SQLserver海量数据库查询优化和分页算法

SQLserver海量数据库查询优化和分页算法
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SQL server 海量数据库查询优化及分页算法
在以下的文章中,我将以“办公自动化”系统为例,探讨如何在有着 1000 万条 数据的 MS SQL SERVER 数据库中实现快速的数据提取和数据分页。以下代码说明 了我们实例中数据库的“红头文件”一表的部分数据结构:
CREATE TABLE [dbo].[TGongwen] ( --TGongwen 是红头文件表名 [Gid] [] IDENTITY (1, 1) NULL ,
--本表的 id 号,也是主键
[title] [varchar] (80) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL ,
--红头文件的标题
[fariqi] [datetime] NULL ,
--发布日期
[neibuYonghu] [varchar] (70) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL ,
--发布用户
[reader] [varchar] (900) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL ,
--需要浏览的用户。每个用户中间用分隔符“,”分开
ON [PRIMARY] TEXTIMAGE_ON [PRIMARY] GO
下面,我们来往数据库中添加 1000 万条数据:
declare @i int set @i=1 while @i<=250000 begin
insert into Tgongwen(fariqi,neibuyonghu,reader,title) values('2004-2-5','通信科','通信科,办公室,王局长,刘局长,张局长,admin, 刑侦支队,特勤支队,交巡警支队,经侦支队, 户政科,治安支队,外事科','这是 最先的 25 万条记录')
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set @i=@i+1 end GO declare @i int set @i=1 while @i<=250000 begin
insert into Tgongwen(fariqi,neibuyonghu,reader,title) values('2004-9-16','办公室','办公室,通信科,王局长,刘局长,张局长,admin, 刑侦支队,特勤支队,交巡警支队,经侦支 队,户政科,外事科','这是中间的 25 万条记录')
set @i=@i+1 end GO declare @h int set @h=1 while @h<=100 begin declare @i int set @i=2002 while @i<=2003 begin declare @j int set @j=0 while @j<50 begin declare @k int set @k=0 while @k<50 begin
insert into Tgongwen(fariqi,neibuyonghu,reader,title) values(cast(@i as varchar(4))+'-8-15 3:'+cast(@j as varchar(2))+':'+cast(@j as varchar(2)),'通信科','办公室,通信科,王局长,刘局长,张局长,admin,刑侦支 队,特勤支队,交巡警支队,经侦支队,户政科,外事 科','这是最后的 50 万条记 录')
set @k=@k+1 end set @j=@j+1 end set @i=@i+1
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end set @h=@h+1 end GO declare @i int set @i=1 while @i<=9000000 begin
insert into Tgongwen(fariqi,neibuyonghu,reader,title) values('2004-5-5','通信科','通信科,办公室,王局长,刘局长,张局长,admin, 刑侦支队,特勤支队,交巡警支队,经侦支队, 户政科,治安支队,外事科','这是 最后添加的 900 万条记录')
set @i=@i+1000000 end GO
通过以上语句,我们创建了 25 万条由通信科于 2004 年 2 月 5 日发布的记录, 25 万条由办公室于 2004 年 9 月 6 日发布的记录,2002 年和 2003 年各 100 个 2500 条相同日期、不同分秒的由通信科发布的记录(共 50 万条),还有由通信科于 2004 年 5 月 5 日发布的 900 万条记录,合计 1000 万条。
一、因情制宜,建立“适当”的索引
建立“适当”的索引是实现查询优化的首要前提。
索引(index)是除表之外另一重要的、用户定义的存储在物理介质上的数据 结构。当根据索引码的值搜索数据时,索引提供了对数据的快速访问。 事实上, 没有索引,数据库也能根据 SELECT 语句成功地检索到结果,但随着表变得越来越 大,使用“适当”的索引的效果就越来越明显。注意,在这句话中, 我们用了 “适当”这个词,这是因为,如果使用索引时不认真考虑其实现过程,索引既可 以提高也会破坏数据库的工作性能。
(一)深入浅出理解索引结构
实际上,您可以把索引理解为一种特殊的目录。微软的 SQL SERVER 提供了 两种索引:聚集索引(clustered index,也称聚类索引、簇集索引)和非聚集索 引(nonclustered index,也称非聚类索引、非簇集索引)。下面,我们举例来说 明一下聚集索引和非聚集索引的区别:
其实,我们的汉语字典的正文本身就是一个聚集索引。比如,我们要查“安” 字,就会很自然地翻开字典的前几页,因为“安”的拼音是“an”,而按 照拼 音排序汉字的字典是以英文字母“a”开头并以“z”结尾的,那么“安”字就自
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数据库的查询优化方法分析-2019年精选文档

数据库的查询优化方法分析 i=r 随着计算机应用的深入 ,计算机技术的成熟 , 各种应用软件 的普及,应用数据也随着日常工作而迅速增长 , 作为数据仓库的 数据库的重要性也日益显著。 数据库系统作为管理信息系统的核心 , 各种基于数据库的联 机事务处理以及联机分析处理正慢慢的转变成为计算机应用的 最为重要的部分 ,根据以往大量的应用实例来看 , 在数据库的各 种操作中 ,查询操作所占的比重最大 , 而在查询操作中基于 SELECT 吾句在SQL 语句中又是代价最大的语句。如果在使用中 采用了优秀的查询策略 ,往往可以降低查询的时间 , 提高查询的 效率,由此可见查询优化在数据库中的重要性。本文就数据库查 询优化中的策略进行介绍及探索。 1 基于索引的优化 数据库的优化方法多种多样 , 不同的方法对提高数据库查询 效率也不相同。 索引作为数据库中的重要数据结构 , 它的根本目的就是为 了提高查询的效率。而优化查询的重要方法就是建立索引 因为查询而造成的输入输出开销 , 有效提高数据库数据的查 询速 度, 优化了数据库性能。然而在创建索引时也增加了系统时间和 空间的开销。所以创建索引时应该与实际查询需求相结合 , 这样 才能实现真正的优化查询。 1.1 判断并建立必要的索引 对所要创建的索引进行正确的 判断 ,使所创建的索引对数据库的工作效率提高有所帮助。为了 实现这一点 , 我们应做到以下要求 : 在熟记数据库程序中的相关 适合关系数据库系统的索引 , 这样就可以避免表扫描 , 并减少了 , 建立

