數(shù)據(jù)庫優(yōu)化服務(wù)(外文翻譯)

5/5數(shù)據(jù)庫優(yōu)化服務(wù)(外文翻譯)吉林化工學院理學院

畢業(yè)論文外文翻譯

阿德里恩.甘卡，伊莫.蓋格爾羅馬尼亞布加勒斯特迪杜奧列斯庫大學德國派爾博登施泰特威廉學校

數(shù)據(jù)庫優(yōu)化服務(wù)DatabaseOptimizingServices

學生學號：********

學生姓名：***

專業(yè)班級：信息與計算科學0801指導教師：***

職稱：教授

起止日期：2012.2.27～2012.3.14

吉林化工學院

JilinInstituteofChemicalTechnology

數(shù)據(jù)庫優(yōu)化服務(wù)

1引言

該文件的目的是介紹有關(guān)數(shù)據(jù)庫的基本優(yōu)化代表的觀念，在不同類型的查詢中使用數(shù)學估計成本，可以達到性能水平的審查，以及分析在特定查詢的例子中不同的物理訪問結(jié)構(gòu)的影響。目標群體應(yīng)該熟悉SQL在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念。

通過這種方式，可以執(zhí)行復雜的查詢策略，允許以較低的成本獲得信息的使用知識。一個數(shù)據(jù)庫經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)換，直到其最終用途，以數(shù)據(jù)建模，數(shù)據(jù)庫設(shè)計和開發(fā)為開始，以維護和優(yōu)化為結(jié)束。

2數(shù)據(jù)庫建模

2.1數(shù)據(jù)建模

數(shù)據(jù)模型更側(cè)重于數(shù)據(jù)是必要的，而做出數(shù)據(jù)的方式應(yīng)該是一種有組織的和少操作的方式。數(shù)據(jù)建模階段涉及結(jié)構(gòu)的完整性，操作和查詢。這有多個這方面的事項，如：1。數(shù)據(jù)定義方式應(yīng)該是有組織的（分層網(wǎng)絡(luò)，關(guān)系和重點對象）。這需要提供一個規(guī)則，來約束實例的定義結(jié)構(gòu)的允許/限制。

2。提供了數(shù)據(jù)更新協(xié)議。

3。提供了數(shù)據(jù)查詢的方法。

一個結(jié)構(gòu)簡單的數(shù)據(jù)通信，能夠使得最終用戶很容易的理解，是數(shù)據(jù)建模想要的的實際結(jié)果。

2.2自定義數(shù)據(jù)庫/數(shù)據(jù)庫發(fā)展

數(shù)據(jù)庫的開發(fā)和自定義答復了顧客的需求。自定義數(shù)據(jù)庫的重要性主要體現(xiàn)在通過它，使向目標客戶直接提供服務(wù)的產(chǎn)品的商業(yè)化成為可能。一個數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量通過定期更新來維護。

2.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計

如果數(shù)據(jù)庫有以下任何問題，如故障，不安全或不準確的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)庫退化，失去了其靈活性，那么是時候換新數(shù)據(jù)庫了。因此，必須定義具體的數(shù)據(jù)類型和存儲機制以便通過規(guī)則和正確地運用操作機制，確保數(shù)據(jù)的完整性。所有數(shù)據(jù)庫應(yīng)構(gòu)建一個客戶方面的規(guī)范，包括它的用戶界面和功能。通過這些可以使運用數(shù)據(jù)進入一個網(wǎng)站成為可能。

2.4數(shù)據(jù)挖掘

數(shù)據(jù)挖掘是科學從更大的數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)庫中提取有用信息。每個組織都希望其業(yè)務(wù)和進行流程可以進行優(yōu)化實現(xiàn)最佳生產(chǎn)力。優(yōu)化業(yè)務(wù)流程所需要的，包括客戶關(guān)系管理（CRM），質(zhì)量控制，價格和交貨系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)挖掘是指一個數(shù)據(jù)開發(fā)自我違規(guī)，即通過使用復雜的算法彰顯在這些過程中的錯誤的過程。數(shù)據(jù)挖掘的進行主要是處理數(shù)據(jù)，包括失誤分析和測試。

