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Oracle平臺應用數(shù)據庫系統(tǒng)的設計與開發(fā)

正在看的ORACLE教程是:Oracle平臺應用數(shù)據庫系統(tǒng)的設計與開發(fā)。Oracle是目前應用最廣泛的數(shù)據庫系統(tǒng)。一個完整的數(shù)據庫系統(tǒng)包括系統(tǒng)硬件、操作系統(tǒng)、網絡層、DBMS（數(shù)據庫管理系統(tǒng)）、應用程序與數(shù)據，各部分之間是互相依賴的，對每個部分都必須進行合理的配置、設計和優(yōu)化才能實現(xiàn)高性能的數(shù)據庫系統(tǒng)。本文討論筆者使用Oracle開發(fā)局域網中、小型數(shù)據庫應用中，系統(tǒng)硬件的選擇與使用、應用數(shù)據庫系統(tǒng)設計與開發(fā)方面的一些心得和建議。應用數(shù)據庫系統(tǒng)包含應用數(shù)據庫和應用兩方面的內容，應用數(shù)據庫就是生產數(shù)據庫，與系統(tǒng)數(shù)據庫相對。

　　系統(tǒng)硬件的選擇與使用

　　與數(shù)據庫系統(tǒng)密切相關的硬件主要有CPU、內存、集群、存儲設備等，這里不對集群進行討論。

　　1、CPU

　　CPU的數(shù)目和速度直接影響數(shù)據庫操作的速度，Oracle數(shù)據庫提供并行查詢選項，允許SQL操作以協(xié)同方式在多個CPU上執(zhí)行，可以很大程度的發(fā)揮多CPU的性能。為系統(tǒng)添加CPU前，首先要對應用程序的SQL代碼做優(yōu)化，提高應用程序的效率，質量低劣的應用可能會引起CPU資源的無謂的消耗；其次，要了解操作系統(tǒng)對CPU數(shù)目的限制及系統(tǒng)的可擴展性。在系統(tǒng)CPU資源已定的情況下，要對各類應用進行分析，在保證關鍵應用正常運行的前提下，盡可能將大量占用CPU資源的應用放在系統(tǒng)相對空閑的時候進行。良好的工作調度可以有效減少對CPU的競爭使用，加快系統(tǒng)的響應時間。

　　2、內存

　　數(shù)據庫系統(tǒng)中，應保證有足夠大的內存。在UNIX系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)的物理內存小于1GB，可將交換區(qū)的大小設為內存的4倍，否則，可設為內存的2倍，交換區(qū)要放在磁盤速度最快的硬盤上。Oracle 的SGA區(qū)大小直接關系到數(shù)據庫操作的性能，一般來說，SGA區(qū)的大小可設為系統(tǒng)可用內存的55%到57%，SGA區(qū)過多占用系統(tǒng)內存反而會降低性能。在應用系統(tǒng)運行中，應定期監(jiān)測系統(tǒng)的內存使用情況，對關鍵應用進行分析，根據應用適時調整SGA區(qū)各部分的大小。Oracle9i可在不重新啟動數(shù)據庫的情況下修改SGA區(qū)的參數(shù)，實時改變SGA區(qū)的大小。

　　3、存儲設備

　　在網絡時代，信息資源的積累和廣泛應用對數(shù)據存儲技術的發(fā)展提出了更大的挑戰(zhàn)，數(shù)據存儲模式從傳統(tǒng)的總線連接模式進入了網絡存儲模式。但存儲設備依然是硬盤、磁帶（帶庫）、磁盤陣列，在中、小型數(shù)據庫應用中傳統(tǒng)存儲模式仍占主導地位。

　　磁盤I/O是數(shù)據庫操作的瓶頸之一，磁盤的合理選擇和使用在數(shù)據庫系統(tǒng)中顯得尤為重要。在最初做數(shù)據庫系統(tǒng)規(guī)劃時，應充分考慮到系統(tǒng)的容量和預期的增長，盡可能為以后的擴展留足空間。在硬盤和磁盤陣列的選擇與使用中，應注意以下幾點：

　　·選擇支持熱插拔功能的硬盤，這樣在出現(xiàn)硬盤Oracle 平臺應用數(shù)據庫系統(tǒng)的設計與開發(fā)失敗時，可以在系統(tǒng)正常運行的情況下更換硬盤；

　　·不要選擇太大的硬盤，切記對Oracle 應用程序，1~4GB大小的硬盤是比較合適的，最好購買大量的中小型硬盤，這樣在配置RAID時可提供更大的靈活性；

　　·如果選用了磁盤陣列，對于Oracle數(shù)據庫應用，如果經費能夠支持，RAID 0+1是最佳的配置方法。在RAID 5中，讀操作性能得到了一定的改善，但寫性能損失很大，如果某個硬盤失敗，硬盤重建的工作量非常大，RAID 5 適用于DSS（決策支持系統(tǒng)）應用，對OLTP（聯(lián)機事物處理）應用不太合適；

　　·在實現(xiàn)RAID時，要正確地選擇分條的大小，決定分條大小的三個主要因素是：應用程序的特性（DSS、OLTP、批處理）、操作系統(tǒng)與數(shù)據庫的數(shù)據塊大小、磁盤陣列中的硬盤數(shù)目。數(shù)據庫的數(shù)據塊大小應是操作系統(tǒng)數(shù)據塊大小的整數(shù)倍，同樣分條大小也必須是操作系統(tǒng)數(shù)據塊大小的整數(shù)倍。如果使用裸設備，分條大小應是操作系統(tǒng)物理數(shù)據塊的大小。分條可按照水平方向進行，也可按照垂直方向進行。水平分條跨越每個硬盤控制器進行，垂直分條跨越整個硬盤集合進行，分條集合中的成員數(shù)應不大于硬盤控制器數(shù)。OLTP應用程序，數(shù)據訪問的數(shù)據量不大，一般可選擇32KB 或64KB 的分條大小，而DSS應用程序訪問的數(shù)據量大，可考慮使用64KB、128KB或256KB的分條大小。

