基于SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化策略

李莎 王小瓊

摘 要：數(shù)據(jù)庫(kù)的性能直接決定了一個(gè)軟件系統(tǒng)的整體性能，特別是當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)信息時(shí)代，對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)量越來(lái)越大。如何優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)成了能否提高數(shù)據(jù)處理能力的一個(gè)重要因素。基于SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化策略所關(guān)注的就是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、應(yīng)用程序的優(yōu)化及硬件系統(tǒng)的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；SQL Server；調(diào)優(yōu)數(shù)據(jù)庫(kù)；磁盤(pán)I/O

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，數(shù)據(jù)處理越來(lái)越成為網(wǎng)絡(luò)性能的一個(gè)發(fā)展瓶頸，由于用戶的大量增加，數(shù)據(jù)處理的量成幾何級(jí)增長(zhǎng)，而且處理的復(fù)雜程度也在不斷增加。在軟件開(kāi)發(fā)初期，由于大多數(shù)開(kāi)發(fā)人員對(duì)系統(tǒng)的發(fā)展及性能考慮不足，在系統(tǒng)投入運(yùn)行后，數(shù)據(jù)處理量會(huì)不斷的增加，數(shù)據(jù)的分布也會(huì)發(fā)生比較大的變化，這些問(wèn)題都會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)的性能，進(jìn)而影響系統(tǒng)的工作。因此數(shù)據(jù)庫(kù)的性能的優(yōu)化成了數(shù)據(jù)處理的一個(gè)很重要環(huán)節(jié)。

系統(tǒng)的性能優(yōu)化應(yīng)該貫穿系統(tǒng)工作的整個(gè)生命周期，從開(kāi)發(fā)開(kāi)始直到系統(tǒng)最終下線，都應(yīng)該不斷的動(dòng)態(tài)的優(yōu)化并不斷調(diào)整優(yōu)化過(guò)程。基于SQL Server的數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)處理、存儲(chǔ)、查詢等進(jìn)行調(diào)優(yōu)的過(guò)程。

基于SQL Serve數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化，應(yīng)該從數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的時(shí)候就做好優(yōu)化打算，為后面系統(tǒng)正式投入運(yùn)行后優(yōu)化做好準(zhǔn)備。其主要策略有：

1）調(diào)優(yōu)數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)性能的優(yōu)化基礎(chǔ)就是數(shù)據(jù)庫(kù)的基本設(shè)計(jì)，如果設(shè)計(jì)端出了問(wèn)題則對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的影響很大，也很有可能沒(méi)有優(yōu)化的必要。數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化應(yīng)該從數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)開(kāi)始，一般要找專(zhuān)業(yè)的性能優(yōu)化專(zhuān)家根據(jù)系統(tǒng)的要求，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)采取合理的設(shè)計(jì)方案。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)主要包含兩個(gè)部分，一個(gè)是數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)分配的物理設(shè)計(jì)，一個(gè)是數(shù)據(jù)流量分配的邏輯設(shè)計(jì)。物理設(shè)計(jì)主要包括數(shù)據(jù)對(duì)象在物理介質(zhì)上存儲(chǔ)分布等各個(gè)方面，所要注意的問(wèn)題就是在不同的存儲(chǔ)介質(zhì)上所放的數(shù)據(jù)塊的大小，這個(gè)直接關(guān)系到數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)速度。而邏輯設(shè)計(jì)主要包括在數(shù)據(jù)庫(kù)的索引、數(shù)據(jù)庫(kù)模式、視圖等。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)，如果在設(shè)計(jì)初始出了問(wèn)題，則不可能通過(guò)單純的優(yōu)化來(lái)完成數(shù)據(jù)庫(kù)的正常工作，所以這是數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)整和優(yōu)化的保障。

2）優(yōu)化應(yīng)用程序。網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的查詢和傳輸速度及效率不僅僅在于服務(wù)器，而是和多種因素相關(guān)聯(lián)的，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的相關(guān)統(tǒng)計(jì)，對(duì)和數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的各個(gè)外部因素進(jìn)行調(diào)整，同樣可以達(dá)到數(shù)據(jù)庫(kù)性能優(yōu)化的目的。相關(guān)因素主要包括，網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、硬件、數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)等各個(gè)方面。而這因素大都設(shè)計(jì)硬件設(shè)備，其它軟件方面主要是應(yīng)用程序的優(yōu)化，包括數(shù)據(jù)庫(kù)的SQL語(yǔ)句和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言的優(yōu)化。在數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用中，大部分是通過(guò)SQL語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此SQL語(yǔ)句的優(yōu)化對(duì)數(shù)據(jù)系統(tǒng)優(yōu)化起到很重要的作用。

大多數(shù)針對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用程序的優(yōu)化也都集中在查詢語(yǔ)句的處理上，而SQL語(yǔ)句的優(yōu)化則可集中到合理利用臨時(shí)數(shù)據(jù)表及索引。充分利用臨時(shí)數(shù)據(jù)表，及建立合理的索引、調(diào)整優(yōu)化SQL語(yǔ)句，等可以減少客戶訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的次數(shù)，減小CPU的占用時(shí)間，提高內(nèi)存的利用率，減小系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，縮短用戶等待時(shí)間等都有很重要的意義。