2.5數(shù)據(jù)庫遷移

數(shù)據(jù)庫遷移，基本數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)讓（或遷移）方案和數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)庫管理的過程，如甲骨文，IBM的DB2，MS-SQL的服務(wù)器，My-SQL等。一個數(shù)據(jù)庫遷移系統(tǒng)，需保持數(shù)據(jù)可靠性和完整性。因為標準之間的差異，從一個數(shù)據(jù)庫平臺遷移應(yīng)該是困難且費時的，然而，不同的數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)，在確保數(shù)據(jù)的完整性的前提下，快速遷移是可能的，可以沒有任何數(shù)據(jù)丟失。對數(shù)據(jù)訪問的保障及其保護是必不可少的，尤其是當大量的數(shù)據(jù)或重要的應(yīng)用在系統(tǒng)之間移動時。在投影和運用Oracle或MicrosoftSQLServer數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)設(shè)施中提供的經(jīng)驗使數(shù)據(jù)的安全性、可用性和可靠性得到了保證。

2.6數(shù)據(jù)庫維護

對于每一個組織，數(shù)據(jù)庫維護是非常重要的過程。在數(shù)據(jù)庫安全開發(fā)后，具有重大意義的下一道工序是數(shù)據(jù)庫維護，它提供了數(shù)據(jù)庫的更新，備份和高安全性。我們可以問自己，為什么公司需要數(shù)據(jù)庫維護？當數(shù)據(jù)庫被改變，很容易發(fā)現(xiàn)被觀察到的記錄不再反映現(xiàn)實。這個問題通常在數(shù)據(jù)庫惡化的情況下發(fā)生。建議，消除任何手動更新有關(guān)的疑慮，并定期進行完整備份。

由于該結(jié)構(gòu)活性的增長，數(shù)據(jù)庫的維度也隨著增長。一個有用的做法是定期刪除不可用數(shù)據(jù)，從而增加數(shù)據(jù)庫的訪問速度。數(shù)據(jù)庫壓縮可以使數(shù)據(jù)供應(yīng)更加容易，以及使處理數(shù)據(jù)庫中相關(guān)信息更加簡單化。可以保持相同的數(shù)據(jù)庫，在這種方式下，它可以針對不同的問題提供正確的結(jié)果。例如，可以利用相同的討論列表提取通訊地址以及電子郵件地址。

3數(shù)據(jù)庫優(yōu)化

數(shù)據(jù)庫是在現(xiàn)代世界中無處不在?！靶畔臁边@個概念，代表持久、冗余和均勻分布，已成為IT領(lǐng)域中最重要的概念。事實上，許多人通常無需使用計算機，就可以在每一天的每一時刻，在一定的水平上與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行交互。

由于每次訪問需要接受以百萬計的數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)庫優(yōu)化在大學以及企業(yè)團體的研究機構(gòu)的研究領(lǐng)域中，是一個關(guān)鍵。從一個軟件開發(fā)公司的角度出發(fā)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫往往成為在該領(lǐng)域的應(yīng)用軟件，以及維持客戶和公司所需的重大成本所缺乏的優(yōu)化部分。隨著數(shù)百萬每秒的數(shù)據(jù)傳輸，優(yōu)化作為一個驚喜，在研究領(lǐng)域中由此邁出了關(guān)鍵性的一步。

優(yōu)化數(shù)據(jù)庫，可以更好的配置和更快的搜索到結(jié)果。偶爾的數(shù)據(jù)庫可能會出現(xiàn)的問題，如未能提供所要求的結(jié)果，或緩慢的執(zhí)行，這時很必要收購服務(wù)器。在該數(shù)據(jù)庫不能優(yōu)化的情況下，操作系統(tǒng)可能有類似的作用。

通過修改當前數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)設(shè)施，從而確立最佳的優(yōu)化方法和規(guī)劃，可以更好的提高工作環(huán)境的效率。通過實施數(shù)據(jù)庫質(zhì)量監(jiān)控，它可以不重復且保持高完整性的進行優(yōu)化。如今，這種優(yōu)化是一個真正的挑戰(zhàn)，特別是當前軟件在不斷更新變化。但是，數(shù)據(jù)庫管理員能夠提供有關(guān)的解決方案以滿足客戶的要求。

圖3-1：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

3.1數(shù)據(jù)庫管理應(yīng)用程序

數(shù)據(jù)庫管理有不同的做法，也有不同的方式，優(yōu)化數(shù)據(jù)庫使性能得到提升，這也將提高服務(wù)器的使用。數(shù)據(jù)庫優(yōu)化依賴于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。每個系統(tǒng)都有自己進行優(yōu)化的

