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  • Oracle数据库设计

    2010-03-14 13:22:00
    数据owner和数据操作者以及代码访问使用不同的用户访问,使用授权的方式进行访问。数据表创建时使用同义词创建授权时最好不要使用with grant option 以前不太明白同义词的使用,现在知道了。比较好的应用就是创建表...

    数据owner和数据操作者以及代码访问使用不同的用户访问,使用授权的方式进行访问。

    数据表创建时使用同义词创建

    授权时最好不要使用with grant option

     

    以前不太明白同义词的使用,现在知道了。比较好的应用就是创建表的别名

    create public 同义词 tableName for owner.tableName

     

     给视图授权可以使得用户访问不具备该表权限的数据显示

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  • Oracle数据库设计开发阶段性能优化

    千次阅读 2015-05-20 09:43:35
    Oracle数据库设计开发阶段性能优化 摘要:通过对Oracle 数据库系统物理结构和逻辑结构的分析,阐述了在Oralce数据库设计开发阶段性能优化的一些策略和方法。 关键词:Oracle 数据库 性能优化 策略 引言...

    Oracle数据库设计开发阶段性能优化


    摘要:通过对Oracle 数据库系统物理结构和逻辑结构的分析,阐述了在Oralce数据库设计开发阶段性能优化的一些策略和方法。


    关键词:Oracle 数据库 性能优化 策略

    引言
    Oracle是目前使用最为广泛的大型数据库管理系统,提高Oracle数据库系统的运行效率,是整个计算机信息系统高效运转的前提和保证。影响Oracle数据库应用系统性能的因素很多,既有软件方面的因素,也包括数据运行的硬件环境、网络环境、数据库管理和维护方面的因素等。数据库系统设计开发阶段是Oracle应用优化的最佳阶段,也是主动优化阶段,能达到以最小成本获得最大性能增益的目的。通过对其逻辑存储结构和物理存储结构设计进行优化,使之在满足需求条件下,时空开销性能最佳,可以解决数据库系统运行过程中性能的渐进性下降或性能突降等问题,以保证系统运行的优良性能。



    Oracle数据库的逻辑结构和物理结构
    Oracle 数据库的逻辑结构是由一些数据库对象组成,如数据库表空间、表、索引、段、视图、存储过程、触发器等。数据库的逻辑存储结构(表空间等)决定了数据库的物理空间是如何被使用的,数据库对象如表、索引等分布在各个表空间中。
    Oracle 数据库的物理结构从操作系统一级查看,是由一个个的文件组成,从物理上可划分为:数据文件、日志文件、控制文件和参数文件。数据文件中存放了所有的数据信息;日志文件存放数据库运行期间产生的日志信息,它被重复覆盖使用,若不采用归档方式的话,已被覆盖的日志信息将无法恢复;控制文件记录了整个数据库的关键结构信息,它若被破坏,整个数据库将无法工作和恢复;参数文件中设置了很多Oracle 数据库的配置参数,当数据库启动时,会读取这些信息。



    逻辑结构的优化
    逻辑结构优化用通俗的话来说就是通过增加、减少或调整逻辑结构来提高应用的效率,下面通过对基本表的设计及索引、聚簇的讨论来分析ORACLE逻辑结构的优化。

    1、基本表扩展

    数据库性能包括存储空间需求量的大小和查询响应时间的长短两个方面。为了优化数据库性能,需要对数据库中的表进行规范化。一般来说,逻辑数据库设计满足第三范式的表结构容易维护且基本满足实际应用的要求。所以,实际应用中一般都按照第三范式的标准进行规范化,从而保证了数据库的一致性和完整性,设计人员往往会设计过多的表间关联,以尽可能地降低数据冗余。但在实际应用中这种做法有时不利于系统运行性能的优化:如过程从多表获取数据时引发大量的连接操作,在需要部分数据时要扫描整个表等,这都消耗了磁盘的I/O 和CPU 时间。