SQL语句的前提下,统计出常用且对性能有影响的语句;判断数据库系统中哪些表的哪些字段要建立索引。其次 , 对数据库中操作频繁的表 , 数据流量较大的表 , 经常需要与其他表进行连接的表等,要进行重点关注。这些表上的索引将对 SQL语句的性能产生重要的影响。 1.2对索引使用的一些规则索引的使用在一些大型数据库系统中会经常使用到 , 这样可以有效的提高数据库性能 , 使数据库的访问速度得到提高。但索引的使用要恰倒好处 , 所以我们在使用索引时应遵守使用原则 : 建立索引可以提高数据库的查询速度, 但索引过多 ,不但不能实现优化查询 ,反而会影响到数据库的整体性能。索引作为数据库中实际存在的对象 , 每个索引都要占用一定的物理空间。所以对于索引的建立要考虑到物理空间容量以及所建立索引的必要性和实用性。 1.3合理的索引对SQL语句的意义索引建立之后,还要确保其得到了真正的使用 , 发挥了其应有的作用。首先 , 可以通过 SQL语句查询来确定所建立的索引是否得到了使用,找出没有使用到的索引。分析索引建立但没有使用的原因 , 使其真正发挥作

算法题

算法题(共32个题目) 200348. 在信号量机制中,若P(S)操作是可中断的,则会有什么问题? 此题答案为:答: P(S)的操作如下: Begin S.Value:= S.Value-1; ① If S.Value<0 Then ② Begin Insert(*,S.L); Block(*) ③ End End. 若P(S)可中断的,例如进程A在执行了语句①之后从CPU上退下了,假定此时S.Value=0;这时换另一进程B,B又将S.Value 的值减1使之为-1,在执行语句③时,B被阻塞;然后又换回A执行,由于A的"断点"是语句①之后,当它执行语句②时,由于这时S.Value已经是-1,故进程继续执行而被阻塞。这就出现了错误:本来A操作P(S)操作后,S.Value=0,是不应该被阻塞的,现在却被阻塞了。 200350. 何谓临界区?下面给出的两个进程互斥的算法是安全的吗?为什么?

#define true; # define false; Int flag[2]; flag[1]=flag[2]=false; enter-crtsec(i) int i; { While(flag[1-i]) flag[i]=true; } feave-crtsec(i) Int i; { flag[i]=false; } process I; … Enter-crtsec(i); In critical section; Leave-crtsec(i);

此题答案为:答:一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源,在进程中对临界资源访问的程序段称为临界区。 从概念上讲,系统中各进程在逻辑上是独立的,它们可以按各自的速度向前推进。但由于它们共享某些临界资源,因而产生了临界区问题。对于具有临界区问题的并发进程,它们之间必须互斥,以保证不会同时进入临界区。 这种算法不是安全的。因为,在进入临界区的enter-crtsec()不是一个原语操作,如果两个进程同时执行完其循环(此前两个flag均为false),则这两个进程可同时进入临界区。 53. 某车站售票厅,任何时刻最多可容纳20名购票者进入,当售票少于20名购票者时,则厅外的购票者可立即进入,否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个进程,请回答下列问题: (1)用P、V操作管理这些并发进程时,应怎样定义信号量?写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。 (2)根据所定义的信号量,把应执行的P、V操作填入下述程序中,以保证进程能够正确地并发执行。 Cobegin PROCESS Pi(i=1,2,…) Begin 进入售票厅; 购票; 退出; End;

大型ORACLE数据库优化设计方案

大型ORACLE数据库优化设计方案 本文主要从大型数据库ORACLE环境四个不同级别的调整分析入手,分析ORACLE的系统结构和工作机理,从九个不同方面较全面地总结了ORACLE数据库的优化调整方案。 对于ORACLE数据库的数据存取,主要有四个不同的调整级别,第一级调整是操作系统级 包括硬件平台,第二级调整是ORACLE RDBMS级的调整,第三级是数据库设计级的调整,最后一个调整级是SQL级。通常依此四级调整级别对数据库进行调整、优化,数据库的整体性能会得到很大的改善。下面从九个不 同方面介绍ORACLE数据库优化设计方案。 一.数据库优化自由结构OFA(Optimal flexible Architecture) 数据库的逻辑配置对数据库性能有很大的影响,为此,ORACLE公司对表空间设计提出了一种优化结构OFA。使用这种结构进行设计会大大简化物理设计中的数据管理。优化自由结构OFA,简单地讲就是在数据库中可以高效自由地分布逻辑数据对象,因此首先要对数据库中的逻辑对象根据他们的使用方式和物理结构对数据库的影响来进行分类,这种分类包括将系统数据和用户数据分开、一般数据和索引数据分开、低活动表和高活动表分开等等。数据库逻辑设计的结果应当符合下面的准则:(1)把以同样方式使用的段类型存储在一起; (2)按照标准使用来设计系统;(3)存在用于例外的分离区域;(4)最小化表空间冲突;(5)将数 据字典分离。 二、充分利用系统全局区域SGA(SYSTEM GLOBAL AREA) SGA是oracle数据库的心脏。用户的进程对这个内存区发送事务,并且以这里作为高速缓存读取命中的数据,以实现加速的目的。正确的SGA大小对数据库的性能至关重要。SGA 包括以下几个部分: 1、数据块缓冲区(data block buffer cache)是SGA中的一块高速缓存,占整个数据库大小 的1%-2%,用来存储从数据库重读取的数据块(表、索引、簇等),因此采用least recently used (LRU,最近最少使用)的方法进行空间管理。 2、字典缓冲区。该缓冲区内的信息包括用户账号数据、数据文件名、段名、盘区位置、表 说明和权限,它也采用LRU方式管理。 3、重做日志缓冲区。该缓冲区保存为数据库恢复过程中用于前滚操作。 4、SQL共享池。保存执行计划和运行数据库的SQL语句的语法分析树。也采用LRU算法 管理。如果设置过小,语句将被连续不断地再装入到库缓存,影响系统性能。 另外,SGA还包括大池、JAVA池、多缓冲池。但是主要是由上面4种缓冲区构成。对这