設(shè)施。優(yōu)化過程中，有一些程序有對所需的數(shù)據(jù)進行收集和分析的作用。這些應(yīng)用程序?qū)⒁砸环N高敏銳的方式被用于數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化，這樣的使用也越來越顯著。隨著數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)變得越來越重要，一個數(shù)據(jù)庫的持續(xù)更新是必很必要的，這樣才能保持與IT領(lǐng)域的變化同步。

3.2索引

一個數(shù)據(jù)庫的各種優(yōu)化途徑之一是索引。它可以增加從一個數(shù)據(jù)庫到另一個不同的數(shù)據(jù)庫間的查詢性能。但是，一般來說，用戶更受益于高效的索引。高效的索引可以避免掃描整個結(jié)構(gòu)表來進行查詢來確定解決方案。這種索引可以通過MicrosoftSQL服務(wù)器來實現(xiàn)，SQL服務(wù)器已經(jīng)取得了相關(guān)的指標集。此外，為了讓在查詢處理中進行最有效的選擇，它的保持永久性更新。在提高查詢的性能這方面，專家提供的意見是，由于數(shù)據(jù)庫的性能必須要更新，所以必須考慮在動力系統(tǒng)的變化。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了其自己的更新方式，如Oracle，它包括一個SQL型“顧問”和另外一個訪問“顧問”。這些都是用來改善在打包應(yīng)用程序中被使用的SQL。它使用樣本來收集必要的數(shù)據(jù)更新。

優(yōu)化是保持系統(tǒng)最佳性能的最重要途徑之一。他們可以有不同的名字，但本質(zhì)上它們有助于提高系統(tǒng)的性能。數(shù)據(jù)庫優(yōu)化包含在該持有人可以使用的軟件中。他們指的是只有IT專家可以使用的一種更復雜的方式。如今，這種應(yīng)用程序提供提高優(yōu)化效率的特性，為了能夠保持數(shù)據(jù)庫的生命周期，持有人需確保他們數(shù)據(jù)庫的先進性。

3.3使用索引優(yōu)化數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫索引是一個數(shù)據(jù)庫表的物理訪問結(jié)構(gòu)，顧名思義，它是一個有序的文件，通報位于光盤上登記的數(shù)據(jù)庫的去向。為了更好地理解索引做的是什么，請考慮閱讀一本教科書。為了找到某個部分，讀者可以讀這本書，直到他所發(fā)現(xiàn)他尋找的，或者可以檢查的“目錄”，找到所需的部分。數(shù)據(jù)庫索引可以比教科書索引長得多。在一個大表中添加足夠的索引在優(yōu)化數(shù)據(jù)庫中是最重要的組成部分。為不包含任何索引的一個大表創(chuàng)造唯一索引，可以大大降低查詢的執(zhí)行時間。

舉個例子，假設(shè)有下列情景：有一個數(shù)據(jù)庫表名為“雇員”，有100份登記數(shù)據(jù)，我們想在這個未索引的表上執(zhí)行下面的一個簡單查詢：

從第一個名字到最后一個名字中查找ID為12345的人。

為找出上述ID與登記的雇員，數(shù)據(jù)庫需掃描整個登記的100數(shù)據(jù)以返回正確的結(jié)果。這種掃描方式，通常被稱為全表的掃描。幸運的是，數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員可以創(chuàng)建一列雇員

ID的索引以防止這種掃描。此外，在該數(shù)據(jù)庫的域名受到唯一性約束的情況下，可以編譯表中的每個雇員的物理地址，且地址是實時登記的，因此，掃描變得毫無意義。增加了這個索引列的開發(fā)后，數(shù)據(jù)庫可以找到雇員ID與12345相同的雇員登記，這潛在的減少了100份數(shù)據(jù)的查詢操作。

3.4索引類型

索引包括兩種類型：聚集和非聚集。兩個類別之間的主要區(qū)別是，聚集不影響索引在硬盤上的排序，而非聚集索引不行，由于聚集索引不影響在光盤上的物理登記順序，所以可以為每個表建索引群集。同樣的限制不能適用于非聚集索引，從而在光盤上創(chuàng)造的空間是可能的（雖然它不代表最佳的解決方案）。

3.5優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的成本估算

成本估算是對某一查詢費用采用一致的、重要的措施的執(zhí)行過程。不同的度量，可實現(xiàn)這一目標，但最相關(guān)和最常見的度量是塊訪問查詢車。由于磁盤上的輸入/輸出是很耗時的操作。因此，成本估算的目標是在不影響正常功能的前提下最大限度地減少塊訪問數(shù)量。

