隨著計算機技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，在計算機硬件不斷微型化的同時，應(yīng)用系統(tǒng)向著復(fù)雜化、大型化的方向發(fā)展。數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)的核心，它的設(shè)計直接關(guān)系系統(tǒng)執(zhí)行的效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此在軟件系統(tǒng)開發(fā)中，數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)遵循必要的數(shù)據(jù)庫范式理論，以減少冗余、保證數(shù)據(jù)的完整性與正確性。只有在合適的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品上設(shè)計出合理的數(shù)據(jù)庫模型，才能降低整個系統(tǒng)的編程和維護難度，提高系統(tǒng)的實際運行效率。雖然對于小項目或中等規(guī)模的項目開發(fā)人員可以很容易地利用范式理論設(shè)計出一套符合要求的數(shù)據(jù)庫，但對于一個包含大型數(shù)據(jù)庫的軟件項目，就必須有一套完整的設(shè)計原則與技巧。

　　一、成立數(shù)據(jù)小組
 　　大型數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)元素多，在設(shè)計上有必要成立專門的數(shù)據(jù)小組。由于數(shù)據(jù)庫設(shè)計者不一定是使用者，對系統(tǒng)設(shè)計中的數(shù)據(jù)元素不可能考慮周全，數(shù)據(jù)庫設(shè)計出來后，往往難以找到所需的庫表，因此數(shù)據(jù)小組最好由熟悉業(yè)務(wù)的項目骨干組成。

　　數(shù)據(jù)小組的職能并非是設(shè)計數(shù)據(jù)庫，而是通過需求分析，在參考其他相似系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提取系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)元素，擔負對數(shù)據(jù)庫的審核。審核內(nèi)容包括審核新的數(shù)據(jù)庫元素是否完全、能否實現(xiàn)全部業(yè)務(wù)需求；對舊數(shù)據(jù)庫（如果存在舊系統(tǒng)）的分析及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)庫設(shè)計的審核、控制及必要調(diào)整。

　　二、設(shè)計原則

　　１．規(guī)范命名。所有的庫名、表名、域名必須遵循統(tǒng)一的命名規(guī)則，并進行必要說明，以方便設(shè)計、維護、查詢。

　　２．控制字段的引用。在設(shè)計時，可以選擇適當?shù)臄?shù)據(jù)庫設(shè)計管理工具，以方便開發(fā)人員的分布式設(shè)計和數(shù)據(jù)小組的集中審核管理。采用統(tǒng)一的命名規(guī)則，如果設(shè)計的字段已經(jīng)存在，可直接引用；否則，應(yīng)重新設(shè)計。

　　３．庫表重復(fù)控制。在設(shè)計過程中，如果發(fā)現(xiàn)大部分字段都已存在，開發(fā)人員應(yīng)懷疑所設(shè)計的庫表是否已存在。通過對字段所在庫表及相應(yīng)設(shè)計人員的查詢，可以確認庫表是否確實重復(fù)。

　　４．并發(fā)控制。設(shè)計中應(yīng)進行并發(fā)控制，即對于同一個庫表，在同一時間只有一個人有控制權(quán)，其他人只能進行查詢。

　　５．必要的討論。數(shù)據(jù)庫設(shè)計完成后，數(shù)據(jù)小組應(yīng)與相關(guān)人員進行討論，通過討論來熟悉數(shù)據(jù)庫，從而對設(shè)計中存在的問題進行控制或從中獲取數(shù)據(jù)庫設(shè)計的必要信息。

　　６．數(shù)據(jù)小組的審核。庫表的定版、修改最終都要通過數(shù)據(jù)小組的審核，以保證符合必要的要求。

　　７．頭文件處理。每次數(shù)據(jù)修改后，數(shù)據(jù)小組要對相應(yīng)的頭文件進行修改（可由管理軟件自動完成），并通知相關(guān)的開發(fā)人員，以便進行相應(yīng)的程序修改。

　　三、設(shè)計技巧

　　１．分類拆分數(shù)據(jù)量大的表。對于經(jīng)常使用的表（如某些參數(shù)表或代碼對照表），由于其使用頻率很高，要盡量減少表中的記錄數(shù)量。例如，銀行的戶主賬表原來設(shè)計成一張表，雖然可以方便程序的設(shè)計與維護，但經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，由于數(shù)據(jù)量太大，會影響數(shù)據(jù)的迅速定位。如果將戶主賬表分別設(shè)計為活期戶主賬、定期戶主賬及對公戶主賬等，則可以大大提高查詢效率。

