第3章-02數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)實(shí)施運(yùn)行維護(hù)

第3章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法3.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述3.2需求分析3.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.5數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)3.6數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施3.7數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)3.8數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.9小結(jié)3.5數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)什么是數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)在物理設(shè)備上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方法稱為數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)，它依賴于給定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。為一個(gè)給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)的過(guò)程，就是數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)。3.5數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)的步驟確定數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)對(duì)物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的重點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間和存儲(chǔ)空間利用率。如果評(píng)價(jià)結(jié)果滿足原設(shè)計(jì)要求,則可進(jìn)入到物理實(shí)施階段，否則，就需要重新設(shè)計(jì)或修改物理結(jié)構(gòu)，有時(shí)甚至要返回邏輯設(shè)計(jì)階段修改數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)的步驟

數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)確定數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施物理模型邏輯模型3.5數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)3.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法3.5.2關(guān)系模式存取方法選擇3.5.3確定數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)3.5.4評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu)3.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法一、設(shè)計(jì)物理數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)備工作1.充分了解應(yīng)用環(huán)境，詳細(xì)分析要運(yùn)行的事務(wù)，以獲得選擇物理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)所需參數(shù)2.充分了解所用RDBMS的內(nèi)部特征，特別是系統(tǒng)提供的存取方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法（續(xù)）二、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容1.為關(guān)系模式選擇存取方法(建立存取路徑)2.設(shè)計(jì)關(guān)系、索引等數(shù)據(jù)庫(kù)文件的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)下面具體學(xué)習(xí)存取方法的選擇和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的確定。3.5數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)3.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法3.5.2關(guān)系模式存取方法選擇3.5.3確定數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)3.5.4評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu)3.5.2關(guān)系模式存取方法選擇

DBS是多用戶共享的系統(tǒng)，對(duì)同一個(gè)關(guān)系要建立多條存取路徑才能滿足多用戶的多種應(yīng)用要求。

物理設(shè)計(jì)的第一個(gè)任務(wù)，就是要確定選擇哪些存取方法，即建立哪些存取路徑。關(guān)系模式存取方法選擇（續(xù)）DBMS常用存取方法索引方法聚簇（Cluster）方法HASH方法一、索引存取方法的選擇選擇索引存取方法的主要內(nèi)容

首先要根據(jù)應(yīng)用要求，確定：對(duì)哪些屬性列建立索引對(duì)哪些屬性列建立組合索引對(duì)哪些索引要設(shè)計(jì)為唯一索引索引存取方法的選擇（續(xù)）選擇索引存取方法的一般規(guī)則如果一個(gè)(或一組)屬性經(jīng)常在查詢條件中出現(xiàn)，則考慮在這個(gè)(或這組)屬性上建立索引(或組合索引)如果一個(gè)屬性經(jīng)常作為最大值和最小值等聚集函數(shù)的參數(shù)，則考慮在這個(gè)屬性上建立索引如果一個(gè)(或一組)屬性經(jīng)常在連接操作的連接條件中出現(xiàn)，則考慮在這個(gè)(或這組)屬性上建立索引如:Select…from…wherexb=“女”…Max(入學(xué)總分),min(入學(xué)總分)Select…from…where學(xué)生.學(xué)號(hào)=選課.學(xué)號(hào)…索引存取方法的選擇（續(xù)）

