大型數(shù)據(jù)庫設(shè)計原則 　　
作者：思索 整理：南海
　　一個好的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品不等于就有一個好的應(yīng)用系統(tǒng)，如果不能設(shè)計一個合理的數(shù)據(jù)庫模型，不僅會增加客戶端和服務(wù)器段程序的編程和維護的難度，而且將會影響系統(tǒng)實際運行的性能。一般來講，在一個MIS系統(tǒng)分析、設(shè)計、測試和試運行階段，因為數(shù)據(jù)量較小，設(shè)計人員和測試人員往往只注意到功能的實現(xiàn)，而很難注意到性能的薄弱之處，等到系統(tǒng)投入實際運行一段時間后，才發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的性能在降低，這時再來考慮提高系統(tǒng)性能則要花費更多的人力物力，而整個系統(tǒng)也不可避免的形成了一個打補丁工程。筆者依據(jù)多年來設(shè)計和使用數(shù)據(jù)庫的經(jīng)驗，提出以下一些設(shè)計準則，供同仁們參考。

命名的規(guī)范　　

　　

　　不同的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品對對象的命名有不同的要求，因此，數(shù)據(jù)庫中的各種對象的命名、后臺程序的代碼編寫應(yīng)采用大小寫敏感的形式，各種對象命名長度不要超過30個字符，這樣便于應(yīng)用系統(tǒng)適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)庫。

游標（Cursor）的慎用 　　

　　

　　游標提供了對特定集合中逐行掃描的手段，一般使用游標逐行遍歷數(shù)據(jù)，根據(jù)取出的數(shù)據(jù)不同條件進行不同的操作。尤其對多表和大表定義的游標（大的數(shù)據(jù)集合）循環(huán)很容易使程序進入一個漫長的等特甚至死機，筆者在某市《住房公積金管理系統(tǒng)》進行日終帳戶滾積數(shù)計息處理時，對一個10萬個帳戶的游標處理導(dǎo)致程序進入了一個無限期的等特（后經(jīng)測算需48個小時才能完成）(硬件環(huán)境：Alpha/4000 128Mram ,Sco Unix,Sybase 11.0)，后根據(jù)不同的條件改成用不同的UPDATE語句得以在二十分鐘之內(nèi)完成。

示例如下： 　　

　　

Declare Mycursor cursor for select count_no from COUNT

Open Mycursor

Fetch Mycursor into @vcount_no

While (@@sqlstatus=0)

　 Begin

　　　　　　 If @vcount_no=’’ 條件1

　　　　　　　　　 操作1

　 　　　　 If @vcount_no=’’ 條件2

　 　　　　　　　 操作2

　 　　　　 。。。

　　　　　　 Fetch Mycursor into @vcount_no

　 End

。。。

。。。

改為

Update COUNT set 操作1 for 條件1

Update COUNT set 操作2 for 條件2

。。。

。。。

　 在有些場合，有時也非得使用游標，此時也可考慮將符合條件的數(shù)據(jù)行轉(zhuǎn)入臨時表中，再對臨時表定義游標進行操作，可時性能得到明顯提高。筆者在某地市〈電信收費系統(tǒng)〉數(shù)據(jù)庫后臺程序設(shè)計中，對一個表（3萬行中符合條件的30多行數(shù)據(jù)）進行游標操作(硬件環(huán)境：PC服務(wù)器，PII266 64Mram ,NT4.0 Ms Sqlserver 6.5)。 示例如下：

Create #tmp　 /* 定義臨時表 */

( 字段1

字段2
。。。

)

Insert into #tmp select * from TOTAL where 條件 /* TOTAL中3萬行 符合條件只有幾十行 */

Declare Mycursor cursor for select * from #tmp

/*對臨時表定義游標*/

。。。

索引(Index)的使用原則

　 創(chuàng)建索引一般有以下兩個目的：維護被索引列的唯一性和提供快速訪問表中數(shù)據(jù)的策略。大型數(shù)據(jù)庫有兩種索引即簇索引和非簇索引，一個沒有簇索引的表是按堆結(jié)構(gòu)存儲數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)均添加在表的尾部，而建立了簇索引的表，其數(shù)據(jù)在物理上會按照簇索引鍵的順序存儲，一個表只允許有一個簇索引，因此，根據(jù)B樹結(jié)構(gòu)，可以理解添加任何一種索引均能提高按索引列查詢的速度，但會降低插入、更新、刪除操作的性能，尤其是當填充因子（Fill Factor）較大時。所以對索引較多的表進行頻繁的插入、更新、刪除操作，建表和索引時因設(shè)置較小的填充因子，以便在各數(shù)據(jù)頁中留下較多的自由空間，減少頁分割及重新組織的工作。