    为解决这一问题,在设计表时应同时考虑对某些表进行反规范化,方法有以下几种:一是分割表。分割表可分为水平分割表和垂直分割表两种:水平分割是按照行将一个表分割为多个表,这可以提高每个表的查询速度,但查询、更新时要选择不同的表,统计时要汇总多个表,因此应用程序会更复杂。垂直分割是对于一个列很多的表,若某些列的访问频率远远高于其它列,就可以将主键和这些列作为一个表,将主键和其它列作为另外一个表。通过减少列的宽度,增加了每个数据页的行数,一次I/O就可以扫描更多的行,从而提高了访问每一个表的速度。但是由于造成了多表连接,所以应该在同时查询或更新不同分割表中的列的情况比较少的情况下使用。二是保留冗余列。当两个或多个表在查询中经常需要连接时,可以在其中一个表上增加若干冗余的列,以避免表之间的连接过于频繁,一般在冗余列的数据不经常变动的情况下使用。三是增加派生列。派生列是由表中的其它多个列的计算所得,增加派生列可以减少统计运算,在数据汇总时可以大大缩短运算时间。

    因此,在数据库的设计中,数据应当按两种类别进行组织:频繁访问的数据和频繁修改的数据。对于频繁访问但是不频繁修改的数据,内部设计应当物理不规范化。对于频繁修改但并不频繁访问的数据,内部设计应当物理规范化。有时还需将规范化的表作为逻辑数据库设计的基础,然后再根据整个应用系统的需要,物理地非规范化数据。规范与反规范都是建立在实际的操作基础之上的约束,脱离了实际两者都没有意义。只有把两者合理地结合在一起,才能相互补充,发挥各自的优点。

    2、索引和聚簇

    创建索引是提高检索效率最有效的方法之一,索引把表中的逻辑值映射到安全的RowID,能快速定位数据的物理地址,可以大大加快数据库的查询速度,一个建有合理索引的数据库应用系统可能比一个没有建立索引的数据库应用系统效率高几十倍,但并不是索引越多越好,在那些经常需要修改的数据列上建立索引,将导致索引B*树的不断重组,造成系统性能的下降和存储空间的浪费。对于一个大型表建立的索引,有时并不能改善数据查询速度,反而会影响整个数据库的性能。这主要是和SGA的数据管理方式有关,Oracle在进行数据块高速缓存管理时,索引数据比普通数据具有更高的驻留权限,在进行空间竞争时,Oracle会先移出普通数据,对建有索引的大型表进行数据查询时,索引数据可能会用完所有的数据块缓存空间,Oracle不得不频繁地进行磁盘读写来获取数据,所以,在对一个大型表进行分区之后,可以根据相应的分区建立分区索引。

    Oracle提供了另一种方法来提高查询速度,就是聚簇(Cluster)。所谓聚簇,简单地说就是把几个表放在一起,按一定公共属性混合存放。聚簇根据共同码值将多个表的数据存储在同一个Oracle块中,这时检索一组Oracle块就同时得到两个表的数据,这样就可以减少需要存储的Oracle块,从而提高应用程序的性能。

    对于逻辑结构的优化,还应将表数据和索引数据分开表空间存储,分别使用独立的表空间。因为如果将表数据和索引数据放在一起,表数据的I/O操作和索引的I/O操作将产生影响系统性能的I/O竞争,降低系统的响应效率。将表数据和索引数据存放在不同的表空间中,并在物理层面将这两个表空间的数据文件放在不同的物理磁盘上,就可以避免这种竞争了。



    物理结构的优化
    数据库的数据最终是存储在物理磁盘上的,对数据进行访问就是对这些物理磁盘进行读写,因此对于这些物理存储的优化是系统优化的一个重要部分。对于物理存储结构优化,主要是合理地分配逻辑结构的物理存储地址,这样虽不能减少对物理存储的读写次数,但却可以使这些读写尽量并行,减少磁盘读写竞争,从而提高效率,也可以通过对物理存储进行精密的计算减少不必要的物理存储结构扩充,从而提高系统利用率。