　　應用數(shù)據庫的設計與開發(fā)

　　Oracle數(shù)據庫軟件安裝和配置完成后，就進入了應用數(shù)據庫的設計階段，應用數(shù)據庫設計包括邏輯設計與物理設計。合理的邏輯設計會大大提高數(shù)據庫的性能，增強數(shù)據庫的可維護性。在設計中根據應用，抽象出實體關系模型，將實體關系圖映射為標準化（數(shù)據完整、與應用無關、存儲優(yōu)化）的關系模型（數(shù)據庫對象），當前有一些輔助工具（Oracle Designer等）來實現(xiàn)實體關系圖到SQL代碼的映射；數(shù)據庫的物理設計就是數(shù)據庫對象的存儲設計，即如何為數(shù)據庫對象分配存儲空間。

　　在進行數(shù)據庫對象的設計前，數(shù)據庫的管理和開發(fā)人員對應用和應用的數(shù)據及其應用關系要有一個詳盡的理解，根據應用進行數(shù)據庫對象的規(guī)劃和設計，大概包含以下幾個方面：

　　·確定需建立的數(shù)據庫用戶，明確用戶的系統(tǒng)權限和表空間限額，為用戶設計資源限制profile；

　　·確定應用數(shù)據應分多少個表進行設計，各表分別屬于的用戶，各用戶對各個表的操作權限；

　　·明確各表的結構，確定表的主鍵及約束；

　　·明確哪些表是應用運行的關鍵表，哪些是事務表；

　　·分析哪些表是主表，哪些表是從表，確定表和表之間的外鍵約束，選擇合適的表作為表連接的驅動表；

　　·根據應用，確定在哪些表上對哪些列建立合適的索引；

　　·根據表和索引的設計，確定要創(chuàng)建的表空間和回滾段，為表空間和回滾段選擇合適的磁盤，盡可能創(chuàng)建本地管理的表空間，減少數(shù)據庫空間管理方面的工作；

　　·明確需要編寫的觸發(fā)器及過程；

　　·為數(shù)據庫對象選擇備份和恢復策略。

　　在數(shù)據庫設計階段，有時未必能完全確定合適的數(shù)據庫對象的特征，應用設計和開發(fā)中還可能發(fā)現(xiàn)不合適的地方，需要回過頭來進行調整和修改。但設計階段的工作越細致，出現(xiàn)問題的可能性就越小，工作的效率就越高。

　　創(chuàng)建數(shù)據庫對象時，要根據數(shù)據庫對象的特點，結合存儲設備的大小、數(shù)量及速度等，對數(shù)據庫對象分類進行存儲，最大限度地消除或減少資源競爭。在數(shù)據庫對象創(chuàng)建時主要應遵循以下原則：

　　·應用數(shù)據應放在單獨的表空間，不要將應用數(shù)據放在系統(tǒng)表空間，為防止無意的使用系統(tǒng)表空間，將應用用戶的系統(tǒng)表空間限額設為0。

　　·索引和表應放在位于不同硬盤上的不同的表空間，這樣會提高數(shù)據庫操作的速度。

　　·需要同時被訪問的表要分開存放，利于并發(fā)訪問的實施。

　　·如果磁盤數(shù)量有限，可把不常聯(lián)合訪問的表放在相同的磁盤上。

　　·預分配的原則。創(chuàng)建數(shù)據庫對象（表空間、回滾段、表、索引等）時，根據對象的情況設置合適的storage參數(shù)非常重要。創(chuàng)建對象設計時，對對象的容量和預期的增長有一個估計，這樣才能確定存儲參數(shù)的大小。一般來說，應預先給表和索引等數(shù)據庫對象分配足夠的空間，數(shù)據庫段不要太多地做動態(tài)擴展，因為會影響數(shù)據庫性能。一個段（segment）由一個區(qū)（extent）構成是最理想的，initial 參數(shù)可以稍大一點，如果可能，可設為最大容量的大小，initial必須是db_block_size的整數(shù)倍；next參數(shù)的設置比較靈活，根據應用進行相應的設置，但也必須是db_block_size的整數(shù)倍；為了減少數(shù)據庫碎片的產生，pctincrease參數(shù)應該盡量設為0；更新操作比較少的段，pctfree要設置得小一點，更新操作很多的段要設置得大一些；inittrans和freelists的值要相等，大小與并發(fā)事務數(shù)相關。

　　·分而治之的原則。大的數(shù)據庫表和索引可考慮進行分區(qū)存放，不同的分區(qū)可位于不同的磁盤上，更好地均衡I/O。Oracle可以只對表的某些分區(qū)進行查詢，這樣會提高查詢的速度；可對分區(qū)進行數(shù)據的刪除、裝載，還可以移動分區(qū)，對表的管理和控制具有更大的靈活性；可以有更多的策略選擇，更好地執(zhí)行備份和恢復操作。注意，對某些分區(qū)進行操作后，在Oracle8i下必須重建全局索引。

　　·大小和增長趨勢類似的表最好放在相同的表空間，可以有效控制硬盤碎片的產生，提高空閑塊的可重用性。

　　·相同備份和恢復策略的表最好放在同一個表空間，這樣有助于備份和恢復工作的完成。

　　·對響應時間要求苛刻的應用所訪問的對象放在速度快的磁盤上。

標簽：銅川湖南衡水湘潭蘭州黃山仙桃崇左

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