1. 如何設計合理高效的資料庫
一、 引言資料庫對於企業信息化的重要性是不言而喻的。資料庫存儲著現代企業最重要的數據,包括生產、經營、管理等各類數據,這些數據作為企業的核心信息,通過各類信息系統,為用戶提供及時准確的信息,幫助用戶分析,為用戶提供決策依據。為提高企業的工作效率,提升企業形象,具有傳統模式無法比擬的優勢。其中構建合理高效的資料庫,是資料庫建設關鍵之一。如何構建合理高效的資料庫是企業信息化過程要解決的問題。下面就資料庫的構建談談自己的一些經驗,希望能對大家有所幫助。 二、 設計資料庫之前
資料庫並不是憑空想像出來的,而是根據業務部門的需要設計符合業務需求的資料庫。因此在形成資料庫之前需要充分了解業務需求。 1. 充分理解業務需求。需求分析是整個設計過程的基礎,是最困難、最耗費時間的一步。在這期間通過與業務部門交流,了解用戶的想法以及工作流程,通過雙方多次交流,會形成初步的數據模型,當然這時的數據模型不會是最終的模型,還需要和用戶進行交流,並且在以後的信息系統開發過程中還會反復修改。 2. 重視輸入輸出。在定義資料庫表和欄位需求(輸入)時,首先應了解數據產生源和數據流程,也就是必需要知道每個數據在那兒產生,數據在那兒表現,以什麼樣的形式表現等等,然後根據用戶提供的報表或者設計出的報表、查詢和視圖(輸出)以決定為了支持這些輸出哪些是必要的表和欄位。 3. 創建數據字典和ER 圖表。ER 圖表和數據字典可以讓任何了解資料庫的人都明確如何從資料庫中獲得數據。ER圖對表明表之間關系很有用,而數據字典則說明了每個欄位的用途以及任何可能存在的別名。對SQL 表達式的文檔化來說這是完全必要的。 需要注意的是,在需求分析調研過程中,並不是一帆風順的,因為業務人員對於業務的理解不同,以及對於信息知識的缺乏,會影響需求分析的質量,為了提高質量,各方要用更多的時間交流與相互理解,業務部門需要精通業務的人員自始至終全力配合,而開發人員則盡量使用用戶理解的業務術語交流,這樣會避免出現理解不同而產生的歧義。 三、 設計合理的表結構
通常合理的表結構會減少數據冗餘,提高資料庫的性能。設計合理的表結構要遵循以下兩點。 1. 標准化和規范化 數據的標准化有助於消除資料庫中的數據冗餘。標准化有好幾種形式,但3NF(第三範式)通常被認為在性能、擴展性和數據完整性方面達到了最好平衡。簡單來說,遵守3NF標準的資料庫的表設計原則是:某個表只包括其本身基本的屬性,當不是它們本身所具有的屬性時需進行分解。表之間的關系通過外鍵相連接。它具有以下特點:有一組表專門存放通過鍵連接起來的關聯數據。 例如:某個存放單井信息及其有關油井生產日報信息的3NF資料庫就有兩個表:單井基礎信息和油井日報信息。日報信息不包含單井的任何信息,但表內會存放一個鍵值,該鍵指向單井基礎信息里包含該油井信息的那一行。 不過也有例外,有時為了效率的緣故,對表不進行標准化也是必要的。 2. 考慮各種變化 在設計資料庫的時候考慮到哪些數據欄位將來可能會發生變更。使資料庫更具擴展性,從而減少將來數據變更所帶來的損失。 例如,日期類型欄位,有時我們會考慮使用字元類型代替日期類型,因為在處理日期欄位上容易產生數據錯誤,所以我們就使用字元類型。這樣的例子還很多,在做前期設計時都要考慮的。 表結構的設計不是一次就能成功的,在信息系統開發過程中會存在數據讀取、錄入或統計困難,為了解決這些問題會修改表結構,或增加一些欄位,或修改一些欄位的屬性。這個過程不斷重復,因此不要想一次能成功。建議使用專門設計工具來做這些工作,筆者經常使用:SYBASE PowerDesigner ,當然還有其它的工具:ORACLE Designer 2000 ,ROSE等工具。這樣會使你的工作事半功倍。 四、 選擇合理的索引
