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数据库系统概论高级 7-7 数据库设计 数据库物理结构设计2

240人浏览 / 0人评论 / | 作者:因情语写  | 分类: 数据库系统概论  | 标签: 数据库系统概论  | 

作者:因情语写

链接:https://www.proprogrammar.com/article/589

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    3. 聚簇存取方法的选择

    什么是聚簇

  • 为了提高某个属性(或属性组)的查询速度,把这个(或这些) 属性上具有相同值的元组集中存放在连续的物理块中称为聚簇。
  • 该属性(或属性组)称为聚簇码(cluster key)
  • 许多RDBMS都提供了聚簇功能

     建立聚簇的方法示例

    1. 先创建一个聚簇
    CREATE CLUSTER <聚簇名> (<聚簇码>) SIZE (<大小>);
    2. 在聚簇上建立索引
    CREATE INDEX <索引名> ON CLUSTER <聚簇名>;
    [例] CREATE CLUSTER emp_dept_cluster (deptno number(6) ) SIZE 1024;
    CREATE INDEX emp_dept_cluster_index ON CLUSTER emp_dept_cluster;

    各个RDBMS产品的关于聚簇的建立、维护的方法和语法不尽相同

    聚簇存取方法的选择

    聚簇的用途
    1. 大大提高按聚簇属性进行查询的效率
    [例] 假设要查询计算机系的所有学生。

  • 学生数据表随机存放,计算机系的500名学生分散存储在500个不同的物理块上,则至少要执行500次 I/O操作。
  • 如果按照专业系名聚簇存放, 将同一系的学生元组聚簇在一起存放,则可以显著地减少了访问磁盘的次数。计算机系的500名学生聚簇存储在50个不同的物理块上,只要执行50次 I/O操作。

    聚簇的适用范围
    既适用于单个关系独立聚簇,也适用于多个关系组合聚簇
    [例] 假设用户经常要按姓名查询学生成绩单。
    SELECT sname, cno, grade from student, sc where student.sno=sc.sno
    这一查询涉及学生关系和选修关系的连接操作,按学号连接这两个关系。

  • 按照学号把学生表和选修表聚簇在一起。
  • 相当于把多个关系按“预连接”的形式存放。
  • 大大提高连接操作的效率。 

    聚簇的适用范围
    当SQL语句中包含有与聚簇码有关的ORDER BY,GROUP BY, UNION, DISTINCT等子句或短语时,使用聚簇特别有利,可以省去或减少对结果集的排序操作

    聚簇的局限性
    在一个基本表上最多只能建立一个聚簇索引
    聚簇只能提高某些特定应用的性能
    建立与维护聚簇的开销相当大

  • 对已有关系建立聚簇,将导致关系中元组的物理存储位置移动,并使此关系上原有的索引无效,必须重建。
  • 当一个元组的聚簇码改变时,该元组的存储位置也要相应改变。

    聚簇索引的适用条件

  • 很少对基表进行增删操作
  • 很少对其中的变长列进行修改操作 

    7.5.3 确定数据库的存储结构

    确定数据的存储安排和存储结构

    确定系统参数配置

    影响数据存放位置和存储结构的因素
    硬件环境
    应用需求

  • 存取时间
  • 存储空间利用率
  • 维护代价

    这三个方面常常是相互矛盾的

    必须进行权衡,选择一个折中方案

    1. 确定数据的存放位置

    基本原则
    根据应用情况将

  • 易变部分与稳定部分分开存放
  • 经常存取部分与存取频率较低部分分开存放

    [例]

  • 可以将比较大的表分别放在两个磁盘上,以加快存取速度,这在多用户环境下特别有效。
  • 可以将日志文件与数据库对象(表、索引等)放在不同的磁盘以改进系统的性能。 

    基本原则:
    根据应用情况和物理环境(磁盘或磁盘阵列的容量、内存的大小)

  • 易变部分与稳定部分分开存放
  • 经常存取部分与存取频率较低部分分开存放
  • 将日志文件与数据库对象(表、索引等)分开存放

     在海量数据和多用户环境下,把数据分布存放在不同的磁盘或磁盘阵列上,可以改进系统性能。

    2. 确定系统配置

    数据库管理系统一般都提供了一些存储分配参数

  • 同时使用数据库的用户数
  • 同时打开的数据库对象数
  • 内存分配参数
  • 缓冲区分配参数(使用的缓冲区长度、个数)
  • 存储分配参数
  • 物理块的大小
  • 物理块装填因子
  • 数据库的大小
  • 锁的数目等

    系统都为这些变量赋予了合理的缺省值。
    在进行物理设计时需要根据应用环境确定这些参数值,以使系统性能最优。
    在物理设计时对系统配置变量的调整只是初步的,要根据系统实际运行情况做进一步的调整,以切实改进系统性能 

    7.5.4 评价物理结构

    对数据库物理设计过程中产生的多种方案进行评价,从中选择一个较优的方案作为数据库的物理结构。
    评价方法

  • 定量估算各种方案

    存储空间
    存取时间
    维护代价

  • 对估算结果进行权衡、比较,选择出一个较优的合理的物理结构
  • 返回用户 征求意见 修改设计

 


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