大型資料庫中心邏輯設計

⑴ 資料庫之邏輯結構設計如何實現

用Visio或者PowerDesign都可以實現資料庫邏輯結構的設計。並且可以生成資料庫腳本，到資料庫中直接執行即可完成建表等操作，比較直觀。

⑵ 資料庫邏輯結構設計和物理結構設計

一般可將資料庫結構設計分為四個階段，即需求分析、概念結構設計、邏輯結構版設計和物理權設計。

邏輯結構設計的任務是把概念模型，例如E-R圖轉換成所選用的具體的DBMS所支持的數據模型。在設計關系模型時，為了將來查詢統計的需要，也有些是為了標准化的需要，對於某些屬性要採用代碼。

對一個給定的邏輯數據模型求取與應用需要相適應的物理結構的過程稱為資料庫物理設計。這種物理結構主要指資料庫在物理設備上的存儲結構和存取方法。對於關系資料庫系統，數據的存儲結構與存取方法由DBMS決定並自動實現，我們物理設計主要考慮的是在網路環境下資料庫的分布及索引結構。

⑶ 什麼是資料庫的邏輯結構設計

邏輯結構設計是把概念模型結構轉換成某個具體的DBMS所支持的數據模型。

邏輯結構設計步驟為：

1、把概念模型轉換成一般的數據模型；

2、把一般的數據模型轉換成特定的DBMS所支持的數據模型；

3、通過優化方法將其轉化為優化的數據模型。

⑷ 大型資料庫設計原則

一個好的資料庫產品不等於就有一個好的應用系統 如果不能設計一個合理的資料庫模型 不僅會增加客戶端和伺服器段程序的編程和維護的難度 而且將會影響系統實際運行的性能 一般來講 在一個MIS系統分析 設計 測試和試運行階段 因為數據量較小 設計人員和測試人員往往只注意到功能的實現 而很難注意到性能的薄弱之處 等到系統投入實際運行一段時間後 才發現系統的性能在降低 這時再來考慮提高系統性能則要花費更多的人力物力 而整個系統也不可避免的形成了一個打補丁工程 筆者依據多年來設計和使用資料庫的經驗 提出以下一些設計准則 供同仁們參考

命名的規范

不同的資料庫產品對對象的命名有不同的要求 因此 資料庫中的各種對象的命名 後台程序的代碼編寫應採用大小寫敏感的形式 各種對象命名長度不要超過 個字元 這樣便於應用系統適應不同的資料庫

游標（Cursor）的慎用

游標提供了對特定集合中逐行掃描的手段 一般使用游標逐行遍歷數據 根據取出的數據不同條件進行不同的操作 尤其對多表和大表定義的游標（大的數據集合）循環很容易使程序進入一個漫長的等特甚至死機 筆者在某市《住房公積金管理系統》進行日終帳戶滾積數計息處理時 對一個 萬個帳戶的游標處理導致程序進入了一個無限期的等特（後經測算需 個小時才能完成）(硬體環境 Alpha/ Mram Sco Unix Sybase ) 後根據不同的條件改成用不同的UPDATE語句得以在二十分鍾之內完成 示例如下

Declare Mycursor cursor for select count_no from COUNT

Open Mycursor

Fetch Mycursor into @vcount_no

While (@@sqlstatus= )

Begin

If @vcount_no= 條件

操作

If @vcount_no= 條件

操作

Fetch Mycursor into @vcount_no

End

改為

Update COUNT set 操作 for 條件

Update COUNT set 操作 for 條件

在有些場合 有時也非得使用游標 此時也可考慮將符合條件的數據行轉入臨時表中 再對臨時表定義游標進行操作 可時性能得到明顯提高 筆者在某地市〈電信收費系統〉資料庫後台程序設計中 對一個表（ 萬行中符合條件的 多行數據）進行游標操作(硬體環境 PC伺服器 PII Mram NT Ms Sqlserver ) 示例如下

Create #tmp /* 定義臨時表 */

(欄位

欄位

)

