基于SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的性能優(yōu)化的探討

常玉明

摘 要：在數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)量不斷增大的背景下，效率成為數(shù)據(jù)庫(kù)在應(yīng)用與開發(fā)管理中需要解決的首要關(guān)鍵，對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化，不但要對(duì)邏輯性數(shù)據(jù)庫(kù)與物理性數(shù)據(jù)硬件、服務(wù)器的硬件平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化，還要對(duì)SQL語句的本身查詢進(jìn)行優(yōu)化。該文主要對(duì)SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)效率產(chǎn)生影響的問題進(jìn)行分析，探討相關(guān)的性能優(yōu)化對(duì)策，從而提高SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的性能與運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：SQL 數(shù)據(jù)庫(kù) 性能優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TP392 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（a）-0017-01

SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語言）數(shù)據(jù)庫(kù)早已被大眾所熟知和廣泛接受，一句簡(jiǎn)單的SQL命令語句就可以執(zhí)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)操作，有著功能強(qiáng)大、兼容性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣、易學(xué)易會(huì)上手快等諸多優(yōu)勢(shì)，從開發(fā)出來就受到熱烈的追捧。但是，隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展，信息量爆發(fā)式的增長(zhǎng)，因數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不規(guī)范性等導(dǎo)致的效率不高、性能低下問題日益突出，所以，對(duì)SQL數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行性能優(yōu)化研究，以使其功能優(yōu)勢(shì)得到最大限度的發(fā)揮，從而提高系統(tǒng)效率有著重要意義。

1 影響SQL數(shù)據(jù)庫(kù)性能的一些主要問題

1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)問題

首先，表的設(shè)計(jì)。對(duì)表的設(shè)計(jì)需要依據(jù)具體的情況進(jìn)行，處理好表中的每一個(gè)細(xì)節(jié)和樣式，減少給數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)分析的清晰度以及數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性造成的影響。其次，索引的設(shè)計(jì)。使用索引可快速訪問數(shù)據(jù)庫(kù)表中的特定信息，與書本中的目錄相似，能夠提高檢索效率。索引的設(shè)計(jì)是否符合要求、是否得當(dāng)對(duì)SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的具體執(zhí)行速度有直接的、決定性的關(guān)系，理解索引是進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)性能調(diào)優(yōu)的起點(diǎn)。再次，視圖的設(shè)計(jì)。其是查看數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)信息的主要方法之一，它的好壞對(duì)數(shù)據(jù)的查看以及處理有著直接的影響。最后，數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將繁雜的內(nèi)容簡(jiǎn)單化，以達(dá)到一看就懂的效果，否則用戶難以接受。應(yīng)減少多余的數(shù)據(jù)信息，多余的信息會(huì)給用戶操作帶來一定的困難，在數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行回復(fù)數(shù)據(jù)與多方連接時(shí)也會(huì)引發(fā)一些負(fù)面的影響。

1.2 事物的管理問題

事物是用戶定義的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作序列，這些操作要么全做要么全不做，是一個(gè)不可分割的工作單位，其具有原子性、一致性、隔離性和持續(xù)性的特征。編寫合理有效的事務(wù)，并進(jìn)行科學(xué)的管理，對(duì)保持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的完整性，提高數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)效率有巨大的積極意義。

1.3 應(yīng)用程序的質(zhì)量問題

應(yīng)用程序的質(zhì)量對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)性能的影響主要體現(xiàn)在：若程序的質(zhì)量比較高，就會(huì)大幅度的減少工作的時(shí)間，提高執(zhí)行的效率。相反，若程序的質(zhì)量比較差，不僅影響查詢結(jié)果的準(zhǔn)確性，還會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)造成負(fù)面影響，降低信譽(yù)度。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)、硬件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化所獲得的性能提升全部加起來只占數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)性能提升的40%左右，其余60%的系統(tǒng)性能提升全部來自對(duì)應(yīng)用程序的優(yōu)化。

1.4 硬件的配置問題

在計(jì)算機(jī)中，其系統(tǒng)主要分成軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)兩個(gè)部分，其中，硬件系統(tǒng)是軟件系統(tǒng)的載體，硬件配置的高低對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度與效率有直接影響。雖然我國(guó)大部分區(qū)域都已經(jīng)普及計(jì)算機(jī)，但是因計(jì)算機(jī)的硬件配置上還存在一些不足，使得SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)的性能在配置不足的計(jì)算機(jī)上難以正常發(fā)揮。