    1、磁盘读写并行优化

    对于数据库的物理读写,Oracle系统本身会进行尽可能的并行优化,例如在一个最简单的表检索操作中,如果表结构和检索域上的索引不在一个物理结构上,那么在检索的过程中,对索引的检索和对表的检索就是并行进行的。

    2、操作并行优化

    操作并行的优化是基于操作语句的统计结果,首先是统计各个表的访问频率,表之间的连接频率,根据这些数据按如下原则分配表空间和物理磁盘,减少系统进程和用户进程的磁盘I/O竞争;把需要连接的表格在表空间/物理磁盘上分开;把高频访问的表格在表空间/物理磁盘上分开;把经常需要进行检索的表格的表结构和索引在表空间/物理磁盘上分开。

    3、减少存储结构扩展

    如果应用系统的数据库比较脆弱,并在不断地增长或缩小,这样的系统在非动态变化周期内效率合理,但是当在动态变化周期内的时候,性能却很差,这是由于Oracle的动态扩展造成的。在动态扩张的过程中,Oracle必须根据存储的要求,在创建行、行变化获取缺省值时,扩展和分配新的存储空间,而且表格的扩展往往并不是事情的终结,还可能导致数据文件、表空间的增长,这些扩展会导致在线系统反应缓慢。对于这样的系统,最好的办法就是在建立的时候预先分配足够的大小和合适的增长幅度。在一个对象建立的时候要根据应用充分地计算他们的大小,然后再根据这些数据来定义对象Initial、Next和Minextents的值,使数据库在物理存储上和动态增长次数上达到一个比较好的平衡点,使这些对象既不经常发生增长,也不过多地占用数据库。



    结论
    优化Oracle 数据库对提高计算机系统的可用性和效率,具有非常重要的意义, 特别是在Oracle数据库设计开发阶段,对逻辑结构和物理结构进行有效的优化设计,创建一个规划布局合理的数据库,可以获得最小的系统开销,能从根本上大大提高应用系统的整体性能,对于以后的数据库性能调整和利用都有很大的益处。
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  • Oracle 数据库设计-数据库表设计

    千次阅读 2018-11-01 21:22:57
    数据库设计中,我的工作中经常会分析怎样商业逻辑中的表格如何设计。再设计表的关系之前 需要先了解关系型数据库特点 1、关系型数据库,是指采用了关系模型来组织数据的数据库; 2、关系型数据库的最大特点就是...

    在数据库设计中,我的工作中经常会分析怎样商业逻辑中的表格如何设计。再设计表的关系之前 需要先了解关系型数据库特点

    1、关系型数据库,是指采用了关系模型来组织数据的数据库;
    2、关系型数据库的最大特点就是事务的一致性;
    3、简单来说,关系模型指的就是二维表格模型,而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织。

    那么在现实业务分析中,我们可以理解为每个表和表之间是有联系的,这种联系包括

    1.一对1关系
    2.一对多关系
    3.多对多关系

    关联映射:一对一

    一对一关系就如球队与球队所在地址之间的关系,一支球队仅有一个地址,而一个地址区也仅有一支球队。

    理论上数据表间一对一关系的表现有两种,一种是外键关联,一种是主键关联。

    但是在实际应用中 我一般用到的是主键关联 两个表之间有相同的字段,有相同的主键,当然如果字段不多的情况下可以设计成一个表。

    关联映射:一对多

    实际列子比如入库单,存在最普遍的映射关系,简单来讲就如球员与球队的关系;
    一对多:从球队角度来说一个球队拥有多个球员 即为一对多
    多对一:从球员角度来说多个球员属于一个球队 。

    一对的关系在数据库用主从表来体现 主表有一条数据, 从表有多条数据

    多对多

    对多关系也很常见,例如学生与选修课之间的关系,一个学生可以选择多门选修课,而每个选修课又可以被多名学生选择。

    数据库中的多对多关联关系一般需采用中间表的方式处理,将多对多转化为两个一对多。

    多对多的情况用到的不多

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  • 众所周知,数据库设计的好坏直接关系到数据库运行的效率。根据笔者的经验,对于提升数据库性能来说,合理的数据库设计,比升级服务器的... 笔者认为,为了提升数据库的性能,在Oracle数据库设计的时候,要做到五戒。
    众所周知,数据库设计的好坏直接关系到数据库运行的效率。根据笔者的经验,对于提升数据库性能来说,合理的数据库设计,比升级服务器的硬件配置,还要来的有效。但是,笔者无论是在跟同事合作,又或者是在论坛上跟相关同行交流的时候,总是会发现有些人有一些不好的数据库设计习惯,影响了数据库的性能,增加了数据库管理员的工作量。
    