数据库优化服务(外文翻译)

吉林化工学院理学院 毕业论文外文翻译 阿德里恩.甘卡,伊莫.盖格尔罗马尼亚布加勒斯特迪杜奥列斯库大学德国派尔博登施泰特威廉学校 数据库优化服务Database Optimizing Services 学生学号:******** 学生姓名:*** 专业班级:信息与计算科学0801 指导教师:*** 职称:教授 起止日期:2012.2.27~2012.3.14 吉林化工学院 Jilin Institute of Chemical Technology

数据库优化服务 摘要 几乎每一个组织都存在它的中心数据库。数据库为不同的活动提供支持,无论是生产,销售和市场营销或内部运作。为了获得战略决策的帮助,一个数据库每天都在被访问。要满足这种需求,因此需要与高品质的安全性和可用性。 为实现一些需求所使用的DBMS(数据库管理系统),事实上,是一个数据库软件。从技术上讲,它是软件,它采用了标准的编目,恢复和运行不同的数据查询方法。DBMS 管理输入数据,组织安排这些数据,并提供它的用户或其他程序修改或提取数据的方法。数据库管理就是一种需要定期更新,优化和监测的操作。 关键词 数据库,数据库管理系统(DBMS),索引,优化,成本,优化数据库。

1 引言 该文件的目的是介绍有关数据库的基本优化代表的观念,在不同类型的查询中使用数学估计成本,可以达到性能水平的审查,以及分析在特定查询的例子中不同的物理访问结构的影响。目标群体应该熟悉SQL在关系数据库的基本概念。 通过这种方式,可以执行复杂的查询策略,允许以较低的成本获得信息的使用知识。一个数据库经过一系列转换,直到其最终用途,以数据建模,数据库设计和开发为开始,以维护和优化为结束。 2 数据库建模 2.1 数据建模 数据模型更侧重于数据是必要的,而做出数据的方式应该是一种有组织的和少操作的方式。数据建模阶段涉及结构的完整性,操作和查询。这有多个这方面的事项,如:1。数据定义方式应该是有组织的(分层网络,关系和重点对象)。这需要提供一个规则,来约束实例的定义结构的允许/限制。 2。提供了数据更新协议。 3。提供了数据查询的方法。 一个结构简单的数据通信,能够使得最终用户很容易的理解,是数据建模想要的的实际结果。 2.2 自定义数据库/数据库发展 数据库的开发和自定义答复了顾客的需求。自定义数据库的重要性主要体现在通过它,使向目标客户直接提供服务的产品的商业化成为可能。一个数据库的质量通过定期更新来维护。 2.3 数据库设计 如果数据库有以下任何问题,如故障,不安全或不准确的数据或数据库退化,失去了其灵活性,那么是时候换新数据库了。因此,必须定义具体的数据类型和存储机制以便通过规则和正确地运用操作机制,确保数据的完整性。所有数据库应构建一个客户方面的规范,包括它的用户界面和功能。通过这些可以使运用数据进入一个网站成为可能。

数据库查询优化实验报告_SQLServer2008

SQL Server 2008数据查询的优化方法研究摘要 随着数据存储需求的日益增长,对关系数据的管理和访问就成为数据库技术必须解决的问题。本文主要论述关系数据库查询优化技术,并从它的优化技术进行深入探讨,对系统实现做了一定的论述,并进行了部分的程序实现。 关键词:数据库查询系统优化 引言 SQLServer是是由微软公司开发的基于Windows操作系统的关系型数据库管理系统,它是一个全面的、集成的、端到端的数据解决方案,为企业中的用户提供了一个安全、可靠和高效的平台用于企业数据管理和商业智能应用。目前,许多中小型企业的数据库应用系统都是用SQLServer作为后台数据库管理系统设计开发的。设计一个应用系统并不难,但是要想使系统达到最优化的性能并不是一件容易的事。根据多年的实践,由于初期的数据库中表的记录数比较少,性能不会有太大问题,但数据积累到一定程度,达到数百万甚至上千万条,全面扫描一次往往需要数十分钟,甚至数小时。20%的代码用去了80%的时间,这是程序设计中的一个著名定律,在数据库应用程序中也同样如此。如果用比全表扫描更好的查询策略,往往可以使查询时间降为几分钟。而且我们知道,目前数据库系统应用中,查询操作占了绝大多数,查询优化成为数据库性能优化最为重要的手段之一。 影响查询效率的因素 SQLServer处理查询计划的过程是这样的:在做完查询语句的词法、语法检查之后,将语句提交给SQLServer的查询优化器,查询优化器通过检查索引的存在性、有效性和基于列的统计数据来决定如何处理扫描、检索和连接,并生成若干执行计划,然后通过分析执行开销来评估每个执行计划,从中选出开销最小的执行计划,由预编译模块对语句进行处理并生成查询规划,然后在合适的时间提交给系统处理执行,最后将执行结果返回给用户。所以,SQLServer中影响查询效率的因素主要有以下几种: 1.没有索引或者没有用到索引。索引是数据库中重要的数据结构,使用索引的目的是避免全表扫描,减少磁盘I/O,以加快查询速度。 2.没有创建计算列导致查询不优化。 3.查询出的数据量过大(可以采用多次查询,其他的方法降低数据量)。 4.返回了不必要的行和列。 5.查询语句不好,没有优化。其中包括:查询条件中操作符使用是否得当;查询条件中的数据类型是否兼容;对多个表查询时,数据表的次序是否合理;多个选择条件查询时,选择条件的次序是否合理;是否合理安排联接选择运算等。 SQLServer数据查询优化方法 1、避免使用不兼容的数据类型。例如float和int、char和varchar、binary和varbinary 是不兼容的。数据类型的不兼容可能使优化器无法执行一些本来可以进行的优化操作。例如: select name from employee where salary >60000