關(guān)系上定義的索引個(gè)數(shù)要適當(dāng)，并不是越多越好，因?yàn)橄到y(tǒng)為維護(hù)索引要付出代價(jià)--關(guān)系上定義的索引數(shù)過(guò)多會(huì)帶來(lái)較多的額外開(kāi)銷維護(hù)索引的開(kāi)銷查找索引的開(kāi)銷如，更新一個(gè)關(guān)系時(shí)，必須對(duì)這個(gè)關(guān)系上有關(guān)的索引做相應(yīng)的修改。二、聚簇存取方法的選擇什么是聚簇為了提高某個(gè)屬性（或?qū)傩越M）的查詢速度，把這個(gè)或這些屬性（稱為聚簇碼）上具有相同值的元組集中存放在連續(xù)的物理塊上,稱為聚簇。這個(gè)屬性或?qū)傩越M稱為聚簇碼。許多關(guān)系型DBMS都提供了聚簇功能建立聚簇索引（復(fù)習(xí)）聚簇索引建立聚簇索引后，基表中數(shù)據(jù)也需要按指定的聚簇屬性值的升序或降序存放。也即聚簇索引的索引項(xiàng)順序與表中元組的物理順序一致。例：CreateclusterindexStusnameONStudent(Sname)；在Student表的Sname（姓名）列上建立一個(gè)聚簇索引，而且Student表中的記錄將按照Sname值的升序存放。在一個(gè)基本表上最多只能建立一個(gè)聚簇索引聚簇存取方法的選擇（續(xù)）聚簇的用途1.大大提高按聚簇屬性進(jìn)行查詢的效率例：假設(shè)學(xué)生關(guān)系按所在系建有索引，現(xiàn)在要查詢信息系的所有學(xué)生名單。信息系的500名學(xué)生分布在500個(gè)不同的物理塊上時(shí)，至少要執(zhí)行500次I/O操作。如果將同一系的學(xué)生元組集中存放，則每讀一個(gè)物理塊可得到多個(gè)滿足查詢條件的元組，從而顯著地減少了訪問(wèn)磁盤(pán)的次數(shù)。所在系：金融系，計(jì)算機(jī)系，物理系聚簇存取方法的選擇（續(xù)）2.節(jié)省存儲(chǔ)空間聚簇以后，聚簇碼相同的元組集中在一起了，因而聚簇碼值不必在每個(gè)元組中重復(fù)存儲(chǔ)，只要在一組中存一次就行了聚簇存取方法的選擇（續(xù)）聚簇的局限性1.聚簇只能提高某些特定應(yīng)用的性能2.建立與維護(hù)聚簇的開(kāi)銷相當(dāng)大對(duì)已有關(guān)系建立聚簇，將導(dǎo)致關(guān)系中元組移動(dòng)其物理存儲(chǔ)位置，并使此關(guān)系上原有的索引無(wú)效，必須重建。當(dāng)一個(gè)元組的聚簇碼改變時(shí)，該元組的存儲(chǔ)位置也要做相應(yīng)移動(dòng)。（所在系：計(jì)算機(jī)金融）聚簇存取方法的選擇（續(xù)）聚簇的適用范圍1、既適用于單個(gè)關(guān)系獨(dú)立聚簇，也適用于多個(gè)關(guān)系組合聚簇。 例：假設(shè)用戶經(jīng)常要按系別查詢學(xué)生成績(jī)單，這一查詢涉及學(xué)生關(guān)系和選修關(guān)系的連接操作，即需要按學(xué)號(hào)連接這兩個(gè)關(guān)系，為提高連接操作的效率，可以把具有相同學(xué)號(hào)值的學(xué)生元組和選修元組在物理上聚簇在一起。這就相當(dāng)于把多個(gè)關(guān)系按“預(yù)連接”的形式存放，從而大大提高連接操作的效率。學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別,所在系）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）聚簇存取方法的選擇（續(xù)）2、當(dāng)通過(guò)聚簇碼進(jìn)行訪問(wèn)或連接是該關(guān)系的主要應(yīng)用，與聚簇碼無(wú)關(guān)的其他訪問(wèn)很少或者是次要的時(shí)候，也可以使用聚簇。尤其當(dāng)SQL語(yǔ)句中包含有與聚簇碼有關(guān)的ORDERBY，GROUPBY，UNION，DISTINCT等子句或短語(yǔ)時(shí)，使用聚簇特別有利，可以省去對(duì)結(jié)果集的排序操作3.5數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)3.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法3.5.2關(guān)系模式存取方法選擇3.5.3確定數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)3.5.4評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu)3.5.3確定數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

