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　　第10章 數(shù)據(jù)庫的實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)

　　10.1數(shù)據(jù)庫的實(shí)施

　　10.1.1 定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)

　　1、 為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果，必須建立實(shí)際的數(shù)據(jù)庫，即在確定了數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)后，開發(fā)人員使用具體的DBMS提供的數(shù)據(jù)定義語言(DDL)來嚴(yán)格描述數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。

　　10.1.2 數(shù)據(jù)裝載

　　1、 完成了數(shù)據(jù)庫定義后，還須裝入各種實(shí)際數(shù)據(jù);

　　2、 由于數(shù)據(jù)的來源不同，其組織方式、結(jié)構(gòu)、格式會不同，可能出現(xiàn)源數(shù)據(jù)與新數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)不相容;

　　3、 我們可以先將源數(shù)據(jù)提取出來，存入計(jì)算機(jī)，然后分類轉(zhuǎn)換，成為符合新數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，再存入數(shù)據(jù)庫，具體步驟如下：

　　(1) 篩選數(shù)據(jù);(2)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式;(3)輸入數(shù)據(jù);(4)校驗(yàn)數(shù)據(jù);

　　4、 為完成初始數(shù)據(jù)的錄入，通常需要設(shè)計(jì)一些數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)輔助完成入庫工作，對某些紙質(zhì)數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)量少的數(shù)據(jù)，可由人工一條條進(jìn)行錄入;而對于數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)，可考慮采用批量數(shù)據(jù)裝載程序來實(shí)現(xiàn)。

　　10.1.3 編寫與調(diào)試應(yīng)用程序

　　1、 只有當(dāng)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)建立好后，才能開始應(yīng)用程序的編寫和調(diào)試;

　　2、 可使用模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行程序的調(diào)試。

　　10.1.4 數(shù)據(jù)庫的試運(yùn)行

　　1、 應(yīng)用程序調(diào)試完成并已有一小部分?jǐn)?shù)據(jù)入庫，就可以開始數(shù)據(jù)庫的試運(yùn)行，也稱聯(lián)合調(diào)試;

　　2、 試運(yùn)行十分重要，因?yàn)椋?/P>

　　(1) 檢測應(yīng)用程序在接近真實(shí)的環(huán)境中運(yùn)行是否符合設(shè)計(jì)要求;

　　(2) 檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的性能和評價(jià)。

　　3、 試運(yùn)行的工作主要有兩個(gè)：

　　(1) 功能測試：運(yùn)行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，執(zhí)行各種操作，測試程序是否滿足設(shè)計(jì)要求，找出不足，改進(jìn)現(xiàn)有程序直到符合設(shè)計(jì)要求;

　　(2) 性能測試：測量系統(tǒng)的性能指標(biāo)，分析是否符合設(shè)計(jì)目標(biāo)。

　　10.2 數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行和維護(hù)

　　1、 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)并試運(yùn)行后，如試運(yùn)行結(jié)果符合設(shè)計(jì)目標(biāo)，數(shù)據(jù)庫就可以真正投入運(yùn)行了，同時(shí)也標(biāo)志著開發(fā)任務(wù)的基本結(jié)束和維護(hù)工作的開始;

　　2、 維護(hù)工作包括：

　　(1) 數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲與恢復(fù);

　　(2) 數(shù)據(jù)庫安全性和完整性控制;

　　(3) 數(shù)據(jù)庫性能的檢測與改善;

　　(4) 數(shù)據(jù)庫的重組和重構(gòu)。

　　10.3 監(jiān)控分析

　　1、 數(shù)據(jù)庫的監(jiān)控分析：指管理員借助相應(yīng)工具在數(shù)據(jù)庫運(yùn)行過程中監(jiān)測數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運(yùn)行情況，掌握數(shù)據(jù)庫當(dāng)前或以往的負(fù)荷、配置、應(yīng)用和其他相應(yīng)信息，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析數(shù)據(jù)庫的性能參數(shù)和環(huán)境信息，評估系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀態(tài)，為系統(tǒng)的安全運(yùn)行和性能調(diào)優(yōu)提供依據(jù)，并提出相應(yīng)的改善措施，幫助管理人員盡早清除數(shù)據(jù)庫的性能隱患;

　　2、 監(jiān)控分析的目的：保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，以便在發(fā)現(xiàn)不正常的情況時(shí)，及時(shí)對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù);

　　3、 根據(jù)實(shí)現(xiàn)的方法不同，監(jiān)控的機(jī)制分為：

　　(1) 自動(dòng)監(jiān)控機(jī)制;