      笔者认为,为了提升数据库的性能,在Oracle数据库设计的时候,要做到五戒。

      一戒:在小型表上不要建立索引。

      毋庸置疑,索引可以提高数据库查询的效率。但是,俗话说,过之则不及。索引也必须用在合时的地方。如果索引设置不当,不但不会提升数据库的性能,反而会起到相反的作用。如在小型数据库上设置索引,而且这些表用户更改的比较频繁。如员工基本信息表,就是简单的不超过十个字段。这个表用户需要经常的进行插入与删除操作。当进行这些变更作业的时候,需要对索引进行维护。而这个维护的工作量可能比扫描表空间消耗更多的存储空间。从而不但起步到改善数据库性能的作用,反而是在拖后腿。

      所以,在数据库设计的时候,要做到的第一个戒条就是,不要再用户经常更改的小型表上建立索引。否则的话,是得不偿失的。

      二戒:不要用用户的键。

      如我们在设计一个ERP系统数据库的时候,有一张销售订单表。在这张表中,有一个销售订单号。那么我们能否利用这个单号作为关联其他表的外键呢?如在销售出货单上,需要关联到销售订单。这个时候,我们能否把销售订单单号作为跟出货单关联的关键字呢?

      答案是可以的,但是不是最优选择。我们可以看一下ERP的后台数据库。在销售订单表上,除了销售订单号这个唯一表示销售订单纪录的字段外,还有一个字段就是销售订单ID。在前台的出货单界面上虽然显示的是销售订单号码,但是,在后台却存储着的是销售订单ID。也就是说,数据库不是以用户的键作为主键,而是采用了数据库自动维护的单据ID这个字段。

      为什么要这么设计呢?这就是笔者今天要谈的第二个戒条,不要用用户的键。通常情况下,不要选择用户可编辑的字段作为外键或者主键。因为这会增加我们额外的工作量。

      如果我们把销售订单号作为外键的话,则在创建销售订单纪录后还要对用户编辑字段的行为施加限制,如判断是否违反外键的强制性规则等等。有些系统把销售订单号设置为外键的话,则往往是把这个字段设置为系统自动编号,并且用户不可更改。可是,在实际工作中,企业员工往往需要编辑这个字段。员工需要编辑这些不可编辑的字段时系统缺乏灵活性的缺陷就体现出来了。而且,当用户输入完数据保存的时候再提示纪录不符合要求,则也不是很人性化的设计。

      另外,我们还必须为此设计一些检测和纠正键冲突的方法。如考虑这个外键的直是否在其他数据表中存在等等。虽然这通常只需要我们花点时间就可以搞定。但是从数据库性能上来说,这个代价就比较大了。再则,如此的话,就不能够很好的把系统的基本数据跟企业员工的数据实现很好的隔离。

      所以,笔者认为,不要用用户的键来作为我们数据库设计的主键或则外键。或者说,数据库设计时用到的键要让数据库系统进行自动维护,用户不得更改这个维护规则。

      三戒:不要用商务规则来实现数据的完整性。

      数据的完整性有好几种实现方法。如可以通过数据库约束实现数据完整性;也可以通过前台系统的商务规则来实现数据的完整性。不过,笔者这里要建议的是,在一些大型的数据库中,不要试图通过商务规则来实现数据的完整性,而尽可能的通过数据库的约束来实现。因为若通过商务规则来实现完整性,往往会出现一些莫名其妙的错误。