確定數(shù)據(jù)存放位置和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，要綜合考慮存取時(shí)間、存儲(chǔ)空間利用率和維護(hù)代價(jià)這三個(gè)方面的因素。而這三方面常常是相互矛盾的，必須進(jìn)行權(quán)衡，選擇一個(gè)折中方案。例：消除一切冗余數(shù)據(jù)，雖能夠節(jié)約存儲(chǔ)空間和減少維護(hù)代價(jià)，但往往會(huì)導(dǎo)致檢索代價(jià)的增加。學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別,所在系）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）1.確定數(shù)據(jù)的存放位置為了提高系統(tǒng)性能，應(yīng)根據(jù)情況，將數(shù)據(jù)的易變部分與穩(wěn)定部分、經(jīng)常存取和存取頻率較低部分，分開(kāi)存放。若計(jì)算機(jī)有多個(gè)磁盤(pán)，可采用下面幾種存取位置的分配方案。1）將表和索引放在不同的磁盤(pán)上，這樣查詢時(shí)，由于兩個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器并行工作，可以提高物理I/O讀寫(xiě)效率。2）將較大的表分別放在兩個(gè)磁盤(pán)上，以加快存取速度，這在多用戶環(huán)境下特別有效。3）將日志文件、備份文件與DB對(duì)象（表、索引等）放在不同的磁盤(pán)上，以增強(qiáng)系統(tǒng)的性能。4）對(duì)于經(jīng)常存取或存取時(shí)間要求高的對(duì)象，應(yīng)放在高速存儲(chǔ)器上（如硬盤(pán)）；對(duì)于存取頻率小或存取時(shí)間要求低的對(duì)象（如DB備份文件和日志文件備份等只在故障恢復(fù)時(shí)才用），如果數(shù)據(jù)量很大，可存放在低速存儲(chǔ)設(shè)備上。2.確定系統(tǒng)配置DBMS產(chǎn)品一般都提供了一些存儲(chǔ)分配參數(shù)，供設(shè)計(jì)人員和DBA對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行物理優(yōu)化。例如：同時(shí)使用數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶數(shù)同時(shí)打開(kāi)的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象數(shù)使用的緩沖區(qū)長(zhǎng)度、個(gè)數(shù)時(shí)間片大小數(shù)據(jù)庫(kù)的大小

物理塊裝填因子鎖的數(shù)目等等

這些參數(shù)值影響存取時(shí)間和存儲(chǔ)空間的分配。根據(jù)應(yīng)用環(huán)境確定這些參數(shù)值，以使系統(tǒng)性能最佳。初始情況下，系統(tǒng)都為這些變量賦予了合理的缺省值。但是這些值不一定適合每一種應(yīng)用環(huán)境，在進(jìn)行物理設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境確定這些參數(shù)值，以使系統(tǒng)性能最優(yōu)。

在物理設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)系統(tǒng)配置變量的調(diào)整只是初步的，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)還要根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況做進(jìn)一步的調(diào)整，以期切實(shí)改進(jìn)系統(tǒng)性能。3.5數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)3.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法3.5.2關(guān)系模式存取方法選擇3.5.3確定數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)3.5.4評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu)3.5.4評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)內(nèi)容：對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生的多種方案進(jìn)行細(xì)致的評(píng)價(jià)，從中選擇一個(gè)較優(yōu)的方案作為數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)方法完全依賴于所選用的DBMS，主要從定量估算各種方案的：存儲(chǔ)空間存取時(shí)間維護(hù)代價(jià)對(duì)估算結(jié)果進(jìn)行權(quán)衡、比較，選擇出一個(gè)較優(yōu)的合理的物理結(jié)構(gòu)如果該結(jié)構(gòu)不符合用戶需求，則需要修改設(shè)計(jì)第3章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)3.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述3.2需求分析3.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.5數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)3.6數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施3.7數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)3.8數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.9小結(jié)3.6數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施的工作內(nèi)容：用DDL定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)入庫(kù)編制與調(diào)試應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行new數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)裝載

數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)物理模型編制與調(diào)試應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)new一、定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)確定了數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)后，就可以用所選用的DBMS提供的數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（DDL）來(lái)嚴(yán)格描述數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。

new定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）例，對(duì)于前面的例子，可以用SQL語(yǔ)句如下定義表結(jié)構(gòu)：CREATETABLE學(xué)生

