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計算機等級考試四級數據庫工程師復習題
第10章 數據庫的實(shí)施、運行和維護
10.1數據庫的實(shí)施
10.1.1 定義數據庫結構
1、 為了實(shí)現數據庫的邏輯結構設計和物理結構設計結果，必須建立實(shí)際的數據庫，即在確定了數據庫的邏輯結構和物理結構后，開(kāi)發(fā)人員使用具體的DBMS提供的數據定義語(yǔ)言(DDL)來(lái)嚴格描述數據庫結構。
10.1.2 數據裝載
1、 完成了數據庫定義后，還須裝入各種實(shí)際數據;
2、 由于數據的來(lái)源不同，其組織方式、結構、格式會(huì )不同，可能出現源數據與新數據庫結構不相容;
3、 我們可以先將源數據提取出來(lái)，存入計算機，然后分類(lèi)轉換，成為符合新數據庫結構的數據，再存入數據庫，具體步驟如下：
(1) 篩選數據;(2)轉換數據格式;(3)輸入數據;(4)校驗數據;
4、 為完成初始數據的錄入，通常需要設計一些數據錄入子系統，由計算機輔助完成入庫工作，對某些紙質(zhì)數據或數據量少的數據，可由人工一條條進(jìn)行錄入;而對于數據量大的數據，可考慮采用批量數據裝載程序來(lái)實(shí)現。
10.1.3 編寫(xiě)與調試應用程序
1、 只有當數據庫的結構建立好后，才能開(kāi)始應用程序的編寫(xiě)和調試;
2、 可使用模擬數據進(jìn)行程序的調試。
10.1.4 數據庫的試運行
1、 應用程序調試完成并已有一小部分數據入庫，就可以開(kāi)始數據庫的試運行，也稱(chēng)聯(lián)合調試;
2、 試運行十分重要，因為：
(1) 檢測應用程序在接近真實(shí)的環(huán)境中運行是否符合設計要求;
(2) 檢測系統設計的性能和評價(jià)。
3、 試運行的工作主要有兩個(gè)：
(1) 功能測試：運行數據庫應用程序，執行各種操作，測試程序是否滿(mǎn)足設計要求，找出不足，改進(jìn)現有程序直到符合設計要求;
(2) 性能測試：測量系統的性能指標，分析是否符合設計目標。
10.2 數據庫的運行和維護
1、 數據庫設計并試運行后，如試運行結果符合設計目標，數據庫就可以真正投入運行了，同時(shí)也標志著(zhù)開(kāi)發(fā)任務(wù)的基本結束和維護工作的開(kāi)始;
2、 維護工作包括：
(1) 數據庫的轉儲與恢復;
(2) 數據庫安全性和完整性控制;
(3) 數據庫性能的檢測與改善;
(4) 數據庫的重組和重構。
10.3 監控分析
1、 數據庫的監控分析：指管理員借助相應工具在數據庫運行過(guò)程中監測數據庫系統的運行情況，掌握數據庫當前或以往的負荷、配置、應用和其他相應信息，并對監測數據進(jìn)行分析，分析數據庫的性能參數和環(huán)境信息，評估系統的整體運行狀態(tài)，為系統的安全運行和性能調優(yōu)提供依據，并提出相應的改善措施，幫助管理人員盡早清除數據庫的性能隱患;
2、 監控分析的目的：保證數據庫系統安全、穩定地運行，以便在發(fā)現不正常的情況時(shí)，及時(shí)對系統進(jìn)行維護;
3、 根據實(shí)現的方法不同，監控的機制分為：
(1) 自動(dòng)監控機制;
(2) 手動(dòng)監控機制。
4、根據監控的對象不同，監控分為：
(1) 對數據庫架構體系的的監控;
(2) 對數據庫性能的監控。
10. 4 空間管理
1、 在數據庫運行過(guò)程中，對數據庫空間使用情況，特別是空間的增長(cháng)情況進(jìn)行監控，并采取相應的措施對空間進(jìn)行管理非常重要;
2、 空間管理主要包括：創(chuàng )建數據庫空間，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)數據文件等;
10. 5 參數調整
1、外部調整：
(1) CPU：當數據庫操作對CPU的要求超過(guò)數據庫服務(wù)器的CPU性能時(shí)，數據庫性能就受到CPU的限制，使數據庫操作變慢;如業(yè)務(wù)高峰時(shí)，CPU的使用量仍然很低，說(shuō)明服務(wù)器CPU資源充足;
(2) 網(wǎng)絡(luò )：大量的SQL數據在網(wǎng)絡(luò )上傳輸會(huì )導致網(wǎng)速變慢，調整網(wǎng)絡(luò )設備，也可以一定程度上提高數據庫的性能;
2、 調整內存分配
3、 調整磁盤(pán)I/O
4、 調整競爭：
(1) 修改參數以控制連接到數據庫的最大進(jìn)程數;
(2) 減少調試進(jìn)程的競爭;
(3) 減少多線(xiàn)程服務(wù)進(jìn)程的競爭;
(4) 減少重做日志緩沖區競爭;
(5) 減少回滾段競爭。
10. 6 查詢(xún)優(yōu)化
1、 合理使用索引：索引是數據庫中重要的數據結構，根本目的就是為了提高查詢(xún)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，應為其建立索引;
(3) 一個(gè)列的值域很大時(shí)，應為其建立索引;
(4) 如果待排列的列有多個(gè)，應在這些列上建立復合索引;
(5) 可以使用系統工具來(lái)檢查索引的完整性，必要時(shí)進(jìn)行修復。
2、 避免或簡(jiǎn)化排序：因為磁盤(pán)排序的開(kāi)銷(xiāo)很大，當能夠利用索引自動(dòng)以適當的次序產(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) 由于現有的索引不足，導致排序時(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(lái)自不同的表。
為了避免不必要的排序，就要正確
地增建索引，合理地合并數據庫表。如排序不可避免，那么應試圖簡(jiǎn)化它。
3、 消除對大型表行數據的順序存�。涸谇短撞樵�(xún)中，對表的順序存取對查詢(xún)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(lái)避免順序存取。
4、 避免相關(guān)子查詢(xún)：查詢(xún)嵌套層次越多，效率越低，應盡量避免子查詢(xún)，如不可避免，那么要在子查詢(xún)中過(guò)濾盡量多的行;
5、 避免困難的正規表達式：避免含MATCHES和LINK關(guān)鍵字的正規表達式;
6、 使用臨時(shí)表加速查詢(xún)：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(xún);
7、 用排序來(lái)取代非順序磁盤(pán)存取;
8、 不充分的連接條件;
9、 存儲過(guò)程;
10、 不要隨意使用游標;
11、 事務(wù)處理。
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