Oracle數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)提升性能的五條法則
眾所周知，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到數(shù)據(jù)庫運(yùn)行的效率。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，對于提升數(shù)據(jù)庫性能來說，合理的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，比升級服務(wù)器的硬件配置，還要來的有效。但是，筆者無論是在跟同事合作，又或者是在論壇上跟相關(guān)同行交流的時(shí)候，總是會發(fā)現(xiàn)有些人有一些不好的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)習(xí)慣，影響了數(shù)據(jù)庫的性能，增加了數(shù)據(jù)庫管理員的工作量。
筆者認(rèn)為，為了提升數(shù)據(jù)庫的性能，在Oracle數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的時(shí)候，要做到五條法則。
一：在小型表上不要建立索引
毋庸置疑，索引可以提高數(shù)據(jù)庫查詢的效率。但是，俗話說，過之則不及。索引也必須用在合時(shí)的地方。如果索引設(shè)置不當(dāng)，不但不會提升數(shù)據(jù)庫的性能，反而會起到相反的作用。如在小型數(shù)據(jù)庫上設(shè)置索引，而且這些表用戶更改的比較頻繁。如員工基本信息表，就是簡單的不超過十個(gè)字段。這個(gè)表用戶需要經(jīng)常的進(jìn)行插入與刪除操作。當(dāng)進(jìn)行這些變更作業(yè)的時(shí)候，需要對索引進(jìn)行維護(hù)。而這個(gè)維護(hù)的工作量可能比掃描表空間消耗更多的存儲空間。從而不但起步到改善數(shù)據(jù)庫性能的作用，反而是在拖后腿。
所以，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的時(shí)候，要做到的第一個(gè)戒條就是，不要再用戶經(jīng)常更改的小型表上建立索引。否則的話，是得不償失的。
二：不要用用戶的鍵
如我們在設(shè)計(jì)一個(gè)ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的時(shí)候，有一張銷售訂單表。在這張表中，有一個(gè)銷售訂單號。那么我們能否利用這個(gè)單號作為關(guān)聯(lián)其他表的外鍵呢?如在銷售出貨單上，需要關(guān)聯(lián)到銷售訂單。這個(gè)時(shí)候，我們能否把銷售訂單單號作為跟出貨單關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵字呢?
答案是可以的，但是不是最優(yōu)選擇。我們可以看一下ERP的后臺數(shù)據(jù)庫。在銷售訂單表上，除了銷售訂單號這個(gè)唯一表示銷售訂單紀(jì)錄的字段外，還有一個(gè)字段就是銷售訂單ID。在前臺的出貨單界面上雖然顯示的是銷售訂單號碼，但是，在后臺卻存儲著的是銷售訂單ID。也就是說，數(shù)據(jù)庫不是以用戶的鍵作為主鍵，而是采用了數(shù)據(jù)庫自動維護(hù)的單據(jù)ID這個(gè)字段。
為什么要這么設(shè)計(jì)呢?這就是筆者今天要談的第二個(gè)戒條，不要用用戶的鍵。通常情況下，不要選擇用戶可編輯的字段作為外鍵或者主鍵。因?yàn)檫@會增加我們額外的工作量。
如果我們把銷售訂單號作為外鍵的話，則在創(chuàng)建銷售訂單紀(jì)錄后還要對用戶編輯字段的行為施加限制，如判斷是否違反外鍵的強(qiáng)制性規(guī)則等等。有些系統(tǒng)把銷售訂單號設(shè)置為外鍵的話，則往往是把這個(gè)字段設(shè)置為系統(tǒng)自動編號，并且用戶不可更改。可是，在實(shí)際工作中，企業(yè)員工往往需要編輯這個(gè)字段。員工需要編輯這些不可編輯的字段時(shí)系統(tǒng)缺乏靈活性的缺陷就體現(xiàn)出來了。而且，當(dāng)用戶輸入完數(shù)據(jù)保存的時(shí)候再提示紀(jì)錄不符合要求，則也不是很人性化的設(shè)計(jì)。
另外，我們還必須為此設(shè)計(jì)一些檢測和糾正鍵沖突的方法。如考慮這個(gè)外鍵的直是否在其他數(shù)據(jù)表中存在等等。雖然這通常只需要我們花點(diǎn)時(shí)間就可以搞定。但是從數(shù)據(jù)庫性能上來說，這個(gè)代價(jià)就比較大了。再則，如此的話，就不能夠很好的把系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)跟企業(yè)員工的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)很好的隔離。
所以，筆者認(rèn)為，不要用用戶的鍵來作為我們數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的主鍵或則外鍵。或者說，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)用到的鍵要讓數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行自動維護(hù)，用戶不得更改這個(gè)維護(hù)規(guī)則。
三：不要用商務(wù)規(guī)則來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性
數(shù)據(jù)的完整性有好幾種實(shí)現(xiàn)方法。如可以通過數(shù)據(jù)庫約束實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性;也可以通過前臺系統(tǒng)的商務(wù)規(guī)則來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性。不過，筆者這里要建議的是，在一些大型的數(shù)據(jù)庫中，不要試圖通過商務(wù)規(guī)則來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性，而盡可能的通過數(shù)據(jù)庫的約束來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槿敉ㄟ^商務(wù)規(guī)則來實(shí)現(xiàn)完整性，往往會出現(xiàn)一些莫名其妙的錯(cuò)誤。