3）調(diào)整內(nèi)存分配。內(nèi)存對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理速度的影響很大，所以有效增大內(nèi)存也是提高數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)性能的最有效方式，但是目前受制于硬件設(shè)備的影響，不可能對(duì)內(nèi)存進(jìn)行大量的擴(kuò)充。對(duì)內(nèi)存使用的原則就是優(yōu)先給系統(tǒng)認(rèn)為必要應(yīng)用程序分配較大的內(nèi)存，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化就是優(yōu)先分配足夠內(nèi)存給數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，但是這也取決于操作系統(tǒng)對(duì)各個(gè)應(yīng)用程序的分配。CPU在處理數(shù)據(jù)的時(shí)候，先從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)，如果內(nèi)存夠大，則數(shù)據(jù)一次調(diào)入內(nèi)存的數(shù)據(jù)量就較大，可以有效減少磁盤(pán)訪問(wèn)次數(shù)，內(nèi)存的分配是在軟件系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候進(jìn)行配置的，所以其調(diào)整和優(yōu)化應(yīng)該安排在檢查數(shù)據(jù)庫(kù)文件的磁盤(pán)輸入/輸出之前。

4）調(diào)整磁盤(pán)I/O。數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)和查詢最終都得經(jīng)過(guò)磁盤(pán)，所以對(duì)物理存儲(chǔ)介質(zhì)的讀寫(xiě)是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)性能影響最大的，磁盤(pán)I/O操作也是消耗資源最大的一種操作。對(duì)磁盤(pán)I/O進(jìn)行優(yōu)化的主要目的和方法是盡量減少磁盤(pán)的讀寫(xiě)次數(shù)，加大數(shù)據(jù)的一次處理量，提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的空間分配及管理。

1 基于SQL語(yǔ)句的優(yōu)化器

優(yōu)化器的類(lèi)型。數(shù)據(jù)庫(kù)在被訪問(wèn)的時(shí)候，都是執(zhí)行SQL語(yǔ)句，在執(zhí)行之前系統(tǒng)需要確定訪問(wèn)方式及執(zhí)行的過(guò)程，在執(zhí)行的時(shí)候是否使用數(shù)據(jù)索引，是否使用臨時(shí)數(shù)據(jù)表，臨時(shí)數(shù)據(jù)表有沒(méi)有存儲(chǔ)，存儲(chǔ)在哪個(gè)物理介質(zhì)模塊上了。如果使用索引，使用哪些索引，在需要對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)表進(jìn)行查詢的時(shí)候采取的是哪個(gè)連接方式等，而這引起是由SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化器來(lái)完成的。對(duì)優(yōu)化器的分類(lèi)，主要包括兩種情況，一種是基于代價(jià)的優(yōu)化器，一種是基于規(guī)則的優(yōu)化器。

1）基于代價(jià)的優(yōu)化器。所謂基于代價(jià)的優(yōu)化器是指，系統(tǒng)根據(jù)目前數(shù)據(jù)庫(kù)的信息，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢及操作的開(kāi)資做一個(gè)判斷，然后選出一個(gè)開(kāi)資相對(duì)較小的優(yōu)化方案。這種優(yōu)化器主要是根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的服務(wù)器的因素來(lái)進(jìn)行分配處理的，包括緩存大小和策略，I/O 大小等。

2）基于規(guī)則的優(yōu)化器。基于規(guī)則的優(yōu)化器主要是根據(jù)制定的一些規(guī)則和一些優(yōu)化原則來(lái)執(zhí)行過(guò)程和訪問(wèn)控制方式。相對(duì)來(lái)說(shuō)要比基于代價(jià)的優(yōu)化器要更容易實(shí)現(xiàn)，不需要對(duì)硬件進(jìn)行操作，根據(jù)規(guī)則和優(yōu)化原則來(lái)制定各個(gè)訪問(wèn)控制策略的優(yōu)先級(jí)別。這種優(yōu)化器對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的分布存儲(chǔ)及硬件設(shè)施沒(méi)有特殊要求，只是根據(jù)規(guī)則進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)數(shù)據(jù)索引、數(shù)據(jù)表等各個(gè)方面不關(guān)心，所以基于規(guī)則的優(yōu)化器也只能是粗話型的優(yōu)化，很難從根本上解決SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化問(wèn)題。

2 結(jié)論

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的優(yōu)化可以有效提高系統(tǒng)的性能，微軟的SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要從設(shè)計(jì)開(kāi)始就進(jìn)入優(yōu)化程序。

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作者簡(jiǎn)介：

李莎（1983-），女，漢族，河南鄭州人，碩士，鄭州財(cái)經(jīng)學(xué)院專(zhuān)任教師，講師，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。