分页管理实验报告

2015-2016学年第二学期 操作系统课程实验设计报告 班级网络2班 学号 201414620207 姓名韩金铖 成绩 指导教师于复兴

1、实验题目: (1)模拟请求分页存储管理中的硬件地址转换和产生却页中断的过程。 (2)采用先进先出(或LRU)算法实现分页管理的缺页调度。 2、实验目的: (1)通过实验模拟请求分页存储管理中的硬件地址转换和产生却页中断帮助理解在分页式存储管理中怎样虚拟存储器。 (2)通过采用先进先出(或LRU)算法实现分页管理的缺页调度帮助理解和掌握模拟分页式虚拟存储管理的缺页中断,帮助自己对请求分页管理的概念有一个清楚的理解。3、程序设计及实现过程: (1)请求分页储存管理是把作业的全部信息存在磁盘上,当作业被选中时,可把作业的开始几页先装入主存并启动运行。为此,在为作业建立页表时,应说明哪些页已在主存,哪些页尚未装入主存,页表格式为: 其中,标志表示对应页是否已经装入主存,“标志 = 0”表示该页尚未装入主存,“标志= 1”表示该页已在主存。 主存块号表示已装入主存的页所占用的块号。 外存地址表示该页在外存的地址。 (2)作业执行完时,指令中的逻辑地址指出了参加运算的操作数存放的页号和单元号,硬件地址转换机构按页号查页表,若该页对应的标志为“1”,则表示该页已在主存。根据关系式:绝对地址=块号*块长+单元号。 计算出欲访问的主存单元地址,将块长设成2的整次幂,可把块号作为地址寄存器的高位部分,单元号作为低位部分。两个拼接形成绝对地址。按计算出的绝对地址取操作数,完成一条指令的执行。 若访问的页对应标志为“0”,则表示不在主存,这时硬件发缺页中断信号,由操作系统按页表中的该页对应的外存地址把该页装入主存后,执行该指令。 (3)设计一个“地址变换”程序来模拟硬件的地址转换工作。当访问的页不在主存时,则形成绝对地址后不去模拟指令的执行,而用输出转换后的地址来代替一条指令的执行,当访问的页不在主存时,则输出“*”,表示产生了一次缺页中断。 该算法框图如下:

OLTP数据库优化方案

OLTP数据库优化方案及案例
ORACLE数据库SQL优化方案、案例
Edgar Liu
? 2015 Huatek CO., LTD. All Rights Reserved.
2015.3.17

目录
1. 优化方案与基础知识
1.1 问题SQL来源(现象) 1.2 数据库性能优化方案及期待效果 1.3 优化方法论及优化分析树 1.4 数据库体系结构 1.5 逻辑读 逻辑写
4.索引设计与查询条件
4.1 4.2 4.3 4.4 索引介绍 索引设计步骤 索引创建原则 索引失效与不足
2. 执行计划分析
2.1 执行计划查看方法 2.2 执行计划示例 2.3 执行计划三部分 2.4 硬解析和软解析
5. 高效SQL
5.1 5.2 5.3 5.4 优化规则30条 关于Hit提示优化 DML语句优化 批量读取游标数据优化
3.最佳表连接方式
3.1 3.2 3.3 3.4 ORACLE表介绍 RDBMS表连接方式介绍 执行计划中表连接方式介绍 执行计划中表连接方式比较
6. 数据模型与SQL
6.1 数据逻辑模型设计 6.2 数据库物理设计 6.3 书集推荐
2/40

1.0 OLTP 与OLAP区别
?对于Oracle数据库的数据存取,主要有四个不同的调整级别, ?第一级调整是操作系统级包括硬件平台, ?第三级是Oracle数据库设计级的调整, 第二级调整是Oracle RDBMS级的调整, 第四级调整级是SQL级。通常依此四级调整级别对数据库进行调
整、优化,数据库的整体性能会得到很大的改善。
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分布式数据库查询优化技术

