數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是利用已確定的邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及DBMS提供的方法、技術(shù)、以較優(yōu)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存取路徑、合理的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置以及存儲(chǔ)分配，設(shè)計(jì)出一個(gè)高效的、可實(shí)現(xiàn)的物理數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。由于數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)依賴于給定的計(jì)算機(jī)軟件及硬件環(huán)境，依賴于所選用的DBMS。因此，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)應(yīng)充分考慮數(shù)據(jù)庫(kù)的物理環(huán)境，例如數(shù)據(jù)庫(kù)存取設(shè)備、存儲(chǔ)組織和存取方法，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)及其他輔助性軟件工具等通常關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容:

1) 確定數(shù)據(jù)的存取方法
存取方法是快速存取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)一般都提供多種存取方法，具體采取哪種存取方法由系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式來(lái)決定，用戶一般不能干預(yù)。
用戶通?？梢岳媒⑺饕姆椒▉?lái)加快數(shù)據(jù)的查詢效率。如果建立了索引，系統(tǒng)就可以使用索引查找方法，索引方法實(shí)際上就是根據(jù)應(yīng)用要求確定在關(guān)系的哪個(gè)屬性或哪些屬性上建立索引，確定在哪此屬性上建立復(fù)合索引，哪些索引要設(shè)計(jì)為唯一索引以及哪些索31要設(shè)計(jì)為聚簇索引，聚簇索引是將索引在物理上有序排列后得到的索引。需要注意的是，索引，般可以提高查詢性能，但會(huì)降低數(shù)據(jù)修改性能。因?yàn)樵谛薷臄?shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)要同時(shí)對(duì)索引進(jìn)行維護(hù)，使索引與數(shù)據(jù)保持一致。維護(hù)索引要占用相當(dāng)多的時(shí)間，而且存放索引信息也會(huì)占用空間資源因此在決定是否建立索引時(shí)，要權(quán)衡數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，姐果查詢多，而且對(duì)查詢的性能要求比較高，則uf以考慮多建一些索引。奻果數(shù)據(jù)更改多，并且對(duì)更改的效率要求比較高，則應(yīng)考慮少建.些索引，建立索引的原則妲下，滿足以下條件之-的，可以在有關(guān)屬性上建立索引:
①主鍵和外鍵上通常建立索引。
②如果一個(gè)屬性經(jīng)常在查詢條件中出現(xiàn)，則考慮在這個(gè)屬性上建立索引。
③如果一個(gè)屬性經(jīng)常作為大值和最小值等聚集函數(shù)的參數(shù)，則考慮在這個(gè)屬性上建立索引。
④如果一個(gè)屬性經(jīng)常在連接操作的連接條件中出現(xiàn)，則考慮在這個(gè)屬性上建立索引。
⑤對(duì)于以讀為主或者只讀的關(guān)系表，只要需要且存儲(chǔ)空間允許，可以多建索引滿足以下條件之一的，不宜建立索引:
①不出現(xiàn)或者很少出現(xiàn)在查詢條件中的屬性。
②屬性值是可能取值的個(gè)數(shù)很少的屬性。
③屬性值升布嚴(yán)重不均的屬性。
④經(jīng)常更新的屬性和表。因?yàn)樵诟聦傩灾禃r(shí)，必須對(duì)相應(yīng)的索引作出修改，這就使系統(tǒng)為維護(hù)索引付出較大的代價(jià)。
⑤屬性值過(guò)長(zhǎng)，在過(guò)長(zhǎng)的屬性上建立索引，索引所占的存儲(chǔ)空間比較大，而且索引的級(jí)數(shù)隨之增加，將會(huì)帶來(lái)許多不便。
⑥太小的表不值得使用索引。
2) 確定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的考慮因素就是確定數(shù)據(jù)記錄的存儲(chǔ)方式。常用的存儲(chǔ)方式有:
①順序存儲(chǔ)，這種存儲(chǔ)方式的平均查找次數(shù)。
②散列存儲(chǔ)。這種存儲(chǔ)方式的平均查找次數(shù)由散列算法決定。
③聚簇存儲(chǔ)。這種存儲(chǔ)方式是指將不同類型的記錄外配到相同的物理區(qū)域中，充分利用物理順序性的優(yōu)點(diǎn)，提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度。即將經(jīng)常在一起使用的記錄聚簇在一起，以減少物理輸入/輸出次數(shù)。
用戶通?？赏ㄟ^(guò)建立索引來(lái)改變數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式，但在其他情況下，數(shù)據(jù)是采用順序存儲(chǔ)、散列存儲(chǔ)還是其他的存儲(chǔ)方式是由系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)的具體情況來(lái)決定的。一般系統(tǒng)都會(huì)為數(shù)據(jù)選擇一種最合適的存儲(chǔ)方式。
確定數(shù)據(jù)的存放位置和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)要綜合考慮數(shù)據(jù)的存取時(shí)間、存儲(chǔ)空間利用率以及維護(hù)代價(jià)等幾個(gè)方面的影響。
確定數(shù)據(jù)的存放位置時(shí)，為了提高系統(tǒng)的性能，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用情況將數(shù)據(jù)的易變部介和穩(wěn)定部牙、經(jīng)常存取部分和不經(jīng)常存取的部分外開存放，放在不同的關(guān)系表中或者放在不同的外存空間，通常，對(duì)于常用的數(shù)據(jù)應(yīng)保存在高性能的外存上，不常用的數(shù)據(jù)可保存在低性能的外存上。
網(wǎng)站建設(shè)由于各個(gè)系統(tǒng)所能提供的對(duì)于數(shù)據(jù)物理安排的手段和方法差異很大，因此設(shè)計(jì)人員必須仔細(xì)了解給定的DBMS在這方面能夠提供哪些方法，再針對(duì)應(yīng)用環(huán)境的要求進(jìn)行合理的物理安排。
在確定了數(shù)據(jù)的存放位置后，還要確定系統(tǒng)的配置參數(shù)。通常，DBMS會(huì)提供一些系統(tǒng)配置參數(shù)、存儲(chǔ)分配參數(shù)供設(shè)計(jì)人員對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行優(yōu)化，為了系統(tǒng)的性能，在進(jìn)行物理設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)這些參數(shù)重新賦值。

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