2 優(yōu)化SQL數(shù)據(jù)庫(kù)性能的一些主要措施

2.1 對(duì)索引的優(yōu)化措施

索引是從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取數(shù)據(jù)的最高效方式之一，合理有效的使用索引可以大幅度提高數(shù)據(jù)庫(kù)性能，但過多或不當(dāng)?shù)乃饕矔?huì)導(dǎo)致系統(tǒng)低效，甚至?xí)?dǎo)致索引碎片。對(duì)索引的優(yōu)化關(guān)鍵是遵循索引建立的原則，消除認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)。下面這些認(rèn)識(shí)是極端錯(cuò)誤的：（1）主鍵就是聚集索引；（2）只要建立索引就能顯著提高查詢速度；（3）把所有需要提高查詢速度的字段都加進(jìn)聚集索引，以提高查詢速度。一些好的索引使用經(jīng)驗(yàn)：（1）用聚集索引比用不是聚集索引的主鍵速度快；（2）用聚集索引比用一般的主鍵作order by時(shí)速度快，特別是在小數(shù)據(jù)量情況下；（3）不要索引常用的小型表；（4）不要索引 memo/notes 字段和不要索引大型文本字段（許多字符），等等。

2.2 對(duì)語句的優(yōu)化措施

SQL的語句優(yōu)化指的是將原本散亂繁雜的語句經(jīng)相關(guān)處理手段與技術(shù)改進(jìn)之后，變成具有一致性與統(tǒng)一性的新語句，SQL語句消耗了70%～90%的數(shù)據(jù)庫(kù)資源，所以對(duì)語句的優(yōu)化是數(shù)據(jù)庫(kù)性能優(yōu)化的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的優(yōu)化方法是采用手工重寫的方式，通過校驗(yàn)比對(duì)來獲取性能較佳的語句，這完全依賴于人的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)驗(yàn)的多寡決定了優(yōu)化后SQL語句的性能。另外一種方法是使用優(yōu)化工具，對(duì)語句優(yōu)化的工具主要包括：（1）執(zhí)行計(jì)劃與分析工具：這類工具對(duì)輸入的SQL語句從數(shù)據(jù)庫(kù)提取執(zhí)行計(jì)劃，并對(duì)執(zhí)行計(jì)劃中關(guān)鍵字的含義進(jìn)行解釋；（2）添加索引建議的SQL語句優(yōu)化工具：其主要是通過對(duì)輸入的SQL語句的執(zhí)行計(jì)劃的分析來產(chǎn)生是否要增加索引的建議；（3）人工智能SQL語句優(yōu)化工具：如LECCOSQL Expert，其本質(zhì)上是借助于人工智能技術(shù)，對(duì)SQL語句自動(dòng)重寫，并獲取性能最好的SQL語句。

2.3 服務(wù)器配置的優(yōu)化措施

CPU是保障計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，其在維護(hù)時(shí)也作為重點(diǎn)對(duì)象進(jìn)行保護(hù)，CPU一旦在較高速率下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的工作，就要注意及時(shí)對(duì)其進(jìn)行升級(jí)。內(nèi)存作為計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，其主要作用就是存儲(chǔ)程序與數(shù)據(jù)，所以內(nèi)存的狀態(tài)良好是SQL數(shù)據(jù)庫(kù)功能優(yōu)化的關(guān)鍵。而在內(nèi)存中，若是系統(tǒng)占用過大會(huì)影響程序的正常運(yùn)行，因此，必須在設(shè)計(jì)SQL數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)盡量不占用過多內(nèi)存。此外，磁盤也會(huì)影響到數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行的效率，處理的關(guān)鍵就是增加磁盤容量和提高磁盤I/O性能。

2.4 物理的優(yōu)化措施

在物理優(yōu)化中，首先要對(duì)文件組進(jìn)行優(yōu)化，將多個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的特定對(duì)象移到單個(gè)磁盤當(dāng)中，并將數(shù)據(jù)庫(kù)的文件分成多個(gè)文件組，在用戶使用時(shí)可利用已分好的文件組實(shí)施查詢與修改等工作，從而提高數(shù)據(jù)庫(kù)性能；其次對(duì)磁盤進(jìn)行優(yōu)化，使用RAID（獨(dú)立冗余磁盤陣列）可以增強(qiáng)數(shù)據(jù)整合度，增強(qiáng)容錯(cuò)功能，增加吞吐量或容量，在一個(gè)磁盤出現(xiàn)故障時(shí)其他磁盤可以替代，提高數(shù)據(jù)庫(kù)可靠性。

3 結(jié)語

SQL數(shù)據(jù)庫(kù)性能與運(yùn)行環(huán)境、軟件架構(gòu)、設(shè)計(jì)、開發(fā)、日常維護(hù)等過程息息相關(guān)，優(yōu)化工作涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)工作中多個(gè)針對(duì)性的對(duì)象，在優(yōu)化過程中要充分考慮各個(gè)優(yōu)化對(duì)象的相關(guān)性，各個(gè)環(huán)節(jié)做到緊密結(jié)合是優(yōu)化成功的關(guān)鍵。該文主要對(duì)SQL數(shù)據(jù)庫(kù)性能優(yōu)化進(jìn)行研究分析，望給予今后工作提供有用借鑒。

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