分布式数据库查询优化技术 摘要在分布式数据库中,由于高可靠性和高速度性是其重要特点,所以对查询执行的要求也就更高。而查询执行中查询优化是执行的关键环节,查询优化在很大程度上决定查询的效率或快慢。本文讨论的重点是对分布式查询执行的全局处理策略进行优化,尽可能避免通信代价的开销,并着眼于查询执行的实际代价,从分布式系统中选出一个最优的执行节点。从查询执行的效果出发,通过统计的方式,不断从最近的查询执行代价学习纠正最近查询执行的统计代价,为查询的全局处理提供参考,以达到优化执行、提高执行效率和速度的目的。 1 分布式数据库概述 1.1 分布式数据库的定义 所谓分布式数据库系统就是由分布于多个计算机结点上的若干个数据库组成, 每个子数据库系统都是一个独立的数据库系统,它们都拥有各自的数据库、中央处理机、终端,以及各自的局部数据库管理系统,分布式数据库在使用上可视为一个完整的数据库,而实际上它是分布在地理分散的各个结点上。当然,分布在各个结点上的子数据库在逻辑上是相关的。简单的说,分布式数据库系统是一系列集中式数据库系统的联合。它们在逻辑上属于同一系统,但在物理结构上是分布式的[1]。 1.2 分布式数据库系统的组成 如图1-1所示,分布式数据库系统由以下述成分组成: (1)多台计算机设备,并由计算机网络连接。 (2)计算机网络设备,网络通讯的一组软件。 (3)分布式数据库管理系统,它包括GDBMS、LDBMS、CM,除了具有全局用户接口由GDBMS连接外,还可以具有自治场地用户接口,由场地DBMS,并持有独立的场地目录。 (4)分布式数据库管理者(DDB),包括全局数据库(GDB)和局部数据库(LDB)以及自制场地的自治场地数据库。 (5)分布式数据库管理者(DDBA),它可分为二级,一级为全局数据库管理者(GDBA),另一级问局部或自治场地数据库管理者,统称为局部数据库管理者(LDBA)。 (6)分布式数据库系统软件文档,这是一组与软件相匹配的软件文档及系统各种使用说明和文件。 图1-1 分布式数据库系统的结构 1.3 分布式数据库系统的功能 通常的集中式数据库管理系统应具备以下几个基本的功能[2]: (1)数据库定义功能; (2)数据存取功能; (3)数据库运行管理; (4)数据库的建立和维护功能。 分布式数据库除了须具备以上集中式数据库的功能外,一般还须具有以下几个方面的功能: (1)分布在网络中的各节点的数据库,其物理位置对用户透明; 在用户眼里见到的只是整个系统中有哪些数据库,无论是本地还是远程数据库,用户操纵某一数据库就像操纵本地数据库一样。 (2)处于网络中的各数据库共享的数据应保证一致性:

数据库设计与优化

一、数据库结构的设计 如果不能设计一个合理的数据库模型,不仅会增加客户端和服务器端程序的编程和维护的难度,而且将会影响系统实际运行的性能。所以,在一个系统开始实施之前,完备的数据库模型的设计是必须的。 在一个系统分析、设计阶段,因为数据量较小,负荷较低。我们往往只注意到功能的实现,而很难注意到性能的薄弱之处,等到系统投入实际运行一段时间后,才发现系统的性能在降低,这时再来考虑提高系统性能则要花费更多的人力物力,而整个系统也不可避免的形成了一个打补丁工程。 所以在考虑整个系统的流程的时候,我们必须要考虑,在高并发大数据量的访问情况下,我们的系统会不会出现极端的情况。(例如:对外统计系统在7月16日出现的数据异常的情况,并发大数据量的访问造成,数据库的响应时间不能跟上数据刷新的速度。具体情况是:在日期临界时(00:00:00),判断数据库中是否有当前日期的记录,没有则插入一条当前日期的记录。在低并发访问的情况下,不会发生问题,但是在当日期临界时的访问量相当大,且在做这一判断的时候,会出现多次条件成立,则数据库里会被插入多条当前日期的记录,从而造成数据错误。),数据库的模型确定下来之后,我们有必要做一个系统内数据流向图,分析可能出现的瓶颈。 为了保证数据库的一致性和完整性,在逻辑设计的时候往往会设计过多的表间关联,尽可能的降低数据的冗余。(例如用户表的地区,我们可以把地区另外存放到一个地区表中)如果数据冗余低,数据的完整性容易得到保证,提高了数据吞吐速度,保证了数据的完整性,清楚地表达数据元素之间的关系。而对于多表之间的关联查询(尤其是大数据表)时,其性能将会降低,同时也提高了客户端程序的编程难度,因此,物理设计需折衷考虑,根据业务规则,确定对关联表的数据量大小、数据项的访问频度,对此类数据表频繁的关联查询应适当提高数据冗余设计但增加了表间连接查询的操作,也使得程序的变得复杂,为了提高系统的响应时间,合理的数据冗余也是必要的。设计人员在设计阶段应根据系统操作的类型、频度加以均衡考虑。 另外,最好不要用自增属性字段作为主键与子表关联,不便于系统的迁移和数据恢复。 原来的表格必须可以通过由它分离出去的表格重新构建。使用这个规定的好处是,你可以确保不会在分离的表格中引入多余的列,所有你创建的表格结构都与它们的实际需要一样大。应用这条规定是一个好习惯,不过除非你要处理一个非常大型的数据,否则你将不需要用到它。(例如一个通行证系统,我可以将USERID,USERNAME,USERPASSWORD,单独出来做个表,再把USERID作为其他表的外键) 表的设计具体注意的问题: 1、数据行的长度不要超过8020字节,如果超过这个长度的话在物理页中这条数据会占用两行从而造成存储碎片,降低查询效率。 2、能够用数字类型的字段尽量选择数字类型而不用字符串类型的(电话号码),这会降低查询和连接的性能,并会增加存储开销。这是因为引擎在处理查询和连接回逐个比较字符串中每一个字符,而对于数字型而言只需要比较一次就够了。 3、对于不可变字符类型char和可变字符类型varchar 都是8000字节,char 查询快,但是耗存储空间,varchar查询相对慢一些但是节省存储空间。在设计

MySQL数据库性能(SQL)优化方案-期末论文

高级数据库技术——期末论文 基于SQL查询的MySQL数据库性能优化研究 :XX 学号:2014XXXXX 学院:计算机学院

摘要: 查询是数据库系统中最基本也是最常用的一种操作,是否具有较快的执行速度,已成为数据库用户和设计者极其关心的问题。在研究开源数据库管理系统MySQL 查询优化技术的基础上,主要结合传统SQL操作优化、深度分析 MySQL 源代码、现代数据库发展几方面进行诸如参数调优,MySQL关联查询,重写相关规则等容展开优化分析研究。 关键词:查询优化,查询重用,查询重写,计划优化

