【文章內(nèi)容簡介】 手機或掌上型裝置（ PDA）來連結(jié)使用各種的 WEB 服務(wù)。也就是說，我們可以通過以上的各種設(shè)備，或是從一個應(yīng)用程序（甚至從另一個 Web Service 上面）通過網(wǎng)絡(luò)去呼叫調(diào)用需要的各種功能（也就是 Web Service），以提供需要的服務(wù)，諸如是 B2C、 B2B 或是 P2P 的網(wǎng)上服務(wù)，而這里的網(wǎng)絡(luò)可以是 Inter、Intra 或是 Extra。 以上兩個方面結(jié)合起來就是 Web Service。下圖展示了 Web Service 的基本原理。 Web Service 基本原理示意圖 、 Oracle 數(shù)據(jù)庫優(yōu)化方案 Oracle數(shù)據(jù)庫優(yōu)化方案主要從大型數(shù)據(jù)庫 ORACLE環(huán)境四個不同級別的調(diào)整分析入手，分析 ORACLE 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作機理，從九個不同方面較全面地總結(jié)了 ORACLE 數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化調(diào)整方案。從多個角度出發(fā)，對 Oracle 優(yōu)化中的很多關(guān)鍵問題進行了深入全面的探討，從內(nèi)存優(yōu)化、 IO 規(guī)劃及優(yōu)化到 SQL優(yōu)化調(diào)整，以較為完整的體系闡述了 Oracle 的優(yōu)化技術(shù)，更主要的是，結(jié)合實際應(yīng)用環(huán)境，提供了一系列解決問題的思路和方法，具有很強的實戰(zhàn)性和可操作性。下面詳細介紹。 對于 ORACLE 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存取，主要 有四個不同的調(diào)整級別，第一級調(diào)整是操作系統(tǒng)級包括硬件平臺 ,第二級調(diào)整是 ORACLE RDBMS 級的調(diào)整 ,第三級是數(shù)據(jù)庫設(shè)計級的調(diào)整 ,最后一個調(diào)整級是 SQL 級。通常依此四級調(diào)整級別對數(shù)據(jù)庫進行調(diào)整、優(yōu)化，數(shù)據(jù)庫的整體性能會得到很大的改善。下面從九個不同方面介紹 ORACLE 數(shù)據(jù)庫優(yōu)化設(shè)計方案。 、 數(shù)據(jù)庫優(yōu)化自由結(jié)構(gòu) OFA(Optimal flexible Architecture) 數(shù)據(jù)庫的邏輯配置對數(shù)據(jù)庫性能有很大的影響 ,優(yōu)化自由結(jié)構(gòu) OFA,簡單地講就是在數(shù)據(jù)庫中可以高效自由地分布邏輯數(shù)據(jù)對象 ,因此 首先要對數(shù)據(jù)庫中的邏輯對象根據(jù)他們的使用方式和物理結(jié)構(gòu)對數(shù)據(jù)庫的影響來進行分類 ,這種分類包括將系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)分開、一般數(shù)據(jù)和索引數(shù)據(jù)分開、低活動表和高活動表分開等等。 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計的結(jié)果應(yīng)當符合下面的準則：（ 1）把以同樣方式使用的段類型存儲在一起；（ 2）按照標準使用來設(shè)計系統(tǒng)；（ 3）存在用于例外的分離區(qū)域；（ 4）最小化表空間沖突；（ 5）將數(shù)據(jù)字典分離。 、 充分利用系統(tǒng)全局區(qū)域 SGA（ SYSTEM GLOBAL AREA） SGA 是 oracle 數(shù)據(jù)庫的心臟。用戶的進程對這個內(nèi)存區(qū)發(fā)送事務(wù)，并且以這里作為高速緩存讀取命中的數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)加速的目的。正確的 SGA 大小對數(shù)據(jù)庫的性能至關(guān)重要。 SGA 包括以下幾個部分： 數(shù)據(jù)塊緩沖區(qū)（ data block buffer cache）是 SGA 中的一塊高速緩存，占整個數(shù)據(jù)庫大小的 1%2%，用來存儲從數(shù)據(jù)庫重讀取的數(shù)據(jù)塊（表、索引、簇等），因此采用 least recently used (LRU,最近最少使用 )的方法進行空間管理。 字典緩沖區(qū)。