數(shù)據(jù)庫有一系列的成本優(yōu)化方法，查詢操作的估計成本，注冊操作估計成本，嵌套循環(huán)，單回路（使用索引）和排序合并注冊等都可以考慮在內(nèi)。每個方法的最終其結(jié)果都減少了算法的復雜性。這些所使用的技術(shù)之一，是GREEDY的技術(shù)。GREEDY算法在用于優(yōu)化問題時大體上是很簡單的。例如，找到一個最簡單的路徑圖表，在大多數(shù)情況下，我們有如下方案元素：

●大量元素（圖形的頂點，工程進度等）;

●一個函數(shù)，用來檢測候選人的規(guī)模是可能的，雖然不一定是最優(yōu)的解決方案；

●一個函數(shù)，用來檢測候選人的競爭對手的規(guī)模是可能的，雖然不一定是最優(yōu)的解

決方案；

●一個查詢功能，查詢在任何特定時間未使用的最佳元素；

●一個函數(shù)，通知用戶已達成的一個解決方案。

為了解決這個問題，GREEDY算法可以一步一步的建立解決方案。

GREEDY的技術(shù)狀態(tài)即結(jié)構(gòu)因素的數(shù)量（圖中的節(jié)點和?。┲傅氖前才糯罅亢蜻x人的工作量的指數(shù)。在同一時間內(nèi)，當有很大數(shù)量的候選人安排的情況下，靠主體算法來解決這個工作量不是可行。

減少GREEDY技術(shù)根系的結(jié)構(gòu)因素數(shù)量就是GREEDY算法：

如果工作量是一個序列，那么該算法被命名為GREEDY-SQL；

GREEDY-SQL的算法使用UnionPar功能。

UnionPar函數(shù)：

設(shè)，p1=[a1,S1,…,aN,SN,aN+1]sip2=[b1,S1,...,bN,SN,bN+1]，序列：

[S1,...,SN]；

相同的序列將生成一個新的解決方案；

對于每一個K，都可以產(chǎn)生附加結(jié)構(gòu)因素，在圖中從AK和BK始添加結(jié)構(gòu)；

出口是在生成的圖的最短路徑。

圖3-2由函數(shù)UnioPair生成圖表

GREEDY-SEQ算法：

Step1：對于S={S1,S2,...,SM}中的每一個結(jié)構(gòu)，通過使用的GREEDY-SEQ算法找到了最佳的解決方案，對于每一個結(jié)構(gòu)有很多P解。

設(shè)P={P1,..,PM}}pi=[ai1,S1,...,SN,aiN+1]；

Step1：設(shè)C是單個結(jié)構(gòu)上的所有構(gòu)造因素的數(shù)量；

Step1：在數(shù)量P上運行GREEDY搜索；

Step3a：設(shè)r=[c1,S1,...,cN,SN,cN+1]，當COST(r)最小時，得到解P，P=P-{r}.

Step3b：當對于P中所有的元素使得T=UnionPar（R，S）的執(zhí)行成本最低時，且COST(t)<COST(r)，我們從選擇從P中得到S。

如果s不存在繼續(xù)執(zhí)行Step4。

P=P-{s},P=PU{t}執(zhí)行Step3a。

Step4：從這一階段，當最短路徑算法運行后，所有的結(jié)構(gòu)因素圖將由P產(chǎn)生，并已給出了解決方案。

4結(jié)論

我們使用算法和技術(shù)降低中央數(shù)據(jù)庫的復雜性。，本文件以更好地認識數(shù)據(jù)庫優(yōu)化的開發(fā)為目的，以及了解數(shù)據(jù)庫（如數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）在不同類型的查詢策略中的執(zhí)行方式。雖然本文所提出的例子中，數(shù)據(jù)庫優(yōu)化的范圍有限，但還應(yīng)當指出，創(chuàng)建良好的數(shù)據(jù)庫應(yīng)該包含具有選擇指標和標準的索引列。

附錄：簡介

阿德里恩.甘卡是羅馬尼亞首都布加勒斯特迪杜馬奧列斯庫大學-經(jīng)濟

學系講師。他獲得金融和銀行-學士學位，ASEBucharest-國際會計

碩士學位，布加勒斯特大學-開發(fā)和實施Web服務(wù)碩士。在ASE

Bucharest中，他是