一、传统SQL查询优化操作 1.选取最适用的字段属性 MySQL可以很好的支持大数据量的存取,但是一般说来,数据库中的表越小,在它上面执行的查询也就会越快。因此,在创建表的时候,为了获得更好的性能,我们可以将表中字段的宽度设得尽可能小。例如,在定义邮政编码这个字段时,如果将其设置为CHAR(255),显然给数据库增加了不必要的空间,甚至使用VARCHAR这种类型也是多余的,因为CHAR(6)就可以很好的完成任务了。同样的,如果可以的话,我们应该使用MEDIUMINT而不是BIGIN来定义整型字段。 另外一个提高效率的方法是在可能的情况下,应该尽量把字段设置为NOT NULL,这样在将来执行查询的时候,数据库不用去比较NULL值。 对于某些文本字段,例如“省份”或者“性别”,我们可以将它们定义为ENUM类型。因为在MySQL中,ENUM类型被当作数值型数据来处理,而数值型数据被处理起来的速度要比文本类型快得多。这样,我们又可以提高数据库的性能。 2.使用连接(JOIN)来代替子查询(Sub-Queries) MySQL从4.1开始支持SQL的子查询。这个技术可以使用SELECT语句来创建一个单列的查询结果,然后把这个结果作为过滤条件用在另一个查询中。例如,我们要将客户基本信息表中没有任何订单的客户删除掉,就可以利用子查询先从销售信息表中将所有发出订单的客户ID取出来,然后将结果传递给主查询,如下所示: DELETE FROM customerinfo WHERE CustomerID NOT in (SELECT CustomerID FROM salesinfo ) 使用子查询可以一次性的完成很多逻辑上需要多个步骤才能完成的SQL操作,同时也可以避免事务或者表锁死,并且写起来也很容易。但是,有些情况下,

Html页面分页算法和后台与数据库的交互

Html页面分页算法和后台与数据库的交互 var pageTotal=1; var lastPage="a1"; var infoType=""; var infoTypeList=null; var timesNum=10; //每页显示的条数 indexAction.getInfoMaster(loginUserMap,{ async : false, callback : function(data){ if(data!=null&&data.length!=0){ var html=""; pageTotal=data[0].pageTotal; if(pageTotal<7){ if(pageTotal!=1){ html="1  & nbsp;"; for(var i=2;i"+i+" &nb sp; "; } html+=""+pageTotal+"  ;  "; html+=" 下一页"; }else{ html=""; } document.getElementById("page").innerHTML=html; }else{ html="1   "; for(var i=2;i<5;i++) { html+=""+i+"  & nbsp;";

数据库优化设计方案

数据库优化方案设计 XX信息管理平台从大型数据库环境四个不同级别的调整分析入手,分析数据库平台的系统结构和工作机理,从九个不同方面设计数据库的优化方案。 对于数据库的数据优化,主要有四个不同的调整级别,第一级调整是操作系统级包括硬件平台,第二级调整是RDBMS级的调整,第三级是数据库设计级的调整,最后一个调整级是SQL级。通常依此四级调整级别对数据库进行调整、优化,数据库的整体性能会得到很大的改善。下面从九个不同方面介绍数据库优化设计方案。 一、数据库优化自由结构 数据库的逻辑配置对数据库性能有很大的影响。为此,数据库平台一般对表空间设计提出有相应的优化结构,如ORACLE公司的OFA(Optimal flexible Architecture),使用这种结构进行设计会大大简化物理设计中的数据管理。优化自由结构,简单地讲就是在数据库中可以高效自由地分布逻辑数据对象,因此首先要对数据库中的逻辑对象根据他们的使用方式和物理结构对数据库的影响来进行分类,这种分类包括将系统数据和用户数据分开、一般数据和索引数据分开、低活动表和高活动表分开等等。 数据库逻辑设计的结果应当符合下面的准则: (1)把以同样方式使用的段类型存储在一起; (2)按照标准使用来设计系统; (3)存在用于例外的分离区域; (4)最小化表空间冲突; (5)将数据字典分离。 二、充分利用系统全局区域 系统全局区域是数据库平台的心脏,如Oracle数据库的SGA(SYSTEM GLOBAL AREA) 。用户的进程对这个内存区发送事务,并且以这里作为高速缓存读取命中的数据,以实现加速的目的。正确的SGA大小对数据库的性能至关重要。SGA包括以下几个部分: 1、数据块缓冲区(data block buffer cache)是SGA中的一块高速缓存,占整个数据库大小的1%-2%,用来存储从数据库重读取的数据块(表、索引、簇等),因此采用least recently used (LRU,最近最少使用)的方法进行空间管理。 2、字典缓冲区。该缓冲区内的信息包括用户账号数据、数据文件名、段名、盘区位置、表说明和权限,它也采用LRU方式管理。 3、重做日志缓冲区。该缓冲区保存为数据库恢复过程中用于前滚操作。 4、SQL共享池。保存执行计划和运行数据库的SQL语句的语法分析树。也采用LRU 算法管理。如果设置过小,语句将被连续不断地再装入到库缓存,影响系统性能。 另外,SGA还包括大池、JAVA池、多缓冲池。但是主要是由上面4种缓冲区构成。对这些内存缓冲区的合理设置,可以大大加快数据查询速度,一个足够大的内存区可以把绝大多数数据存储在内存中,只有那些不怎么频繁使用的数据,才从磁盘读取,这样就可以大大提高内存区的命中率。 三、规范与反规范设计数据库

