、P3.1作为1/0线使用，因此要把KS开关拨到另一向。4结语单片机故障报警系统可广泛应用于生产车间和生产线等场所，它随时能对监测点进行自动检测，一旦出现故障能立即声响报警，同时指示灯指示，并通过声响和指示灯可以判断出大故障和小故障。待故障排除后，声响报警和指示灯指示自动撤除。如故障未被排除，系统持续声响报警和指示灯指示。该故障报警系统具有结构简单、可靠性高、成本低等优点。该系统还可以根现场故障信号的多少和实际情况进行改进，以用于多点巡回检侧参考文献【1武庆生主编.单片机及接口实用教程.电子科技大学出版社.2』王义方主编.微型计算机原理及应用.机械1工业出版社.3』郭维芹主编.实用模拟电子技术.电子工业[出版社.4)张友德编著.MCS一11单片机实验指导.5复旦大学出版社.]李振安编著.工厂电气控制技术.重庆大学5[出版社.122科技资讯SCIENCE&T〔CHNOLOGYINFORMATION