該緩沖區(qū)內(nèi)的信息包括用戶賬號數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件名、段名、盤區(qū)位置、表說明和權(quán)限，它也采用 LRU 方式管理。 重做日 志緩沖區(qū)。該緩沖區(qū)保存為數(shù)據(jù)庫恢復過程中用于前滾操作。 SQL 共享池。保存執(zhí)行計劃和運行數(shù)據(jù)庫的 SQL 語句的語法分析樹。也采用 LRU 算法管理。如果設(shè)置過小，語句將被連續(xù)不斷地再裝入到庫緩存，影響系統(tǒng)性能。 、 規(guī)范與反規(guī)范設(shè)計數(shù)據(jù)庫 規(guī)范化 所謂規(guī)范化實質(zhì)上就是概念的單一化。數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)規(guī)范化的優(yōu)點是減少了數(shù)據(jù)冗余，節(jié)約了存儲空間，相應(yīng)邏輯和物理的 I/O 次數(shù)減少，同時加快了增、刪、改的速度。 反規(guī)范化 在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程中有時故意保留非規(guī)范化約束，或者規(guī)范化以后又反規(guī)范，這樣做通常是為了 改進數(shù)據(jù)庫的查詢性能，加快數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 數(shù)據(jù)庫設(shè)計中的優(yōu)化策略 數(shù)據(jù)應(yīng)當按兩種類別進行組織：頻繁訪問的數(shù)據(jù)和頻繁修改的數(shù)據(jù)。比較復雜的方法是將規(guī)范化的表作為邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)，然后再根據(jù)整個應(yīng)用系統(tǒng)的需要，物理地非規(guī)范化數(shù)據(jù)。規(guī)范與反規(guī)范都是建立在實際的操作基礎(chǔ)之上的約束，脫離了實際兩者都沒有意義。只有把兩者合理地結(jié)合在一起，才能相互補充，發(fā)揮各自的優(yōu)點。 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計的規(guī)范化 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計的規(guī)范化就是我們一般所說的范式，我們可以這樣來簡單理解范式： 第 1 規(guī)范：沒有重復的組或多值的列 ，這是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的最低要求。 第 2 規(guī)范 : 每個非關(guān)鍵字段必須依賴于主關(guān)鍵字，不能依賴于一個組合式主關(guān)鍵字的某些組成部分。消除部分依賴，大部分情況下，數(shù)據(jù)庫設(shè)計都應(yīng)該達到第二范式。 第 3 規(guī)范 : 一個非關(guān)鍵字段不能依賴于另一個非關(guān)鍵字段。消除傳遞依賴，達到第三范式應(yīng)該是系統(tǒng)中大部分表的要求，除非一些特殊作用的表。 更高的范式要求這里就不再作介紹了，個人認為，如果全部達到第二范式，大部分達到第三范式，系統(tǒng)會產(chǎn)生較少的列和較多的表，因而減少了數(shù)據(jù)冗余，也利于性能的提高。 合理的冗余 完全按照規(guī)范化設(shè)計的系統(tǒng)幾乎 是不可能的，除非系統(tǒng)特別的小，在規(guī)范化設(shè)計后，有計劃地加入冗余是必要的。 冗余可以是冗余數(shù)據(jù)庫、冗余表或者冗余字段，不同粒度的冗余可以起到不同的作用。 冗余可以是為了編程方便而增加，也可以是為了性能的提高而增加。從性能角度來說，冗余數(shù)據(jù)庫可以分散數(shù)據(jù)庫壓力，冗余表可以分散數(shù)據(jù)量大的表的并發(fā)壓力，也可以加快特殊查詢的速度，冗余字段可以有效減少數(shù)據(jù)庫表的連接，提高效率。 主鍵的設(shè)計 主鍵是必要的， SQL SERVER 的主鍵同時是一個唯一索引，而且在實際應(yīng)用中，我們往往選擇最小的鍵組合作為主鍵，所以主鍵往往適 合作為表的聚集索引。聚集索引對查詢的影響是比較大的，這個在下面索引的敘述。 在有多個鍵的表，主鍵的選擇也比較重要，一般選擇總的長度小的鍵，小的鍵的比較速度快，同時小的鍵可以使主鍵的 B 樹結(jié)構(gòu)的層次更少。 主鍵的選擇還要注意組合主鍵的字段次序，對于組合主鍵來說，不同的字段次序的主鍵的性能差別可能會很大，一般應(yīng)該選擇重復率低、單獨或者組合查詢可能性大的字段放在前面。 