浅谈数据库系统优化

浅谈数据库系统优化 概要:数据库系统的优化可以有效提高系统的性能,微软的SQL Server数据库的优化是一个系统工程,需要从设计开始就进入优化程序。 数据库的性能的优化成了数据处理的一个很重要环节。系统的性能优化应该贯穿系统工作的整个生命周期,从开发开始直到系统最终下线,都应该不断的动态的优化并不断调整优化过程。基于SQL Server的数据库优化是指对数据库处理、存储、查询等进行调优的过程。 基于SQL Serve数据库的优化,应该从数据库设计的时候就做好优化打算,为后面系统正式投入运行后优化做好准备。其主要策略有: 1)调优数据库。数据库性能的优化基础就是数据库的基本设计,如果设计端出了问题则对数据库的影响很大,也很有可能没有优化的必要。数据库的优化应该从数据库的设计开始,一般要找专业的性能优化专家根据系统的要求,对数据库采取合理的设计方案。数据库的设计主要包含两个部分,一个是数据库存储分配的物理设计,一个是数据流量分配的逻辑设计。物理设计主要包括数据对象在物理介质上存储分布等各个方面,所要注意的问题就是在不同的存储介质上所放的数据块的大小,这个直接关系到数据的存储速度。而逻辑设计主要包括在数据库的索引、数据库模式、视图等。数据库的设计是基础,如果在设计初始出了问题,则不可能通过单纯的优化来完成数据库的正常工作,所以这是数据库调整和优化的保障。 2)优化应用程序。网络中数据的查询和传输速度及效率不仅仅在于服务器,而是和多种因素相关联的,根据网络上的相关统计,对和数据库相关的各个外部因素进行调整,同样可以达到数据库性能优化的目的。相关因素主要包括,网络、操作系统、硬件、数据库参数等各个方面。而这因素大都设计硬件设备,其它软件方面主要是应用程序的优化,包括数据库的SQL语句和系统开发语言的优化。在数据库的应用中,大部分是通过SQL语句来实现的,因此SQL语句的优化对数据系统优化起到很重要的作用。 大多数针对系统应用程序的优化也都集中在查询语句的处理上,而SQL语句的优化则可集中到合理利用临时数据表及索引。充分利用临时数据表,及建立合理的索引、调整优化SQL语句,等可以减少客户访问数据库的次数,减小CPU

Creator三维模型数据库优化技术(最新)

2010年4月第6卷第2期 系统仿真技术 Syste m S i m u l ation Tec hno l ogy A pr.,2010 V o.l6,N o.2 中图分类号:TP39 文献标识码:A Creator三维模型数据库优化技术 张 建 (91404部队93分队,河北秦皇岛 066001) 摘 要:从提高视景仿真系统的运行效率角度出发,首先简要介绍了著名的三维建模软件M ulti G en Creator,然后针对用于视景仿真系统的三维模型数据库的特点,详细阐述了Creator模型数据库的优化技术。通过对模型数据库进行减少多边形数量、优化层次结构、使用布告板等方法,能显著提高视景仿真系统的运行效率。 关键词:可视化仿真;三维模型;数据库;优化 Optim i zati on Technique of Cr eat or Thr ee dimensi onalModel Database Z HANG J ian (Th e93Un it of91404PLA,Q i nhuangdao066001,Ch i na) Abstract:Taking i m prove the r un efficiency o f v isua l si m ulation syste m as purpo se,the author i n troduce t h e M ulti G en C reato r,then,base on the characteristics o f t h ree di m ensi o nal m ode l da taba se,ill u m i n a te t h e opti m ization techn i q ue o f C reato r three d i m ensiona l m o de l database.The run effic i e ncy o f v isua l si m u l a ti o n sy ste m can be i m prov e through reduce the nu m bers o f po lygon,opti m ize arrange m ent structure and B ill b oard,etc. Key words:scene si m u lation;t h ree di m ensi o nalm ode;l database;opti m izati o n 1 引 言 视景仿真技术(V isual S i m u lation Technology)是计算机技术、图形处理与图像生成技术、立体影像和音响技术、信息合成技术、显示技术等高新技术的综合运用。它分为仿真环境制作和仿真运行驱动2个环节,仿真环境制作主要包括:模型设计、场景构造、纹理设计制作、特效设计等,它要求构造出逼真的三维模型和制作逼真的纹理与特效。仿真驱动主要包括:场景驱动、模型调动处理、分布交互等,它要求高速逼真的再现仿真环境,实时响应交互操作等。 随着三维场景数据量的日益增大以及专为图形渲染设计的图形处理器(graph ic processing un i,t GPU)的普及,在不明显降低图形质量和复杂程度的前提下,解决大数据量仿真场景在速度、质量及场景复杂度之间越来越突出的矛盾,成为一个值得研究的问题。对于可视化仿真系统而言,重要的是仿真系统运行时的速度和流畅性,要在保证系统运行速度的前提下适当提高模型逼真度,在模型逼真度和运行速度之间找到1个平衡点。 2 M ulti G en Creator简介 著名的三维图形建模软件,如M aya,3DMAX, 3Dstud i o等,都以视觉效果为第一建模目标,能生成逼真的三维模型。但是这些软件不考虑模型的