　　(2) 手動(dòng)監(jiān)控機(jī)制。

　　4、根據(jù)監(jiān)控的對象不同，監(jiān)控分為：

　　(1) 對數(shù)據(jù)庫架構(gòu)體系的的監(jiān)控;

　　(2) 對數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)控。

　　10. 4 空間管理

　　1、 在數(shù)據(jù)庫運(yùn)行過程中，對數(shù)據(jù)庫空間使用情況，特別是空間的增長情況進(jìn)行監(jiān)控，并采取相應(yīng)的措施對空間進(jìn)行管理非常重要;

　　2、 空間管理主要包括：創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫空間，更改空間大小，刪除空間，修改空間狀態(tài)，新建、移動(dòng)、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)文件等;

　　10. 5 參數(shù)調(diào)整

　　1、外部調(diào)整：

　　(1) CPU：當(dāng)數(shù)據(jù)庫操作對CPU的要求超過數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的CPU性能時(shí)，數(shù)據(jù)庫性能就受到CPU的限制，使數(shù)據(jù)庫操作變慢;如業(yè)務(wù)高峰時(shí)，CPU的使用量仍然很低，說明服務(wù)器CPU資源充足;

　　(2) 網(wǎng)絡(luò)：大量的SQL數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸會導(dǎo)致網(wǎng)速變慢，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，也可以一定程度上提高數(shù)據(jù)庫的性能;

　　2、 調(diào)整內(nèi)存分配

　　3、 調(diào)整磁盤I/O

　　4、 調(diào)整競爭：

　　(1) 修改參數(shù)以控制連接到數(shù)據(jù)庫的最大進(jìn)程數(shù);

　　(2) 減少調(diào)試進(jìn)程的競爭;

　　(3) 減少多線程服務(wù)進(jìn)程的競爭;

　　(4) 減少重做日志緩沖區(qū)競爭;

　　(5) 減少回滾段競爭。

　　10. 6 查詢優(yōu)化

　　1、 合理使用索引：索引是數(shù)據(jù)庫中重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，根本目的就是為了提高查詢效率，使用原則如下 ：

　　(1) 經(jīng)常在索引中作為條件被使用的列，應(yīng)為其建立索引;

　　(2) 頻繁進(jìn)行排序或分組(即進(jìn)行g(shù)roup by或order by操作)的列，應(yīng)為其建立索引;

　　(3) 一個(gè)列的值域很大時(shí)，應(yīng)為其建立索引;

　　(4) 如果待排列的列有多個(gè)，應(yīng)在這些列上建立復(fù)合索引;

　　(5) 可以使用系統(tǒng)工具來檢查索引的完整性，必要時(shí)進(jìn)行修復(fù)。

　　2、 避免或簡化排序：因?yàn)榇疟P排序的開銷很大，當(dāng)能夠利用索引自動(dòng)以適當(dāng)?shù)拇涡虍a(chǎn)生輸出時(shí)，優(yōu)化器就可以避免不必要的排序步驟，以下是一些影響因素：

　　(1) 由于現(xiàn)有的索引不足，導(dǎo)致排序時(shí)索引中不包括一個(gè)或幾個(gè)等待排序的列;

　　(2) group by或order by子句中列的次序與索引的次序不一樣;

　　(3) 排序的列來自不同的表。

　　為了避免不必要的排序，就要正確地增建索引，合理地合并數(shù)據(jù)庫表。如排序不可避免，那么應(yīng)試圖簡化它。

　　3、 消除對大型表行數(shù)據(jù)的順序存取：在嵌套查詢中，對表的順序存取對查詢效率可能產(chǎn)生致命的影響，解決方法就是對連接的列進(jìn)行索引。還可以使用并集來避免順序存取。

　　4、 避免相關(guān)子查詢：查詢嵌套層次越多，效率越低，應(yīng)盡量避免子查詢，如不可避免，那么要在子查詢中過濾盡量多的行;

　　5、 避免困難的正規(guī)表達(dá)式：避免含MATCHES和LINK關(guān)鍵字的正規(guī)表達(dá)式;

　　6、 使用臨時(shí)表加速查詢：把表的一個(gè)子集進(jìn)行排序并創(chuàng)建臨時(shí)表，有時(shí)能加速查詢;

　　7、 用排序來取代非順序磁盤存取;

　　8、 不充分的連接條件;

　　9、 存儲過程;

　　10、 不要隨意使用游標(biāo);

　　11、 事務(wù)處理。

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