外鍵的設(shè)計 外鍵作為數(shù)據(jù)庫對象，很多人認為麻煩而不用，實際上，外鍵在大部分情況下是很有用的，理由是： 外鍵是最高效的一致性維護方法，數(shù)據(jù)庫的 一致性要求，依次可以用外鍵、CHECK 約束、規(guī)則約束、觸發(fā)器、客戶端程序，一般認為，離數(shù)據(jù)越近的方法效率越高。 謹慎使用級聯(lián)刪除和級聯(lián)更新，級聯(lián)刪除和級聯(lián)更新作為 SQL SERVER 20xx當年的新功能，在 20xx 作了保留，應(yīng)該有其可用之處。我這里說的謹慎，是因為級聯(lián)刪除和級聯(lián)更新有些突破了傳統(tǒng)的關(guān)于外鍵的定義，功能有點太過強大，使用前必須確定自己已經(jīng)把握好其功能范圍，否則，級聯(lián)刪除和級聯(lián)更新可能讓你的數(shù)據(jù)莫名其妙的被修改或者丟失。從性能看級聯(lián)刪除和級聯(lián)更新是比其他方法更高效的方法。 字段的設(shè)計 字段是數(shù)據(jù)庫最基本的單位，其設(shè)計對性能的影響是很大的。需要注意如下： A、數(shù)據(jù)類型盡量用數(shù)字型，數(shù)字型的比較比字符型的快很多。 B、數(shù)據(jù)類型盡量小，這里的盡量小是指在滿足可以預見的未來需求的前提下的。 C、 盡量不要允許 NULL，除非必要，可以用 NOT NULL+DEFAULT 代替。 D、少用 TEXT 和 IMAGE，二進制字段的讀寫是比較慢的，而且，讀取的方法也不多，大部分情況下最好不用。 E、自增字段要慎用，不利于數(shù)據(jù)遷移。 1數(shù)據(jù)庫物理存儲和環(huán)境的設(shè)計 在設(shè)計階段，可以對數(shù)據(jù)庫的 物理存儲、操作系統(tǒng)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進行必要的設(shè)計，使得我們的系統(tǒng)在將來能適應(yīng)比較多的用戶并發(fā)和比較大的數(shù)據(jù)量。 這里需要注意文件組的作用，適用文件組可以有效把 I/O 操作分散到不同的物理硬盤，提高并發(fā)能力。 1系統(tǒng)設(shè)計 整個系統(tǒng)的設(shè)計特別是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計對性能是有很大影響的，對于一般的 OLTP 系統(tǒng)，可以選擇 C/S 結(jié)構(gòu)、三層的 C/S 結(jié)構(gòu)等，不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)其性能的關(guān)鍵也有所不同。 系統(tǒng)設(shè)計階段應(yīng)該歸納一些業(yè)務(wù)邏輯放在數(shù)據(jù)庫編程實現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫編程包括數(shù)據(jù)庫存儲過程、觸發(fā)器和函數(shù)。用數(shù)據(jù)庫編程實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的好處是減少網(wǎng) 絡(luò)流量并可更充分利用數(shù)據(jù)庫的預編譯和緩存功能。 1索引的設(shè)計 在設(shè)計階段，可以根據(jù)功能和性能的需求進行初步的索引設(shè)計，這里需要根據(jù)預計的數(shù)據(jù)量和查詢來設(shè)計索引，可能與將來實際使用的時候會有所區(qū)別。 關(guān)于索引的選擇，應(yīng)改主意： A、根據(jù)數(shù)據(jù)量決定哪些表需要增加索引，數(shù)據(jù)量小的可以只有主鍵。 B、根據(jù)使用頻率決定哪些字段需要建立索引，選擇經(jīng)常作為連接條件、篩選條件、聚合查詢、排序的字段作為索引的候選字段。 C、把經(jīng)常一起出現(xiàn)的字段組合在一起，組成組合索引，組合索引的字段順序與主鍵一樣，也需要把最常用的字段放 在前面，把重復率低的字段放在前面。 D、一個表不要加太多索引，因為索引影響插入和更新的速度。 、 合理設(shè)計和管理表 利用表分區(qū) 分區(qū)將數(shù)據(jù)在物理上分隔開，不同分區(qū)的數(shù)據(jù)可以制定保存在處于不同磁盤上的數(shù)據(jù)文件里。這樣，當對這個表進行查詢時，只需要在表分區(qū)中進行掃描，而不必進行全表掃描，明顯縮短了查詢時間，另外處于不同磁盤的分區(qū)也將對這個表的數(shù)據(jù)傳輸分散在不同的磁盤 I/O，一個精心設(shè)置的分區(qū)可以將數(shù)據(jù)傳輸對磁盤 I/O 競爭均勻地分散開。 避免出現(xiàn)行連接和行遷移 在建立表時，由于參數(shù) pctfree 和 pctused 不正確的設(shè)置，數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)會出現(xiàn)行鏈接和行遷移，也就是同一行的數(shù)據(jù)不保存在同一的數(shù)據(jù)塊中。