 　　２．索引設(shè)計。對于大的數(shù)據(jù)庫表，合理的索引能夠提高整個數(shù)據(jù)庫的操作效率。在索引設(shè)計中，索引字段應(yīng)挑選重復(fù)值較少的字段；在對建有復(fù)合索引的字段進行檢索時，應(yīng)注意按照復(fù)合索引字段建立的順序進行。例如，如果對一個５萬多條記錄的流水表以日期和流水號為序建立復(fù)合索引，由于在該表中日期的重復(fù)值接近整個表的記錄數(shù)，用流水號進行查詢所用的時間接近３秒；而如果以流水號為索引字段建立索引進行相同的查詢，所用時間不到１秒。因此在大型數(shù)據(jù)庫設(shè)計中，只有進行合理的索引字段選擇，才能有效提高整個數(shù)據(jù)庫的操作效率。

 　　３．數(shù)據(jù)操作的優(yōu)化。在大型數(shù)據(jù)庫中，如何提高數(shù)據(jù)操作效率值得關(guān)注。例如，每在數(shù)據(jù)庫流水表中增加一筆業(yè)務(wù)，就必須從流水控制表中取出流水號，并將其流水號的數(shù)值加一。正常情況下，單筆操作的反應(yīng)速度尚屬正常，但當用它進行批量業(yè)務(wù)處理時，速度會明顯減慢。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，每次對流水控制表中的流水號數(shù)值加一時都要鎖定該表，而該表卻是整個系統(tǒng)操作的核心，有可能在操作時被其他進程鎖定，因而使整個事務(wù)操作速度變慢。對這一問題的解決的辦法是，根據(jù)批量業(yè)務(wù)的總筆數(shù)批量申請流水號，并對流水控制表進行一次更新，即可提高批量業(yè)務(wù)處理的速度。另一個例子是對插表的優(yōu)化。對于大批量的業(yè)務(wù)處理，如果在插入數(shù)據(jù)庫表時用普通的Insert語句，速度會很慢。其原因在于，每次插表都要進行一次I/O操作，花費較長的時間。改進后，可以用Put語句等緩沖區(qū)形式等滿頁后再進行I/O操作，從而提高效率。對大的數(shù)據(jù)庫表進行刪除時，一般會直接用Delete語句，這個語句雖然可以進行小表操作，但對大表卻會因帶來大事務(wù)而導(dǎo)致刪除速度很慢甚至失敗。解決的方法是去掉事務(wù)，但更有效的辦法是先進行Drop操作再進行重建。

 　　４．數(shù)據(jù)庫參數(shù)的調(diào)整。數(shù)據(jù)庫參數(shù)的調(diào)整是一個經(jīng)驗不斷積累的過程，應(yīng)由有經(jīng)驗的系統(tǒng)管理員完成。以Informix數(shù)據(jù)庫為例，記錄鎖的數(shù)目太少會造成鎖表的失敗；邏輯日志的文件數(shù)目太少會造成插入大表失敗等，這些問題都應(yīng)根據(jù)實際情況進行必要的調(diào)整。

　　５．必要的工具。在整個數(shù)據(jù)庫的開發(fā)與設(shè)計過程中，可以先開發(fā)一些小的應(yīng)用工具，如自動生成庫表的頭文件、插入數(shù)據(jù)的初始化、數(shù)據(jù)插入的函數(shù)封裝、錯誤跟蹤或自動顯示等，以此提高數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與開發(fā)效率。

　　６．避免長事務(wù)。對單個大表的刪除或插入操作會帶來大事務(wù)，解決的辦法是對參數(shù)進行調(diào)整，也可以在插入時對文件進行分割。對于一個由一系列小事務(wù)順序操作共同構(gòu)成的長事務(wù)（如銀行交易系統(tǒng)的日終交易），可以由一系列操作完成整個事務(wù)，但其缺點是有可能因整個事務(wù)太大而使不能完成，或者，由于偶然的意外而使事務(wù)重做所需的時間太長。較好的解決方法是，把整個事務(wù)分解成幾個較小的事務(wù)，再由應(yīng)用程序控制整個系統(tǒng)的流程。這樣，如果其中某個事務(wù)不成功，則只需重做該事務(wù)，因而既可節(jié)約時間，又可避免長事務(wù)。

　　７．適當超前。計算機技術(shù)發(fā)展日新月異，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計必須具有一定前瞻性，不但要滿足當前的應(yīng)用要求，還要考慮未來的業(yè)務(wù)發(fā)展，同時必須有利于擴展或增加應(yīng)用系統(tǒng)的處理功能。

　　相對于中小型數(shù)據(jù)庫，大型數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與開發(fā)要復(fù)雜得多，因此在設(shè)計、開發(fā)過程中，除了要遵循數(shù)據(jù)庫范式理論、增加系統(tǒng)的一致性和完整性外，還要在總體上根據(jù)具體情況進行分布式設(shè)計，緊緊把握集中控制、統(tǒng)一審核的基本原則，保證數(shù)據(jù)庫設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊、分布平衡、定位迅速。在數(shù)據(jù)庫操作上，要采用一定的技巧提高整個應(yīng)用系統(tǒng)的執(zhí)行效率，并注意適當超前，以適應(yīng)不斷變化的應(yīng)用及系統(tǒng)發(fā)展的要求。

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