分页管理的缺页调度—LRU算法

南通大学操作系统实验课 实验报告 学生姓名 所在院系 专业 学号 指导教师 南通大学 2014年 5 月 30 日

虚拟存储器管理 采用LRU算法实现分页管理的缺页调度 一、实验目的 为了使大的进程(其地址空间超过主存可用空间)或多个进程的地址空间之和超过实际主存空间时,仍能运行,引入了虚拟存储器的概念。使进程的一部分地址空间在主存,另一部分在辅存,由操作系统实现多级存储器的自动管理,实现主存空间的自动覆盖。模拟请求分页虚拟存储器管理技术中的硬件地址变换、缺页中断以及页式淘汰算法,处理缺页中断。 通过本实验,使学生对请求分页管理的概念有一个清楚的理解。 二、实验要求 书写实验报告,应该包括以下几项内容: (1)实验题目; (2)程序中使用的数据结构及主要符号说明; (3)程序流程图和带有详细注释的源程序; (4)执行程序名,并打印程序运行时的系统状态的初值、每次调入调出的页号和运行结果;(5)通过实验后的收获与体会及对实验的改进意见和见解。 三、简要概述 当采用LRU算法时,用一个数组P构成堆栈,堆栈中各个元素为进程已在主存的页号,为了进行页面置换,可设置一个栈指针HEAD,初始化为0。假定分配给每个进程的内存块数固定不变,为M。当队列满需要淘汰时,操作系统选择栈底的元素淘汰,其他元素向下移一个位置,将新调入页放HEAD指示的栈顶。当访问的页在栈中时,还应调整页从当前位置到栈顶。采用LRU淘汰算法的流程如下所示。

四、流程图

五、结果 六、总结与感悟 经过了这学期的操作系统实验,我对操作系统实验有了全新的认识。尤其是当拿到一个任务时,如何去分析,先干什么,接着干什么,最后干什么,有了比较明确的思路。 拿到一个题目后,我们应该先对这个题目进行概要的分析、设计,分析出这个程序是干什么用的,应该实现什么功能,这些功能应该包含哪些函数。概要设计做好后,我们就要开始做详细设计,将做好的概要设计进行完善,把每个函数要实现的功能用伪代码写出来,或者是用流程图画出来,这样我们就能基本上知道每个程序应该如何实现它自身的功能,写源代码时也就不会那么盲目。 写源代码是将详细设计转化为C++代码的过程,详细设计做好后,我们只需在其基础上将一些简单的或者是用汉语代替的语句用C++语句写出来,再将一些语法错误改过来,并将概要设计和详细设计时未考虑到的东西在语句中完善,最终形成一个可执行的C++文件。刚开始的时候,我根据书上的提示自己编写好程序输入电脑,然后编译的时候,出现了许许多多各种各样的问题,回头查看程序,自己却很难找到问题所在,于是查阅各种资料,问了身边很多同学,终于将程序顺利调试出来了。通过这个系统的实现,我从输入代码跟运行调试的整个过程中学习到了很多东西,也了解到系统出现问题的时候的各种错误应该如何解决。

数据库优化

关于数据库优化方面的文章很多,但是有的写的似是而非,有的不切实际,对一个数据库来说,只能做到更优,不可能最优,并且由于实际需求不同,优化方案还是有所差异,根据实际需要关心的方面(速度、存储空间、可维护性、可拓展性)来优化数据库,而这些方面往往又是相互矛盾的,下面结合网上的一些看法和自己的一些观点做个总结。 一个系统的性能的提高,不单单是试运行或者维护阶段的性能调优,也不单单是开发阶段的事情,而是在整个软件生命周期都需要注意。所以我希望按照软件生命周期的不同阶段来总结数据库性能优化相关的注意事项。 一、分析阶段 一般来说,在系统分析阶段往往有太多需要关注的地方,系统各种功能性、可用性、可靠性、安全性需求往往吸引了我们大部分的注意力,但是,我们必须注意,性能是很重要的非功能性需求,必须根据系统的特点确定其实时性需求、响应时间的需求、硬件的配置等。最好能有各种需求的量化的指标。 另一方面,在分析阶段应该根据各种需求区分出系统的类型,大的方面,区分是OLTP(联机事务处理系统)和OLAP(联机分析处理系统)。 二、设计阶段 设计阶段可以说是以后系统性能的关键阶段,在这个阶段,有一个关系到以后几乎所有性能调优的过程—数据库设计。 在数据库设计完成后,可以进行初步的索引设计,好的索引设计可以指导编码阶段写出高效率的代码,为整个系统的性能打下良好的基础。 以下是性能要求设计阶段需要注意的: 1、数据库逻辑设计的规范化 数据库逻辑设计的规范化就是我们一般所说的范式,我们可以这样来简单理解范式:第1规范:没有重复的组或多值的列,这是数据库设计的最低要求。 第2规范: 每个非关键字段必须依赖于主关键字,不能依赖于一个组合式主关键字的某些组成部分。消除部分依赖,大部分情况下,数据库设计都应该达到第二范式。 第3规范: 一个非关键字段不能依赖于另一个非关键字段。消除传递依赖,达到第三范式应该是系统中大部分表的要求,除非一些特殊作用的表。 更高的范式要求这里就不再作介绍了,个人认为,如果全部达到第二范式,大部分达到第三范式,系统会产生较少的列和较多的表,因而减少了数据冗余,也利于性能的提高。 2、合理的冗余 完全按照规范化设计的系统几乎是不可能的,除非系统特别的小,在规范化设计后,有计划地加入冗余是必要的。 冗余可以是冗余数据库、冗余表或者冗余字段,不同粒度的冗余可以起到不同的作用。 冗余可以是为了编程方便而增加,也可以是为了性能的提高而增加。从性能角度来说,冗余数据库可以分散数据库压力,冗余表可以分散数据量大的表的并发压力,也可以加快特殊查询的速度,冗余字段可以有效减少数据库表的连接,提高效率。 3、主键的设计 主键是必要的,SQL SERVER的主键同时是一个唯一索引,而且在实际应用中,我们往往选择最小的键组合作为主键,所以主键往往适合作为表的聚集索引。聚集索引对查询的影响是比较大的,这个在下面索引的叙述。 在有多个键的表,主键的选择也比较重要,一般选择总的长度小的键,小的键的比较速度快,同时小的键可以使主键的B树结构的层次更少。 主键的选择还要注意组合主键的字段次序,对于组合主键来说,不同的字段次序的主键的性能差别可能会很大,一般应该选择重复率低、单独或者组合查询可能性大的字段放在前

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