(學(xué)號(hào)CHAR(8),

……………);CREATETABLE課程

(

……………);……………

new接下來(lái)是在這些基本表上定義視圖：

CREATEVIEW.... (

…………… ); ……………

如果需要使用聚簇，在建基本表之前，應(yīng)先用CREATECLUSTER語(yǔ)句定義聚族。new二、數(shù)據(jù)裝載數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)建立好后，就可以向數(shù)據(jù)庫(kù)中裝載數(shù)據(jù)了。組織數(shù)據(jù)入庫(kù)是數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段最主要的工作。數(shù)據(jù)裝載方法：人工方法計(jì)算機(jī)輔助數(shù)據(jù)入庫(kù)new方法一：人工方法：適用于小型系統(tǒng)步驟1)篩選數(shù)據(jù)。需要裝入數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)通常都分散在各個(gè)部門(mén)的數(shù)據(jù)文件或原始憑證中，所以首先必須把需要入庫(kù)的數(shù)據(jù)篩選出來(lái)。2)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式。篩選出來(lái)的需要入庫(kù)的數(shù)據(jù)，其格式往往不符合數(shù)據(jù)庫(kù)要求，還需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換有時(shí)可能很復(fù)雜。

3)輸入數(shù)據(jù)。將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中。

4)校驗(yàn)數(shù)據(jù)。檢查輸入的數(shù)據(jù)是否有誤。（對(duì)照原始數(shù)據(jù)）new方法二：計(jì)算機(jī)輔助數(shù)據(jù)入庫(kù)：適用于中、大型系統(tǒng)步驟1)篩選數(shù)據(jù)2)輸入數(shù)據(jù)。由錄入員將原始數(shù)據(jù)直接輸入計(jì)算機(jī)中。數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)應(yīng)提供輸入界面。3)校驗(yàn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)采用多種檢驗(yàn)技術(shù)檢查輸入數(shù)據(jù)的正確性。4)

轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的要求，從錄入的數(shù)據(jù)中抽取有用成分，對(duì)其進(jìn)行分類，然后轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式。抽取、分類和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)的主要工作，也是數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)的復(fù)雜性所在。5)綜合數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)根據(jù)系統(tǒng)的要求進(jìn)一步綜合成最終數(shù)據(jù)。new如果數(shù)據(jù)庫(kù)是在老的文件系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，則數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)只需要完成轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)、綜合數(shù)據(jù)兩項(xiàng)工作，直接將老系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成新系統(tǒng)中需要的數(shù)據(jù)格式。為了保證數(shù)據(jù)能夠及時(shí)入庫(kù)，應(yīng)在數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)的同時(shí)編制數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)。new三、編制與調(diào)試應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)應(yīng)該與數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)并行進(jìn)行。在數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)建立好后，就可以開(kāi)始編制與調(diào)試數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用程序。調(diào)試應(yīng)用程序時(shí)由于數(shù)據(jù)入庫(kù)尚未完成，可先使用模擬數(shù)據(jù)。new四、數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行應(yīng)用程序調(diào)試完成，并且已有一小部分?jǐn)?shù)據(jù)入庫(kù)后，就可以開(kāi)始數(shù)據(jù)庫(kù)的試運(yùn)行。數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行也稱為聯(lián)合調(diào)試，其主要工作包括：1）功能測(cè)試：實(shí)際運(yùn)行應(yīng)用程序，執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的各種操作，測(cè)試應(yīng)用程序的各種功能。2）性能測(cè)試：測(cè)量系統(tǒng)的性能指標(biāo)，分析是否符合設(shè)計(jì)目標(biāo)。在上一階段，即數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)階段在評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)估算時(shí)間、空間指標(biāo)時(shí)，作了許多簡(jiǎn)化和假設(shè)，忽略了許多次要因素，因此結(jié)果必然很粗糙。數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行則是要實(shí)際測(cè)量系統(tǒng)的各種性能指標(biāo)（不僅是時(shí)間、空間指標(biāo)），如果結(jié)果不符合設(shè)計(jì)目標(biāo)，則需要返回物理設(shè)計(jì)階段，調(diào)整物理結(jié)構(gòu)，修改參數(shù)；有時(shí)甚至需要返回邏輯設(shè)計(jì)階段，調(diào)整邏輯結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行（續(xù)）數(shù)據(jù)的分期入庫(kù)重新設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)甚至邏輯結(jié)構(gòu)，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)重新入庫(kù)。由于數(shù)據(jù)入庫(kù)工作量實(shí)在太大，所以可以采用分期輸入數(shù)據(jù)的方法先輸入小批量數(shù)據(jù)供先期聯(lián)合調(diào)試使用待試運(yùn)行基本合格后再輸入大批量數(shù)據(jù)逐步增加數(shù)據(jù)量，逐步完成運(yùn)行評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行（續(xù)）數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)原因如下：由于在數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行階段，系統(tǒng)還不穩(wěn)定，硬、軟件故障隨時(shí)都可能發(fā)生系統(tǒng)的操作人員對(duì)新系統(tǒng)還不熟悉，誤操作也不可避免因此必須做好數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)工作，盡量減少對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的破壞。第六章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)3.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述3.2需求分析3.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.5數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)3.6數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施3.7數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)3.8數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.9小結(jié)3.7數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行結(jié)果符合設(shè)計(jì)目標(biāo)后，數(shù)據(jù)庫(kù)就可以真正投入運(yùn)行了。數(shù)據(jù)庫(kù)投入運(yùn)行標(biāo)志著開(kāi)發(fā)任務(wù)的基本完成和維護(hù)工作的開(kāi)始對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)、調(diào)整、修改等維護(hù)工作是一個(gè)長(zhǎng)期的任務(wù)，也是設(shè)計(jì)工作的繼續(xù)和提高。應(yīng)用環(huán)境在不斷變化數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行過(guò)程中物理存儲(chǔ)會(huì)不斷變化在數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行階段，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)經(jīng)常性的維護(hù)工作主要是由DBA完成的，包括：