因此 ,在創(chuàng)建表時，就應(yīng)該充分估計到將來可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)變化，正確地設(shè)置這兩個參數(shù)，盡量減少數(shù)據(jù)庫中出現(xiàn)行鏈接和行遷移。 別名的使用 別名是大型數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用技巧，就是表名、列名在查詢中以一個字母為別名，查詢速度要比建連接表快 倍。 、 索引 Index 的優(yōu)化設(shè)計 管理組織索引 索引可以大大加快數(shù)據(jù)庫的查詢速度，索引把表中的邏輯值映射到安全的 RowID，因此索引能進行快速定位數(shù)據(jù)的物理地址。 對一個建有索引的大型表的查詢時，索引數(shù)據(jù)可能會用完所有的數(shù)據(jù)塊緩存空間， ORACLE 不得不頻繁地進行磁盤讀寫來獲取數(shù)據(jù)，因此在對一個大型表進行分區(qū)之后，可以根據(jù)相應(yīng)的分區(qū)建立分區(qū)索引。 聚簇的使用 Oracle 提供了另一種方法來提高查詢速度，就是聚簇（ Cluster）。聚簇根據(jù)共同碼值將多個表的數(shù)據(jù)存儲在同一個 Oracle 塊中，這時檢索一組Oracle 塊就同時得到兩個表的數(shù)據(jù)，這樣就可以減少需要存儲的 Oracle 塊，從而提高應(yīng)用程序的性能。 優(yōu)化設(shè)置的索引，就必須充分利用才能加快數(shù)據(jù)庫訪問速度。 ORACLE 要使用一個索引，有一些最基本的條件： 1） where 子名中的這個字段，必須是復合索引的第一個字段； 2） where 子名中的這個字段，不應(yīng)該參與任何形式的計算。 多 CPU 和并行查詢 PQO(Parallel Query Option)方式的利用 CPU 處理器來執(zhí)行事務(wù)處理和查詢 CPU 的快速發(fā)展使得 ORACLE 越來越重視對多 CPU 的并行技術(shù)的應(yīng)用，一個數(shù)據(jù)庫的訪問工作可以用多個 CPU 相互配合來完成，加上分布式計算已經(jīng)相當普遍，只要可能，應(yīng)該將數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用程序的 CPU 請求分開 ，或?qū)?CPU 請求從一個服務(wù)器移到另一個服務(wù)器。對于多 CPU 系統(tǒng)盡量采用Parallel Query Option(PQO,并行查詢選項 )方式進行數(shù)據(jù)庫操作。 Parallel Query Option(PQO,并行查詢選擇 )方式進行數(shù)據(jù)查詢 .使用 PQO方式不僅可以在多個 CPU 間分配 SQL 語句的請求處理，當所查詢的數(shù)據(jù)處于不同的磁盤時，一個個獨立的進程可以同時進行數(shù)據(jù)讀取。 SQL*Loader Direct Path 選項進行大量數(shù)據(jù)裝載 使用該方法進行數(shù)據(jù)裝載時，程序創(chuàng)建格式化數(shù)據(jù)塊直接寫 入數(shù)據(jù)文件中，不要求數(shù)據(jù)庫內(nèi)核的其他 I/O。 實施系統(tǒng)資源管理分配計劃 ORACLE 提供了 Database Resource Manager（ DRM,數(shù)據(jù)庫資源管理器）來控制用戶的資源分配， DBA 可以用它分配用戶類和作業(yè)類的系統(tǒng)資源百分比。在一個 OLDP 系統(tǒng)中，可給聯(lián)機用戶分配 75%的 CPU 資源，剩下的 25%留給批用戶。 另外，還可以進行 CPU 的多級分配。除了進行 CPU 資源分配外，DRM 還可以對資源用戶組執(zhí)行并行操作的限制。 使用最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫連接和 SQL優(yōu)化方案 方案 使用直接的 OLE DB 數(shù)據(jù)庫連接方式。通過 ADO 可以使用兩種方式連接數(shù)據(jù)庫，一種是傳統(tǒng)的 ODBC 方式，一種是 OLE DB 方式。 ADO 是建立在OLE DB 技術(shù)上的，為了支持 ODBC，必須建立相應(yīng)的 OLE DB 到 ODBC 的調(diào)用轉(zhuǎn)換，而使用直接的 OLE DB 方式則不需轉(zhuǎn)換，從而提高處理速度。 使用 Connection Pool 機制在數(shù)據(jù)庫處理中，資源花銷最大的是建立數(shù)據(jù)庫連接，而且用戶還會有一個較長的連接等待時間。解決的辦法就是復用現(xiàn)有的 Connection，也