如筆者就遇到過這一個(gè)案例。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的時(shí)候，把某個(gè)字符型字段長度限制為最長50位。而在前臺應(yīng)用程序中，卻限制了60位。在員工數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的時(shí)候，在前臺應(yīng)用程序中，可以輸入55個(gè)字符。但是，下次用戶查詢的時(shí)候，卻發(fā)現(xiàn)后面幾個(gè)字符沒有了，只剩下前面那些內(nèi)容。這主要是因?yàn)樵跀?shù)據(jù)保存的時(shí)候，超過了數(shù)據(jù)庫的最長位數(shù)限制。數(shù)據(jù)庫就會自動把后面幾個(gè)字符去掉然后保存。如此，用戶在前臺輸入數(shù)據(jù)的時(shí)候，以為可以保存。但是，實(shí)際上數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)是不全的。
所以，筆者的第三個(gè)戒條就是，不要利用商務(wù)規(guī)則在前臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性。只要有可能，就要盡量在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性。在數(shù)據(jù)庫層面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性的同時(shí)，需要注意用戶的友好性。
一是要把違反約束信息盡可能詳細(xì)的回饋給用戶。如銷售訂單號，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中設(shè)置了唯一性約束。則當(dāng)用戶在建立銷售訂單的時(shí)候，銷售訂單號重復(fù)時(shí)，就需要把這個(gè)約束的詳細(xì)信息反饋給前臺用戶。若只顯示不能夠保存這個(gè)錯(cuò)誤信息往往是不夠的。這會讓用戶摸不著頭腦。
二是在必要的時(shí)候，可以利用觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性。雖然在功能設(shè)計(jì)上，我們不建議在Oracle數(shù)據(jù)庫中采用觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)。如要把某個(gè)小寫金額轉(zhuǎn)換為大小金額。我們是建議通過前臺應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)。因?yàn)閼?yīng)用程序的執(zhí)行效率要比數(shù)據(jù)庫的觸發(fā)器高。但是，在數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完整性上，在必要的時(shí)候，若靠數(shù)據(jù)庫約束無法實(shí)現(xiàn)完整性，我們?nèi)匀唤ㄗh采用觸發(fā)器，而不是前臺應(yīng)用程序來實(shí)現(xiàn)。在任何情況下，不要依賴于應(yīng)用程序來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性。否則的話，很難保證數(shù)據(jù)庫約束與商務(wù)層約束的一致性。
四：在可能的情況下，不要讓前臺應(yīng)用程序直接訪問數(shù)據(jù)表
其實(shí)，在數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)表與前臺應(yīng)用程序之間，還有一個(gè)很好的“中間人”，那就是視圖。試圖是數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)表的一個(gè)抽象。他除了可以保障數(shù)據(jù)的質(zhì)量外，還可以有效的訪問前臺應(yīng)用程序?qū)τ跀?shù)據(jù)的非法訪問。所以，一些安全性級別比較高的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的時(shí)候，往往會在數(shù)據(jù)庫和前臺應(yīng)用程序代碼之間提供“視圖”這個(gè)中間人，讓其作為基礎(chǔ)表的“新聞發(fā)言人”。如此，前臺應(yīng)用程序在沒有必要的情況下，可以不直接訪問數(shù)據(jù)表，而是通過視圖來對表實(shí)現(xiàn)間接的訪問。
如在進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入程序設(shè)計(jì)的時(shí)候，通過視圖來實(shí)現(xiàn)則是一個(gè)很理想的方法。如用戶現(xiàn)在要導(dǎo)入產(chǎn)品信息，包括產(chǎn)品基本信息、供應(yīng)商信息、價(jià)格信息等等。這些信息在數(shù)據(jù)庫中往往包含在三種表中，分別為產(chǎn)品基本信息表、供應(yīng)商信息表、產(chǎn)品價(jià)格信息表。若前臺應(yīng)用程序直接訪問基礎(chǔ)表的話，就需要分別訪問這三張基礎(chǔ)表。這不但效率比較低，而且也不容易實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性。此時(shí)，我們就可以利用視圖，把一些必須要填入的字段組合在一張可更新視圖中。如此，前臺應(yīng)用程序只需要訪問一個(gè)數(shù)據(jù)庫對象即可。
再者，在數(shù)據(jù)庫報(bào)表設(shè)計(jì)上，更是要通過視圖來實(shí)現(xiàn)。而不要通過傳遞一段SQL代碼來查詢基礎(chǔ)表。這對于數(shù)據(jù)的安全性會帶來比較大的威脅。
所以，第四條法則就是，在可能的情況下，不要讓前臺應(yīng)用程序直接訪問數(shù)據(jù)表。
五：不要一直讓用戶輸入數(shù)據(jù)
有些字段其實(shí)不一定要讓用戶輸入，只需要用戶選擇即可。如在人事管理系統(tǒng)中，企業(yè)員工所屬的民族、職位、省份等等就沒有必要讓用戶手工輸入。而可以通過列表的形式讓員工來進(jìn)行選擇。這種手段，是提高數(shù)據(jù)完整性的最佳方式之一。若能夠給用戶提供一個(gè)詳細(xì)的列表供其選擇，這樣將減少鍵入代碼的錯(cuò)誤，同時(shí)提高數(shù)據(jù)庫的一致性;也可以提高用戶界面的友好性。
所以，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的時(shí)候，盡量使用列表字段來供用戶選擇。若連省份等等字段都要用戶手工輸入的話，則我們在數(shù)據(jù)庫完整性所花費(fèi)的時(shí)間，就要很多。如在數(shù)據(jù)保存的時(shí)候，都要去判斷用戶輸入的數(shù)據(jù)是否合乎完整性的規(guī)則。這顯然工作量要比設(shè)計(jì)一個(gè)列表字段多得多。
故數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的第五條法則就是不要老是讓用戶手工輸入數(shù)據(jù)。提供列表讓用戶進(jìn)行選擇，用戶不僅可以提高效率，我們也可以省事，同時(shí)，也能夠保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。
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