⒈數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)是系統(tǒng)正式運(yùn)行后最重要的維護(hù)工作之一。DBA要針對(duì)不同的應(yīng)用要求制定不同的轉(zhuǎn)儲(chǔ)計(jì)劃，定期對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)和日志文件進(jìn)行備份。一旦發(fā)生介質(zhì)故障，即利用數(shù)據(jù)庫(kù)備份及日志文件備份，盡快將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到某種一致性狀態(tài)。⒉數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性、完整性控制DBA必須根據(jù)用戶的實(shí)際需要授予不同的操作權(quán)限在數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行過(guò)程中，由于應(yīng)用環(huán)境的變化，對(duì)安全性的要求也會(huì)發(fā)生變化，DBA需要根據(jù)實(shí)際情況修改原有的安全性控制。(如，換崗，升職)由于應(yīng)用環(huán)境的變化，數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性約束條件也會(huì)變化，也需要DBA不斷修正，以滿足用戶要求。⒊數(shù)據(jù)庫(kù)性能的監(jiān)督、分析和改進(jìn)在數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行過(guò)程中，DBA必須監(jiān)督系統(tǒng)運(yùn)行，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出改進(jìn)系統(tǒng)性能的方法。利用監(jiān)測(cè)工具獲取系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中一系列性能參數(shù)的值通過(guò)仔細(xì)分析這些數(shù)據(jù)，判斷當(dāng)前系統(tǒng)是否處于最佳運(yùn)行狀態(tài)如果不是，則需要通過(guò)調(diào)整某些參數(shù)來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)性能⒋數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織和重構(gòu)造

1）數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織為什么要重組織數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行一段時(shí)間后，由于記錄的不斷增、刪、改，會(huì)使數(shù)據(jù)庫(kù)的物理存儲(chǔ)變壞，從而降低數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)空間的利用率和數(shù)據(jù)的存取效率，使數(shù)據(jù)庫(kù)的性能下降。重組織的形式全部重組織部分重組織：只對(duì)頻繁增、刪的表進(jìn)行重組織重組織的目標(biāo)提高系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)（續(xù)）重組織的工作按原設(shè)計(jì)要求重新安排存儲(chǔ)位置回收垃圾減少指針鏈數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織不會(huì)改變?cè)O(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)DBMS一般都提供了供重組織數(shù)據(jù)庫(kù)使用的實(shí)用程序，幫助DBA重新組織數(shù)據(jù)庫(kù)。2）數(shù)據(jù)庫(kù)的重構(gòu)造為什么要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的重構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用環(huán)境發(fā)生變化，會(huì)導(dǎo)致實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系也發(fā)生相應(yīng)的變化，使原有的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)不能很好地滿足新的需求增加新的應(yīng)用或新的實(shí)體取消某些已有應(yīng)用改變某些已有應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)重構(gòu)造的主要工作根據(jù)新環(huán)境調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)的模式和內(nèi)模式例如：增加/刪除某些新的數(shù)據(jù)項(xiàng)改變數(shù)據(jù)項(xiàng)的類型改變數(shù)據(jù)庫(kù)的容量增加或刪除索引等等重構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)的程度是有限的若應(yīng)用變化太大，已無(wú)法通過(guò)重構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)滿足新的需求，或重構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的代價(jià)太大，則表明現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的生命周期已經(jīng)結(jié)束，應(yīng)該重新設(shè)計(jì)新的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，開(kāi)始新數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的生命周期了。如，學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，戶籍）以上就是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的6個(gè)步驟。1、需求分析2、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4、物理設(shè)計(jì)5、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施6、數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)3.8DBAS的設(shè)計(jì)

