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数据库开发优化【性能优化】

时间:2012-09-11  来源:零基础编程入门教程网|快速学会网站建设【asp.net容易】  作者:Lynn  点击:

摘要:在数据仓库项目中,由于数据规模庞大,提高数据的查询效率是永恒的主题,常见的优化手段有:
  1、 硬件优化,提高机器性能,增加硬件等
  2、 优化查询语句,将限

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    数据开发优化,数据库性能优化

    在数据仓库项目中,由于数据规模庞大,提高数据的查询效率是永恒的主题,常见的优化手段有:
      1、 硬件优化,提高机器性能,增加硬件等
      2、 优化查询语句,将限定性强的where条件放前,用exists代替in操作等
      3、 优化索引,建立有效的索引并检查和修复缺少的统计信息等
      4、 数据库系统文件优化,将数据文件、索引文件、日志文件放置在不同的磁盘上,提高并行度等除了以上方法外,还有一种很重要但易被大家忽略的方法:大表数据分割。当一个表的数据规模达到数亿条时,索引已基本发挥不了作用:建立索引要花费大量时间,查询时由于要扫描大的索引表也要花费大量时间。为了发挥索引的作用,可以将大表按照某个字段拆分为若干个小表。
      例如,国内某大型保险公司,其有36家分公司,一年的保单明细表(f_policy)大概有2亿条记录,两年的数据超过4亿条,如果在f_policy上作一次查询,响应非常慢,可以考虑将f_policy按照机构拆分为36个同构的小表,在作整个保单明细表的查询时,可以使用union all操作合并数据,或者建立一个union all的视图,查询效率大大提高。并且,作这样的拆分非常有用,因为经常会有只查询某个分公司数据的需求。


    1 数据库设计
      要在良好的SQL Server方案中实现最优的性能,最关键的是要有1个很好的数据库设计方案。在实际工作中,许多SQL Server方案往往是由于数据库设计得不好导致性能很差。所以,要实现良好的数据库设计就必须考虑这些问题。
      1.1 逻辑库规范化问题
      一般来说,逻辑数据库设计会满足规范化的前3级标准:
      1.第1规范:没有重复的组或多值的列。
      2.第2规范:每个非关键字段必须依赖于主关键字,不能依赖于1个组合式主关键字的某些组成部分。
      3.第3规范:1个非关键字段不能依赖于另1个非关键字段。
      遵守这些规则的设计会产生较少的列和更多的表,因而也就减少了数据冗余,也减少了用于存储数据的页。但表关系也许需要通过复杂的合并来处理,这样会降低系统的性能。某种程度上的非规范化可以改善系统的性能,非规范化过程可以根据性能方面不同的考虑用多种不同的方法进行,但以下方法经实践验证往往能提高性能。
      1.2 生成物理数据库
      要想正确选择基本物理实现策略,必须懂得数据库访问格式和硬件资源的操作特点,主要是内存和磁盘子系统I/O。这是一个范围广泛的话题,但以下的准则可能会有所帮助。
      

    2 与SQL Server相关的硬件系统
      与SQL Server有关的硬件设计包括系统处理器、内存、磁盘子系统和网络,这4个部分基本上构成了硬件平台,Windows NT和SQL Server运行于其上。
      2.1 系统处理器(CPU)
      根据自己的具体需要确定CPU结构的过程就是估计在硬件平台上占用CPU的工作量的过程。从以往的经验看,CPU配置最少应是1个80586/100处理器。如果只有2~3个用户,这就足够了,但如果打算支持更多的用户和关键应用,推荐采用Pentium Pro或PⅡ级CPU。
      2.2 内存(RAM)
      为SQL Server方案确定合适的内存设置对于实现良好的性能是至关重要的。SQL Server用内存做过程缓存、数据和索引项缓存、静态服务器开支和设置开支。SQL Server最多能利用2GB虚拟内存,这也是最大的设置值。还有一点必须考虑的是Windows NT和它的所有相关的服务也要占用内存。
      Windows NT为每个WIN32应用程序提供了4GB的虚拟地址空间。这个虚拟地址空间由Windows NT虚拟内存管理器(VMM)映射到物理内存上,在某些硬件平台上可以达到4GB。SQL Server应用程序只知道虚拟地址,所以不能直接访问物理内存,这个访问是由VMM控制的。Windows NT允许产生超出可用的物理内存的虚拟地址空间,这样当给SQL Server分配的虚拟内存多于可用的物理内存时,会降低SQL Server的性能。
      2.3 磁盘子系统
      设计1个好的磁盘I/O系统是实现良好的SQL Server方案的一个很重要的方面。这里讨论的磁盘子系统至少有1个磁盘控制设备和1个或多个硬盘单元,还有对磁盘设置和文件系统的考虑。


    3 检索策略
      在精心选择了硬件平台,又实现了1个良好的数据库方案,并且具备了用户需求和应用方面的知识后,现在应该设计查询和索引了。有2个方面对于在SQL Server上取得良好的查询和索引性能是十分重要的,第1是根据SQL Server优化器方面的知识生成查询和索引;第2是利用SQL Server的性能特点,加强数据访问操作。
      3.1 SQL Server优化器
      Microsoft SQL Server数据库内核用1个基于费用的查询优化器自动优化向SQL提交的数据查询操作。数据操作查询是指支持SQL关键字Where或HAVING的查询,如Select、Delete和Update。基于费用的查询优化器根据统计信息产生子句的费用估算。
      了解优化器数据处理过程的简单方法是检测SHOWPLAN命令的输出结果。如果用基于字符的工具(例如isql),可以通过键入SHOW SHOWPLAN ON来得到SHOWPLAN命令的输出。如果使用图形化查询,比如SQL Enterprise Manager中的查询工具或isql/w,可以设定配置选项来提供这一信息。
      3.2 高效的查询选择
      从以上查询优化的3个阶段不难看出,设计出物理I/O和逻辑I/O最少的方案并掌握好处理器时间和I/O时间的平衡,是高效查询设计的主要目标。也就是说,希望设计出这样的查询:充分利用索引、磁盘读写最少、最高效地利用了内存和CPU资源。
      

    4 性能优化的其他考虑
      上面列出了影响SQL Server的一些主要因素,实际上远不止这些。操作系统的影响也很大,在Windows NT下,文件系统的选择、网络协议、开启的服务、SQL Server的优先级等选项也不同程度上影响了SQL Server的性能。
      影响性能的因素是如此的多,而应用又各不相同,找出1个通用的优化方案是不现实的,在系统开发和维护的过程中必须针对运行的情况,不断加以调整。事实上,绝大部分的优化和调整工作是在与客户端独立的服务器上进行的,因此也是现实可行的。

     

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