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数据库的物理结构设计

日期:2019-05-15 SEO优化
物理构造设计是利用已确定的逻辑数据构造以及DBMS提供的方法、技术、以较优的存储构造、数据存取途径、合理的数据存储位置以及存储分配,设计出一个高效的、可实现的物理数据库构造。由于数据库的物理构造依赖于给定的计算机软件及硬件环境,依赖于所选用的DBMS。因此,设计数据库的物理构造应充分考虑数据库的物理环境,例如数据库存取设备、存储组织和存取方法,数据库管理系统及其他辅助性软件工具等通常关系数据库的物理构造设计主要包括以下内容:

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1) 确定数据的存取方法

存取方法是快速存取数据库中的数据的技术,数据库管理系统一般都提供多种存取方法,详细采取哪种存取方法由系统根据数据的存储方式来决定,用户一般不能干预。

用户通常可以利用建立索引的方法来加快数据的查询效率。如果建立了索引,系统就可以使用索引查找方法,索引方法实际上就是根据应用要求确定在关系的哪个属性或哪些属性上建立索引,确定在哪此属性上建立复合索引,哪些索引要设计为唯一索引以及哪些索31要设计为聚簇索引,聚簇索引是将索引在物理 上有序排列后得到的索引。需要注意的是,索引,般可以提高查询性能,但会降低数据修改性能。因为在修改数据时,系统要同时对索引停止维护,使索引 与数据保持 一致。维护索引要占用相当多的时间,而且存放索引信息也会占用空间资源 因此在决定是否建立索引时,要权衡数据库的操作,姐果查询多,而且 对查询的性能要求比较高,则uf以考虑多建一些索引。奻果数据更改多,并且对更改的效率要求比较高,则应考虑少建.些索引,建立索引的原则妲下,满足以下条件之 -的,可以在有关属性上建立索引:

①主键和外键上通常建立索引。
②如果一个属性经常在查询条件中出现,则考虑在这个属性 上建立索引。
③如果一个属性经常作为最大值和最小值等聚集函数的参数,则考虑在这个属性上建立索引。
④如果一个属性经常在连接操作的连接条件中出现,则考虑在这个属性上建立索引。
⑤对于以读为主或者只读的关系表,只要需要且存储空间允许,可以多建索引满足以下条件之一的,不宜建立索引:

①不出现或者很少出现在查询条件中的属性。
②属性值是可能取值的个数很少的属性。
③属性值升布严重不均的属性。
④经常更新的属性和表。因为在更新属性值时,必须对相应的索引作出修改,这就使系统为维护索引付出较大的代价。
⑤属性值过长,在过长的属性 上建立索引,索引所占的存储空间比较大,而且索引的级数随之增加,将会带来许多不便。
⑥太小的表不值得使用索引。
 
2) 确定数据的存储构造

物理构造设计中一个重要的考虑因素就是确定数据记录的存储方式。常用的存储方式有 :

①顺序存储,这种存储方式的平均查找次数。
②散列存储。这种存储方式的平均查找次数由散列算法决定。
③聚簇存储。这种存储方式是指将不同类型的记录外配到相同的物理区域中,充分利用物理顺序性的优点,提高数据访问速度。即将经常在一起使用的记录聚簇在一起,以减少物理输入/输出次数。

用户通常可通过建立索引来改变数据的存储方式,但在其他情况下,数据是采用顺序存储、散列存储还是其他的存储方式是由系统根据数据的详细情况来决定的。一般系统都会 为数据选择一种最适宜的存储方式。

确定数据的存放位置和存储构造要综合考虑数据的存取时间、存储空间利用率以及维护代价等几个方面的影响。

确定数据的存放位置时,为了提高系统的性能,应根据应用情况将数据的易变部介和稳定部牙、经常存取局部和不经常存取的局部外开存放,放在不同的关系表中或者放在不同的外存空间,通常,对于常用的数据应保存在高性能的外存上,不常用的数据可保存在低性能的外存上。

由于各个系统所能提供的对于数据物理安排的手段和方法差异很大,因此设计人员必须仔细理解给定的DBMS在这方面可以提供哪些方法,再针对应用环境的要求停止合理的物理安排。

在确定了数据的存放位置后,还要确定系统的配置参数。通常,DBMS会提供一些系统配置参数、存储分配参数供设计人员对数据库停止优化,为了系统的性能,在停止物理设计时需要对这些参数重新赋值。 


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