1.桌面型DBS當(dāng)我們把DBMS、DB和DBAS安排在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)只讓本機(jī)的應(yīng)用程序獨(dú)自使用，這種結(jié)構(gòu)稱為“桌面型DBS”。

特點(diǎn)：?jiǎn)螜C(jī)使用，不涉及網(wǎng)絡(luò)，適合數(shù)據(jù)量少、功能簡(jiǎn)單的單用戶DBS（在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和測(cè)試時(shí)使用，可節(jié)約開(kāi)支，降低風(fēng)險(xiǎn)）

3.8.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)分為桌面型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、兩層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和多層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)3種類型

3.8數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.兩層結(jié)構(gòu)的DBS

兩層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有2種構(gòu)造方式：客戶機(jī)/服務(wù)器（Client/Server簡(jiǎn)稱C/S）結(jié)構(gòu)瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server簡(jiǎn)稱B/S）結(jié)構(gòu)兩層結(jié)構(gòu)的DBS可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接將多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接為企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，能夠與internet相連并發(fā)布網(wǎng)頁(yè)，網(wǎng)絡(luò)中的一臺(tái)計(jì)算機(jī)稱為服務(wù)器（server，也稱后端），其他的計(jì)算機(jī)稱為客戶端（client，也稱前端）兩層數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器C/S

客戶機(jī)1客戶機(jī)2……瀏覽器1瀏覽器21.在兩層結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用程序及瀏覽器安裝在客戶機(jī)端，客戶機(jī)端實(shí)現(xiàn)用戶界面和前端處理功能3、服務(wù)器實(shí)現(xiàn)分布事務(wù)的協(xié)調(diào)和數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制。2、B/S結(jié)構(gòu)中的用戶界面是瀏覽器中的網(wǎng)頁(yè)；C/S結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序是自開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：

此兩層結(jié)構(gòu)的分布功能減輕了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，使得server專門(mén)用于事務(wù)處理和數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制，從而可以支持較多的用戶。它只適用于中小型規(guī)模的DBAS，當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模增大到一定程度時(shí)，就會(huì)暴露以下缺點(diǎn)：（1）啟動(dòng)的客戶機(jī)端程序或打開(kāi)的瀏覽器越多，同數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器建立的連接就會(huì)越多，服務(wù)器端的負(fù)擔(dān)就會(huì)越重。（2）由于客戶機(jī)端在分發(fā)程序時(shí)不僅要分發(fā)EXE文件，還要分發(fā)與數(shù)據(jù)訪問(wèn)及數(shù)據(jù)管理相關(guān)的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)ddl，所以如果客戶機(jī)的地理位置比較分散，則客戶端程序就難以分發(fā)。（3）數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的軟硬件出現(xiàn)問(wèn)題，所有前端的應(yīng)用將都會(huì)終止。

注：DLL是一個(gè)包含可由多個(gè)程序同時(shí)使用的代碼和數(shù)據(jù)的庫(kù)，DLL不是可執(zhí)行文件。動(dòng)態(tài)鏈接提供了一種方法，使進(jìn)程可以調(diào)用不屬于其可執(zhí)行代碼的函數(shù)

3.多層數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

應(yīng)用服務(wù)器：承擔(dān)處理與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的交互工作，由于可將與數(shù)據(jù)訪問(wèn)和存取的有關(guān)軟件和動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)存放在應(yīng)用服務(wù)器上，因此客戶端程序不必關(guān)心數(shù)據(jù)庫(kù)操作的細(xì)節(jié)。三層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)減小了數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的工作量，并可在應(yīng)用服務(wù)器上建立數(shù)據(jù)備份，提高了整個(gè)系統(tǒng)的工作性能和可靠性。

數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器

應(yīng)用服務(wù)器1………應(yīng)用服務(wù)器2

客戶機(jī)1客戶機(jī)2