【正文】 iew，以滿足系統(tǒng)對(duì)安全性的要求。 (3) 簡(jiǎn)化用戶對(duì)系統(tǒng)的使用 如果某些局部應(yīng)用中經(jīng)常要使用某些很復(fù)雜的查詢 為了方便用戶，可以將這些復(fù)雜查詢定義為視圖。 第四章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述 需求分析 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施和維護(hù) 疑難問(wèn)題解答 小結(jié) 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì) ? 什么是數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì) – 數(shù)據(jù)庫(kù)在物理設(shè)備上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方法稱為數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu) ，它依賴于給定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 – 為一個(gè)給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)的過(guò)程，就是 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì) 。 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì) ? 數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)通常分為兩步 ： （ 1）確定數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中主要指存取方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。 （ 2）對(duì)物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的重點(diǎn)是時(shí)間和空間效率 ? 如果評(píng)價(jià)結(jié)果滿足原設(shè)計(jì)要求則可進(jìn)入到物理實(shí)施階段，否則，就需要重新設(shè)計(jì)或修改物理結(jié)構(gòu)，有時(shí)甚至要返回邏輯設(shè)計(jì)階段修改數(shù)據(jù)模型。 數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法 ? 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)備工作 – 對(duì)要運(yùn)行的事務(wù)進(jìn)行詳細(xì)分析，獲得選擇物理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)所需參數(shù) – 充分了解所用 RDBMS的內(nèi)部特征，特別是系統(tǒng)提供的存取方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法（續(xù)） ? 選擇物理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)所需參數(shù) – 數(shù)據(jù)庫(kù)查詢事務(wù)，需要得到如下信息： ? 查詢的關(guān)系 ? 查詢條件所涉及的屬性 ? 連接條件所涉及的屬性 ? 查詢的投影屬性 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法（續(xù)） ? 選擇物理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)所需參數(shù) (續(xù) ) – 數(shù)據(jù)更新事務(wù)，需要得到如下信息 ? 被更新的關(guān)系 ? 每個(gè)關(guān)系上的更新操作條件所涉及的屬性 ? 修改操作要改變的屬性值 – 每個(gè)事務(wù)在各關(guān)系上運(yùn)行的頻率和性能要求 ? 例如，事務(wù) T必須在 10秒鐘內(nèi)結(jié)束，這對(duì)于存取方法的選擇具有更大影響。 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法（續(xù)） ? 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容 – 為關(guān)系模式選擇 存取方法 (建立存取路徑 ) – 設(shè)計(jì)關(guān)系、索引等數(shù)據(jù)庫(kù)文件的 物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 關(guān)系模式存取方法選擇 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是多用戶共享的系統(tǒng)，對(duì)同一個(gè)關(guān)系要建立多條存取路徑才能滿足多用戶的多種應(yīng)用要求。 ? 物理設(shè)計(jì)的第一個(gè)任務(wù)就是要確定選擇哪些存取方法，即建立哪些存取路徑。 ? 存取方法 是快速存取數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的技術(shù)。 關(guān)系模式存取方法選擇（續(xù)） ? DBMS常用的三類存取方法 一、索 引存取方法，目前主要是 B+樹(shù)索引方法 – 所謂選擇索引存取方法實(shí)際上就是根據(jù)應(yīng)用要求確定對(duì)關(guān)系的哪些屬性列建立索引、哪些屬性列建立組合索引、哪些索引要設(shè)計(jì)為唯一索引等。 關(guān)系模式存取方法選擇（續(xù)） 二、聚簇存?。?Cluster）方法 – 為了提高某個(gè)屬性（或?qū)傩越M）的查詢速度，把這個(gè)或這些屬性（稱為聚簇碼）上具有相同值的元組集中存放在連續(xù)的物理塊稱為 聚簇 。 – 聚簇功能可以大大提高按聚簇碼進(jìn)行查詢的效率。 關(guān)系模式存取方法選擇（續(xù)） 三、 HASH存取方法 – 當(dāng)一個(gè)關(guān)系滿足下列兩個(gè)條件時(shí)，可以選擇 HASH存取方法 ?該關(guān)系的屬性主要出現(xiàn)在 等值連接 條件中或主要出現(xiàn)在相等比較 選擇條件中 ?該關(guān)系的大小可預(yù)知，而且不變； 或 該關(guān)系的大小動(dòng)態(tài)改變，但所選用的 DBMS提供了動(dòng)態(tài)HASH存取方法 確定數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 確定數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)的內(nèi)容 1. 確定數(shù)據(jù)的存放位置和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) ? 關(guān)系 ? 索引 ? 聚簇 ? 日志 ? 備份 2. 確定系統(tǒng)配置 1. 確定數(shù)據(jù)的存放位置 ? 確定數(shù)據(jù)存放位置和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的因素 – 存取時(shí)間 – 存儲(chǔ)空間利用率 – 維護(hù)代價(jià) 這三個(gè)方面常常是相互矛盾的 例：消除一切冗余數(shù)據(jù)雖能夠節(jié)約存儲(chǔ)空間和減少維護(hù)代價(jià)，但往往會(huì)導(dǎo)致檢索代價(jià)的增加 必須進(jìn)行權(quán)衡，選擇一個(gè)折中方案 確定數(shù)據(jù)的存放位置（續(xù)） ? 基本原則 – 根據(jù)應(yīng)用情況將 ?易變 部分與 穩(wěn)定 部分分開(kāi)存放 ?存取頻率較高 部分與 存取頻率較低 部分，分開(kāi)存放 確定數(shù)據(jù)的存放位置（續(xù)） 例： ?數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)備份、日志文件備份等由于只在故障恢復(fù)時(shí)才使用，而且數(shù)據(jù)量很大，可以考慮存放在磁帶上 ?