索引是從資料庫中獲取數據的最高效方式之一。95%的資料庫性能問題都可以採用索引技術得到解決。 1. 邏輯主鍵使用唯一的成組索引,對系統鍵(作為存儲過程)採用唯一的非成組索引,對任何外鍵列採用非成組索引。考慮資料庫的空間有多大,表如何進行訪問,還有這些訪問是否主要用作讀寫。 2. 大多數資料庫都索引自動創建的主鍵欄位,但是可別忘了索引外鍵,它們也是經常使用的鍵,比如運行查詢顯示主表和所有關聯表的某條記錄就用得上。 3. 不要索引大型欄位(有很多字元),這樣作會讓索引佔用太多的存儲空間。如MEMO(備注)、TEXT(文本)等欄位。 4. 不要索引常用的小型表 不要為小型數據表設置任何鍵,假如它們經常有插入和刪除操作就更別這樣作了。對這些插入和刪除操作的索引維護可能比掃描表空間消耗更多的時間。如代碼表,或系統參數表。 五、 保證數據完整性
數據的完整性非常重要,這關繫到數據的准確性,不準確的數據是毫無價值的,因此保證數據的完整性非常重要。 1. 完整性實現機制:實體完整性:主鍵參照完整性: 父表中刪除數據:級聯刪除;受限刪除;置空值父表中插入數據:受限插入;遞歸插入 父表中更新數據:級聯更新;受限更新;置空值 DBMS對參照完整性可以有兩種方法實現:外鍵實現機制(約束規則)和觸發器實現機制用戶定義完整性:NOT NULL;CHECK;觸發器 以上完整性機制需要熟悉和掌握,它對於數據的完整性非常重要。 2. 用約束而非業務規則強制數據完整性 採用資料庫系統實現數據的完整性。這不但包括通過標准化實現的完整性而且還包括數據的功能性。在寫數據的時候還可以增加觸發器來保證數據的正確性。不要依賴於業務層保證數據完整性;它不能保證表之間(外鍵)的完整性所以不能強加於其他完整性規則之上。 3. 強制指示完整性 在有害數據進入資料庫之前將其剔除。激活資料庫系統的指示完整性特性。這樣可以保持數據的清潔而能迫使開發人員投入更多的時間處理錯誤條件。 4. 使用查找控制數據完整性 控制數據完整性的最佳方式就是限制用戶的錄入。只要有可能都應該提供給用戶一個清晰的價值列表供其選擇。這樣將減少鍵入代碼的錯誤和誤解同時提供數據的一致性。某些公共數據特別適合查找:性別代碼、單位代碼等。 5. 採用視圖 視圖是一個虛擬表,其內容由SQL語句定義,視圖不僅可以簡化用戶對數據的理解,也可以簡化他們的操作。那些被經常使用的查詢可以被定義為視圖,從而使得用戶不必為以後的操作每次指定全部的條件。另外通過視圖用戶只能查詢和修改他們所能見到的數據。資料庫中的其它數據則既看不見也取不到。資料庫授權命令可以使每個用戶對資料庫的檢索限制到特定的資料庫對象上,增強數據的安全性。 六、 結束語
資料庫的高效運行不僅需要技術上的支持,也需要硬體平台和網路的支持以及資料庫管理員的有效管理,本文只是從技術的角度說明如何提高資料庫的效率,但在實際應用過程中其它方面的支持也是不可缺少的,尤其是資料庫管理,資料庫建設是「三分技術,七分管理,十二分基礎數據」,因此對於資料庫管理一定要重視,在管理到位的情況下技術才能發揮應有的作用。