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關于如何形成一個好的數據庫設計

來源:xianggao 發布時間:2016-01-06 閱讀次數:

  如果你正在負責一個基于SQL Server的項目,或者你剛剛接觸SQL Server,你都有可能要面臨一些數據庫性能的問題,這篇文章會為你提供一些有用的指導(其中大多數也可以用于其它的DBMS)。在這里,我不打算介紹使用SQL Server的竅門,也不能提供一個包治百病的方案,我所做的是總結一些經驗----關于如何形成一個好的設計。

  一、了解你用的工具

  不要輕視這一點,這是我在這篇文章中講述的最關鍵的一條。也許你也看到有很多的SQL Server程序員沒有掌握全部的T-SQL命令和SQL Server提供的那些有用的工具。

  “什么?我要浪費一個月的時間來學習那些我永遠也不會用到的SQL命令???”,你也許會這樣說。對的,你不需要這樣做。但是你應該用一個周末瀏覽所有的 T-SQL命令。在這里,你的任務是了解,將來,當你設計一個查詢時,你會記起來:“對了,這里有一個命令可以完全實現我需要的功能”,于是,到MSDN 查看這個命令的確切語法。

  二、不要使用游標

  讓我再重復一遍:不要使用游標。如果你想破壞整個系統的性能的話,它們倒是你最有效的首選辦法。大多數的初學者都使用游標,而沒有意識到它們對性能造成的影響。它們占用內存,還用它們那些不可思議的方式鎖定表,另外,它們簡直就像蝸牛。而最糟糕的是,它們可以使你的DBA所能做的一切性能優化等于沒做。不知你是否知道每執行一次FETCH就等于執行一次SELECT命令?這意味著如果你的游標有10000條記錄,它將執行10000次SELECT!如果你使用一組SELECT、UPDATE或者DELETE來完成相應的工作,那將有效率的多。

  初學者一般認為使用游標是一種比較熟悉和舒適的編程方式,可很不幸,這會導致糟糕的性能。顯然,SQL的總體目的是你要實現什么,而不是怎樣實現。

  我曾經用T-SQL重寫了一個基于游標的存儲過程,那個表只有100,000條記錄,原來的存儲過程用了40分鐘才執行完畢,而新的存儲過程只用了10秒鐘。在這里,我想你應該可以看到一個不稱職的程序員究竟在干了什么!!!

  我們可以寫一個小程序來取得和處理數據并且更新數據庫,這樣做有時會更有效。記住:對于循環,T-SQL無能為力。

  我再重新提醒一下:使用游標沒有好處。除了DBA的工作外,我從來沒有看到過使用游標可以有效的完成任何工作。

  三、規范化你的數據表

  為什么不規范化數據庫?大概有兩個借口:出于性能的考慮和純粹因為懶惰。至于第二點,你遲早得為此付出代價。而關于性能的問題,你不需要優化根本就不慢的東西。我經常看到一些程序員“反規范化”數據庫,他們的理由是“原來的設計太慢了”,可結果卻常常是他們讓系統更慢了。DBMS被設計用來處理規范數據庫 的,因此,記住:按照規范化的要求設計數據庫。

  四、不要使用SELECT *

  這點不太容易做到,我太了解了,因為我自己就經常這樣干。可是,如果在SELECT中指定你所需要的列,那將會帶來以下的好處:

  1 減少內存耗費和網絡的帶寬

  2 你可以得到更安全的設計

  3 給查詢優化器機會從索引讀取所有需要的列

  五、了解你將要對數據進行的操作

  為你的數據庫創建一個健壯的索引,那可是功德一件。可要做到這一點簡直就是一門藝術。每當你為一個表添加一個索引,SELECT會更快了,可INSERT 和DELETE卻大大的變慢了,因為創建了維護索引需要許多額外的工作。顯然,這里問題的關鍵是:你要對這張表進行什么樣的操作。這個問題不太好把握,特別是涉及DELETE和UPDATE時,因為這些語句經常在WHERE部分包含SELECT命令。

  六、不要給“性別”列創建索引

  首先,我們必須了解索引是如何加速對表的訪問的。你可以將索引理解為基于一定的標準上對表進行劃分的一種方式。如果你給類似于“性別”這樣的列創建了一個 索引,你僅僅是將表劃分為兩部分:男和女。你在處理一個有1,000,000條記錄的表,這樣的劃分有什么意義?記住:維護索引是比較費時的。當你設計索 引時,請遵循這樣的規則:根據列可能包含不同內容的數目從多到少排列,比如:姓名+省份+性別。