      如笔者就遇到过这一个案例。在数据库设计的时候,把某个字符型字段长度限制为最长50位。而在前台应用程序中,却限制了60位。在员工数据数据的时候,在前台应用程序中,可以输入55个字符。但是,下次用户查询的时候,却发现后面几个字符没有了,只剩下前面那些内容。这主要是因为在数据保存的时候,超过了数据库的最长位数限制。数据库就会自动把后面几个字符去掉然后保存。如此,用户在前台输入数据的时候,以为可以保存。但是,实际上数据库中存储的数据是不全的。

      所以,笔者的第三个戒条就是,不要利用商务规则在前台实现数据的完整性。只要有可能,就要尽量在数据库系统层面实现数据的完整性。在数据库层面实现数据完整性的同时,需要注意用户的友好性。

      一是要把违反约束信息尽可能详细的回馈给用户。如销售订单号,在数据库系统中设置了唯一性约束。则当用户在建立销售订单的时候,销售订单号重复时,就需要把这个约束的详细信息反馈给前台用户。若只显示不能够保存这个错误信息往往是不够的。这会让用户摸不着头脑。

      二是在必要的时候,可以利用触发器来实现数据的完整性。虽然在功能设计上,我们不建议在Oracle数据库中采用触发器来实现。如要把某个小写金额转换为大小金额。我们是建议通过前台应用程序实现。因为应用程序的执行效率要比数据库的触发器高。但是,在数据库数据完整性上,在必要的时候,若靠数据库约束无法实现完整性,我们仍然建议采用触发器,而不是前台应用程序来实现。在任何情况下,不要依赖于应用程序来实现数据完整性。否则的话,很难保证数据库约束与商务层约束的一致性。

      四戒:在可能的情况下,不要让前台应用程序直接访问数据表。

      其实,在数据库基础表与前台应用程序之间,还有一个很好的“中间人”,那就是视图。试图是数据库基础表的一个抽象。他除了可以保障数据的质量外,还可以有效的访问前台应用程序对于数据的非法访问。所以,一些安全性级别比较高的数据库系统,在数据库设计的时候,往往会在数据库和前台应用程序代码之间提供“视图”这个中间人,让其作为基础表的“新闻发言人”。如此,前台应用程序在没有必要的情况下,可以不直接访问数据表,而是通过视图来对表实现间接的访问。

      如在进行数据导入程序设计的时候,通过视图来实现则是一个很理想的方法。如用户现在要导入产品信息,包括产品基本信息、供应商信息、价格信息等等。这些信息在数据库中往往包含在三种表中,分别为产品基本信息表、供应商信息表、产品价格信息表。若前台应用程序直接访问基础表的话,就需要分别访问这三张基础表。这不但效率比较低,而且也不容易实现数据的完整性。此时,我们就可以利用视图,把一些必须要填入的字段组合在一张可更新视图中。如此,前台应用程序只需要访问一个数据库对象即可。

      再者,在数据库报表设计上,更是要通过视图来实现。而不要通过传递一段SQL代码来查询基础表。这对于数据的安全性会带来比较大的威胁。

      所以,第四个戒条就是,在可能的情况下,不要让前台应用程序直接访问数据表。

      五戒:不要一直让用户输入数据。

      有些字段其实不一定要让用户输入,只需要用户选择即可。如在人事管理系统中,企业员工所属的民族、职位、省份等等就没有必要让用户手工输入。而可以通过列表的形式让员工来进行选择。这种手段,是提高数据完整性的最佳方式之一。若能够给用户提供一个详细的列表供其选择,这样将减少键入代码的错误,同时提高数据库的一致性;也可以提高用户界面的友好性。

      所以,在数据库设计的时候,尽量使用列表字段来供用户选择。若连省份等等字段都要用户手工输入的话,则我们在数据库完整性所花费的时间,就要很多。如在数据保存的时候,都要去判断用户输入的数据是否合乎完整性的规则。这显然工作量要比设计一个列表字段多得多。

      故数据库设计的第五个戒条就是不要老是让用户手工输入数据。提供列表让用户进行选择,用户不仅可以提高效率,我们也可以省事,同时,也能够保障数据的准确率。

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