如果計(jì)算機(jī)有多個(gè)磁盤或磁盤陣列 ，可以考慮將表和索引分別放在不同的磁盤上，在查詢時(shí)，由于磁盤驅(qū)動(dòng)器并行工作，可以提高物理 I/O讀寫的效率 確定數(shù)據(jù)的存放位置（續(xù)） 例（續(xù)）： ?可以將比較大的表分別放在兩個(gè)磁盤上，以加快存取速度，這在多用戶環(huán)境下特別有效 ?可以將日志文件與數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象（表、索引等）放在不同的磁盤以改進(jìn)系統(tǒng)的性能 2. 確定系統(tǒng)配置 ? DBMS產(chǎn)品一般都提供了一些存儲(chǔ)分配參數(shù) – 同時(shí)使用數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶數(shù) – 同時(shí)打開(kāi)的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象數(shù) – 內(nèi)存分配參數(shù) – 使用的緩沖區(qū)長(zhǎng)度、個(gè)數(shù) – 存儲(chǔ)分配參數(shù) – 物理塊的大小 – 等 評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu) ? 評(píng)價(jià)內(nèi)容 – 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生的多種方案進(jìn)行細(xì)致的評(píng)價(jià)，從中選擇一個(gè)較優(yōu)的方案作為數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu) 評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu) (續(xù) ) ? 評(píng)價(jià)方法（完全依賴于所選用的 DBMS） – 定量估算各種方案 ? 存儲(chǔ)空間 ? 存取時(shí)間 ? 維護(hù)代價(jià) – 對(duì)估算結(jié)果進(jìn)行權(quán)衡、比較，選擇出一個(gè)較優(yōu)的合理的物理結(jié)構(gòu) – 如果該結(jié)構(gòu)不符合用戶需求，則需要修改設(shè)計(jì) 第四章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述 需求分析 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施和維護(hù) 疑難問(wèn)題解答 小結(jié) 數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施的工作內(nèi)容 – 用 DDL定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu) – 組織數(shù)據(jù)入庫(kù) – 編制與調(diào)試應(yīng)用程序 – 數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行 一、定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu) ? 確定了數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)后，就可以用所選用的 DBMS提供的數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（ DDL）來(lái)嚴(yán)格描述數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。 二、數(shù)據(jù)裝載 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)建立好后，就可以向數(shù)據(jù)庫(kù)中裝載數(shù)據(jù)了。組織數(shù)據(jù)入庫(kù)是數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段最主要的工作。 ? 數(shù)據(jù)裝載方法 – 人工方法 – 計(jì)算機(jī)輔助數(shù)據(jù)入庫(kù) 三、編制與調(diào)試應(yīng)用程序 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)應(yīng)該與數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)并行進(jìn)行。 ? 在數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)建立好后，就可以開(kāi)始編制與調(diào)試數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用程序。調(diào)試應(yīng)用程序時(shí)由于數(shù)據(jù)入庫(kù)尚未完成，可先使用模擬數(shù)據(jù)。 四、數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行 ? 應(yīng)用程序調(diào)試完成，并且已有一小部分?jǐn)?shù)據(jù)入庫(kù)后，就可以開(kāi)始數(shù)據(jù)庫(kù)的試運(yùn)行。 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行也稱為聯(lián)合調(diào)試，其主要工作包括： 1） 功能測(cè)試 ：實(shí)際運(yùn)行應(yīng)用程序，執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的各種操作，測(cè)試應(yīng)用程序的各種功能。 2） 性能測(cè)試 ：測(cè)量系統(tǒng)的性能指標(biāo)，分析是否符合設(shè)計(jì)目標(biāo)。 數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行（續(xù)） ? 數(shù)據(jù)的分期入庫(kù) – 如果試運(yùn)行后還要修改數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)重新入庫(kù)。 – 由于數(shù)據(jù)入庫(kù)工作量實(shí)在太大，所以可以采用分期輸入數(shù)據(jù)的方法 ? 先輸入小批量數(shù)據(jù)供先期聯(lián)合調(diào)試使用 ? 待試運(yùn)行基本合格后再輸入大批量數(shù)據(jù) ? 逐步增加數(shù)據(jù)量，逐步完成運(yùn)行評(píng)價(jià) 數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行（續(xù)） ? 數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù) – 在數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行階段，系統(tǒng)還不穩(wěn)定，硬、軟件故障隨時(shí)都可能發(fā)生 – 系統(tǒng)的操作人員對(duì)新系統(tǒng)還不熟悉，誤操作也不可避免 – 因此必須做好數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)工作，盡量減少對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的破壞。 數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)（續(xù)） ? 在數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行階段，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)經(jīng)常性的維護(hù)工作主要是由 DBA完成的，包括： ⒈ 數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù) ⒉ 數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性、完整性控制 ⒊ 數(shù)據(jù)庫(kù)性能的監(jiān)督、分析和改進(jìn) ⒋ 數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織和重構(gòu)造