  七、使用事務

  請使用事務,特別是當查詢比較耗時。如果系統出現問題,這樣做會救你一命的。一般有些經驗的程序員都有體會-----你經常會碰到一些不可預料的情況會導致存儲過程崩潰。

  八、小心死鎖

  按照一定的次序來訪問你的表。如果你先鎖住表A,再鎖住表B,那么在所有的存儲過程中都要按照這個順序來鎖定它們。如果你(不經意的)某個存儲過程中先鎖定表B,再鎖定表A,這可能就會導致一個死鎖。如果鎖定順序沒有被預先詳細的設計好,死鎖是不太容易被發現的。

  九、不要打開大的數據集

  一個經常被提出的問題是:我怎樣才能迅速的將100000條記錄添加到ComboBox中?這是不對的,你不能也不需要這樣做。很簡單,你的用戶要瀏覽 100000條記錄才能找到需要的記錄,他一定會詛咒你的。在這里,你需要的是一個更好的UI,你需要為你的用戶顯示不超過100或200條記錄。

  十、不要使用服務器端游標

  與服務器端游標比起來,客戶端游標可以減少服務器和網絡的系統開銷,并且還減少鎖定時間。

  十一、使用參數查詢

  有時,我在CSDN技術論壇看到類似這樣的問題:“SELECT * FROM a WHERE a.id='A'B,因為單引號查詢發生異常,我該怎么辦?”,而普遍的回答是:用兩個單引號代替單引號。這是錯誤的。這樣治標不治本,因為你還會在其他一些字符上遇到這樣的問題,更何況這樣會導致嚴重的bug,除此以外,這樣做還會使SQL Server的緩沖系統無法發揮應有的作用。使用參數查詢,釜底抽薪,這些問題統統不存在了。

  十二、在程序編碼時使用大數據量的數據庫

  程序員在開發中使用的測試數據庫一般數據量都不大,可經常的是最終用戶的數據量都很大。我們通常的做法是不對的,原因很簡單:現在硬盤不是很貴,可為什么性能問題卻要等到已經無可挽回的時候才被注意呢?

  十三、不要使用INSERT導入大批的數據

  請不要這樣做,除非那是必須的。使用UTS或者BCP,這樣你可以一舉而兼得靈活性和速度。

  十四、注意超時問題

  查詢數據庫時,一般數據庫的缺省都比較小,比如15秒或者30秒。而有些查詢運行時間要比這長,特別是當數據庫的數據量不斷變大時。

  十五、不要忽略同時修改同一記錄的問題

  有時候,兩個用戶會同時修改同一記錄,這樣,后一個修改者修改了前一個修改者的操作,某些更新就會丟失。處理這種情況不是很難:創建一個timestamp字段,在寫入前檢查它,如果允許,就合并修改,如果存在沖突,提示用戶。

  十六、在細節表中插入紀錄時,不要在主表執行SELECT MAX(ID)

  這是一個普遍的錯誤,當兩個用戶在同一時間插入數據時,這會導致錯誤。你可以使用SCOPE_IDENTITY,IDENT_CURRENT和IDENTITY。如果可能,不要使用IDENTITY,因為在有觸發器的情況下,它會引起一些問題(詳見這里的討論)。

  十七、避免將列設為NULLable

  如果可能的話,你應該避免將列設為NULLable。系統會為NULLable列的每一行分配一個額外的字節,查詢時會帶來更多的系統開銷。另外,將列設為NULLable使編碼變得復雜,因為每一次訪問這些列時都必須先進行檢查。

  我并不是說NULLS是麻煩的根源,盡管有些人這樣認為。我認為如果你的業務規則中允許“空數據”,那么,將列設為NULLable有時會發揮很好的作用,但是,如果在類似下面的情況中使用NULLable,那簡直就是自討苦吃。

  CustomerName1
  CustomerAddress1
  CustomerEmail1
  CustomerName2
  CustomerAddress2
  CustomerEmail3
  CustomerName1
  CustomerAddress2
  CustomerEmail3

  如果出現這種情況,你需要規范化你的表了。

  十八、盡量不要使用TEXT數據類型

  除非你使用TEXT處理一個很大的數據,否則不要使用它。因為它不易于查詢,速度慢,用的不好還會浪費大量的空間。一般的,VARCHAR可以更好的處理你的數據。

  十九、盡量不要使用臨時表

  盡量不要使用臨時表,除非你必須這樣做。一般使用子查詢可以代替臨時表。使用臨時表會帶來系統開銷,如果你是用COM+進行編程,它還會給你帶來很大的麻 煩,因為COM+使用數據庫連接池而臨時表卻自始至終都存在。SQL Server提供了一些替代方案,比如Table數據類型。

  二十、學會分析查詢

  SQL Server查詢分析器是你的好伙伴,通過它你可以了解查詢和索引是如何影響性能的。

  二十一、使用參照完整性

  定義主健、唯一性約束和外鍵,這樣做可以節約大量的時間。

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