Insert into #tmp select * from TOTAL where

條件 /* TOTAL中 萬行 符合條件只有幾十行 */

Declare Mycursor cursor for select * from #tmp

/*對臨時表定義游標*/

索引(Index)的使用原則

創建索引一般有以下兩個目的 維護被索引列的唯一性和提供快速訪問表中數據的策略 大型資料庫有兩種索引即簇索引和非簇索引 一個沒有簇索引的表是按堆結構存儲數據 所有的數據均添加在表的尾部 而建立了簇索引的表 其數據在物理上會按照簇索引鍵的順序存儲 一個表只允許有一個簇索引 因此 根據B樹結構 可以理解添加任何一種索引均能提高按索引列查詢的速度 但會降低插入 更新 刪除操作的性能 尤其是當填充因子（Fill Factor）較大時 所以對索引較多的表進行頻繁的插入 更新 刪除操作 建表和索引時因設置較小的填充因子 以便在各數據頁中留下較多的自由空間 減少頁分割及重新組織的工作

數據的一致性和完整性

為了保證資料庫的一致性和完整性 設計人員往往會設計過多的表間關聯（Relation） 盡可能的降低數據的冗餘 表間關聯是一種強制性措施 建立後 對父表（Parent Table）和子表(Child Table)的插入 更新 刪除操作均要佔用系統的開銷 另外 最好不要用Identify 屬性欄位作為主鍵與子表關聯 如果數據冗餘低 數據的完整性容易得到保證 但增加了表間連接查詢的操作 為了提高系統的響應時間 合理的數據冗餘也是必要的 使用規則（Rule）和約束（Check）來防止系統操作人員誤輸入造成數據的錯誤是設計人員的另一種常用手段 但是 不必要的規則和約束也會佔用系統的不必要開銷 需要注意的是 約束對數據的有效性驗證要比規則快 所有這些 設計人員在設計階段應根據系統操作的類型 頻度加以均衡考慮

事務的陷阱

事務是在一次性完成的一組操作 雖然這些操作是單個的操作 SQL Server能夠保證這組操作要麼全部都完成 要麼一點都不做 正是大型資料庫的這一特性 使得數據的完整性得到了極大的保證

眾所周知 SQL Server為每個獨立的SQL語句都提供了隱含的事務控制 使得每個DML的數據操作得以完整提交或回滾 但是SQL Server還提供了顯式事務控制語句

BEGIN TRANSACTION 開始一個事務

MIT TRANSACTION 提交一個事務

ROLLBACK TRANSACTION 回滾一個事務

事務可以嵌套 可以通過全局變數@@trancount檢索到連接的事務處理嵌套層次 需要加以特別注意並且極容易使編程人員犯錯誤的是 每個顯示或隱含的事物開始都使得該變數加 每個事務的提交使該變數減 每個事務的回滾都會使得該變數置 而只有當該變數為 時的事務提交（最後一個提交語句時） 這時才把物理數據寫入磁碟

資料庫性能調整

在計算機硬體配置和網路設計確定的情況下 影響到應用系統性能的因素不外乎為資料庫性能和客戶端程序設計 而大多數資料庫設計員採用兩步法進行資料庫設計 首先進行邏輯設計 而後進行物理設計 資料庫邏輯設計去除了所有冗餘數據 提高了數據吞吐速度 保證了數據的完整性 清楚地表達數據元素之間的關系 而對於多表之間的關聯查詢（尤其是大數據表）時 其性能將會降低 同時也提高了客 戶端程序的編程難度 因此 物理設計需折衷考慮 根據業務規則 確定對關聯表的數據量大小 數據項的訪問頻度 對此類數據表頻繁的關聯查詢應適當提高數據冗餘設計

數據類型的選擇

數據類型的合理選擇對於資料庫的性能和操作具有很大的影響 有關這方面的書籍也有不少的闡述 這里主要介紹幾點經驗

Identify欄位不要作為表的主鍵與其它表關聯 這將會影響到該表的數據遷移

Text 和Image欄位屬指針型數據 主要用來存放二進制大型對象（BLOB） 這類數據的操作相比其它數據類型較慢 因此要避開使用

日期型欄位的優點是有眾多的日期函數支持 因此 在日期的大小比較 加減操作上非常簡單 但是 在按照日期作為條件的查詢操作也要用函數 相比其它數據類型速度上就慢許多 因為用函數作為查詢的條件時 伺服器無法用先進的性能策略來優化查詢而只能進行表掃描遍歷每行

例如 要從DATA_TAB 中（其中有一個名為DATE的日期欄位）查詢 年的所有記錄