數(shù)據(jù)的一致性和完整性 　　

　　為了保證數(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)（Relation），盡可能的降低數(shù)據(jù)的冗余。表間關(guān)聯(lián)是一種強制性措施，建立后，對父表（Parent Table）和子表(Child Table)的插入、更新、刪除操作均要占用系統(tǒng)的開銷，另外，最好不要用Identify 屬性字段作為主鍵與子表關(guān)聯(lián)。如果數(shù)據(jù)冗余低，數(shù)據(jù)的完整性容易得到保證，但增加了表間連接查詢的操作，為了提高系統(tǒng)的響應(yīng)時間，合理的數(shù)據(jù)冗余也是必要的。使用規(guī)則（Rule）和約束（Check）來防止系統(tǒng)操作人員誤輸入造成數(shù)據(jù)的錯誤是設(shè)計人員的另一種常用手段，但是，不必要的規(guī)則和約束也會占用系統(tǒng)的不必要開銷，需要注意的是，約束對數(shù)據(jù)的有效性驗證要比規(guī)則快。所有這些，設(shè)計人員在設(shè)計階段應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)操作的類型、頻度加以均衡考慮。

事務(wù)的陷阱　　

　　事務(wù)是在一次性完成的一組操作。雖然這些操作是單個的操作，SQL Server能夠保證這組操作要么全部都完成，要么一點都不做。正是大型數(shù)據(jù)庫的這一特性，使得數(shù)據(jù)的完整性得到了極大的保證。

　　眾所周知，SQL Server為每個獨立的SQL語句都提供了隱含的事務(wù)控制，使得每個DML的數(shù)據(jù)操作得以完整提交或回滾，但是SQL Server還提供了顯式事務(wù)控制語句
---- BEGIN TRANSACTION 開始一個事務(wù)
---- COMMIT TRANSACTION 提交一個事務(wù)

---- ROLLBACK TRANSACTION 回滾一個事務(wù)

---- 事務(wù)可以嵌套，可以通過全局變量@@trancount檢索到連接的事務(wù)處理嵌套層次。

　　需要加以特別注意并且極容易使編程人員犯錯誤的是，每個顯示或隱含的事物開始都使得該變量加1，每個事務(wù)的提交使該變量減1，每個事務(wù)的回滾都會使得該變量置0，而只有當該變量為0時的事務(wù)提交（最后一個提交語句時），這時才把物理數(shù)據(jù)寫入磁盤。

數(shù)據(jù)庫性能調(diào)整 　　

　　在計算機硬件配置和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計確定的情況下，影響到應(yīng)用系統(tǒng)性能的因素不外乎為數(shù)據(jù)庫性能和客戶端程序設(shè)計。而大多數(shù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計員采用兩步法進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計：首先進行邏輯設(shè)計，而后進行物理設(shè)計。數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計去除了所有冗余數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)吞吐速度，保證了數(shù)據(jù)的完整性，清楚地表達數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系。而對于多表之間的關(guān)聯(lián)查詢（尤其是大數(shù)據(jù)表）時，其性能將會降低，同時也提高了客 戶端程序的編程難度，因此，物理設(shè)計需折衷考慮，根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則，確定對關(guān)聯(lián)表的數(shù)據(jù)量大小、數(shù)據(jù)項的訪問頻度，對此類數(shù)據(jù)表頻繁的關(guān)聯(lián)查詢應(yīng)適當提高數(shù)據(jù)冗余設(shè)計。

數(shù)據(jù)類型的選擇 　　

　　數(shù)據(jù)類型的合理選擇對于數(shù)據(jù)庫的性能和操作具有很大的影響，有關(guān)這方面的書籍也有不少的闡述，這里主要介紹幾點經(jīng)驗。

Identify字段不要作為表的主鍵與其它表關(guān)聯(lián)，這將會影響到該表的數(shù)據(jù)遷移。
Text 和Image字段屬指針型數(shù)據(jù)，主要用來存放二進制大型對象（BLOB）。這類數(shù)據(jù)的操作相比其它數(shù)據(jù)類型較慢，因此要避開使用。
日期型字段的優(yōu)點是有眾多的日期函數(shù)支持，因此，在日期的大小比較、加減操作上非常簡單。但是，在按照日期作為條件的查詢操作也要用函數(shù)，相比其它數(shù)據(jù)類型速度上就慢許多,因為用函數(shù)作為查詢的條件時，服務(wù)器無法用先進的性能策略來優(yōu)化查詢而只能進行表掃描遍歷每行。
　　例如：要從DATA_TAB1中（其中有一個名為DATE的日期字段）查詢1998年的所有記錄。