計算機數據庫的構建分析及其管理維護方法

在信息時代到來的今天，計算機系統的普及程度越來越高，其現已滲透到了各行各業當中。隨著用戶對計算機系統的使用日益頻繁，各類數據的生成量隨之增大，為了對一些重要的數據進行有效的存儲和管理，需要構建起一個相對完善的數據庫。基于此點，本文首先簡要分析了計算機數據庫的結構與特點，在此基礎上，對計算機數據庫的構建及其管理和維護方法進行了論述。期望通過本文的研究能夠對計算機數據庫運行穩定性及可靠性的提升有所幫助。

【關鍵詞】計算機 數據庫 構建 管理 維護

1 計算機數據庫的結構與特點分析

簡單來講，數據庫就是存儲數據的倉庫，對相關數據進行管理和儲存是數據庫最為突出的功能。數據庫是與計算機技術相伴生的產物，它的類型相對較多，從最簡單的數據表格，到可以存儲和管理海量數據信息的大型數據庫系統，全都歸屬于數據庫的范疇。信息社會中，各類數據信息的產生量越來越多，為了對其中有一些有利用價值的數據信息進行更為有效的管理和存儲，必須構建起一個與之相適應的數據庫系統。

1.1 數據庫的結構

大體上可將計算機數據庫的結構劃分為以下三個層次，如圖1所示。

1.1.1 物理數據層

以內模式作為框架結構體系所構成的數據庫被稱之為物理數據庫，它位于整個數據庫的最內層，是物理存貯設備上實際存儲數據的集合，其中的所有數據均為原始數據，其由內部模式描述指令操作處理的字符、字及位串構成，用戶可通過相關操作對這些原始數據進行加工。

1.1.2 概念數據層

以概念模式作為主要框架結構體系所構成的數據被稱之為概念數據庫。從圖1中可以看出，它位于整個數據庫的中間，是數據庫的邏輯表示，其給出了數據庫中所存儲數據的邏輯定義，并指出了這些數據之間的邏輯關系，是存貯記錄的集合。其所涉及的是數據庫中所有對象的邏輯關系，并不表示數據的物理情況，數據庫的管理人員可對其進行使用。

1.1.3 用戶數據層

以外模式作為基本框架結構體系所構成的數據庫被稱之為用戶數據庫，這是一個用戶能夠看到并且可以使用的數據庫，表示某一個或是某一些特定用戶使用的數據集合，即邏輯記錄的集合。

數據庫中的三個結構層次，可以通過映射方式進行相互轉換。

1.2 數據庫的特點

可將計算機數據庫的特點歸納為以下幾個方面：

1.2.1 數據共享

通過計算機數據庫，可以實現數據資源共享，這里所指的共享即所有用戶能夠在同一時間對數據庫中存儲的數據進行使用。

1.2.2 數據獨立

計算機數據庫中數據的邏輯結構與應用程序之間相互獨立，數據的物理結構發生改變時，不會對數據的邏輯結構造成影響。

1.2.3 數據集中控制

在文件管理模式下，計算機數據庫中的數據處于一種相對分散的狀態，不同的用戶或是同一個用戶在進行不同的處理時，其文件之間并無任何關聯性，借助數據庫可對數據進行集中管控，并利用相關的數據模型表示數據之間的關系。

2 計算機數據庫的構建

近年來，隨著計算機網絡的普及，使得數據庫的應用越來越廣泛，數據庫的構建方法也越來越多，尤其是在VFP中，可以使用多種方法建立數據庫。為了便于對數據庫的構建過程進行分析，下面選用計算機系統提供的數據庫向導，構建一個能夠進行各種資料管理的數據庫，具體的構建步驟如下：

Step1：將文件菜單打開后，點擊新建選項，選擇文件類型為數據庫向導按鈕；

Step2：在數據庫向導窗口的選擇數據庫列表框內，選取出一個由系統提供的數據庫原型，本次構建的數據庫為資料管理數據庫，所以選擇的原型數據庫為BOOKS，選好之后，點擊下一步按鈕；

Step3：在選擇數據源列表框中，將數據庫中需要包含的各種表及視圖選取出來，此時系統便會默認為全部內容，當表和視圖選好之后，繼續單擊下一步按鈕，進入到為數據庫中的表建立索引的對話框當中；

Step4：在數據庫中，索引是表的排序方法，通常情況下，數據庫會給定一個較為合理的表排序方法，如資料表中可按照資料的編號（books_id）和主題編號（topic_id）構建相應的索引，若是系統給出的索引符合用戶的使用要求，則不需要對其進行改動，直接單擊下一步按鈕即可為數據庫中的表建立關系；

Step5：在數據庫中，關系具體是指不同表之間的內在聯系，如資料表與使用者之間存在的關聯，對資料表中任意的資料在使用者表中均可以找到其中與之相關的詳細資料。這種表的合理關系在向導中已經建立，只需要對此進行保留即可，隨后單擊下一步按鈕；

Step6：在數據庫向導的最后一步中，選擇保存數據庫以備將來使用和用示例數據填入表，然后單擊完成按鈕；

Step7：在另存為對話框當中，選定文件夾的名稱（如D：＼XSXXGL），并為數據庫命名（如BOOKS），然后單擊保存，此時計算機系統便建立好了一個資料數據庫，即Books.dbc。

Step8：當數據庫構建完成之后，點擊文件菜單，選擇文件類型為數據庫，選擇文件夾，如D：＼XSXXGL，然后雙擊需要打開的數據庫文件，則系統便會進入到數據庫設計器當中，如圖2所示。

該數據庫可以隨時打開，以便瀏覽、修改、添加、刪除其中的文件對象。

3 計算機數據庫的管理維護方法

3.1 數據庫管理方法

3.1.1 日常管理

對計算機數據庫的日常管理非常重要，這是保證數據庫穩定運行的前提和基礎，相關的管理人員可以采用如下方法對數據庫進行管理：

（1）對數據庫實例的狀態以及與數據庫有關的所有后臺進程進行檢查，看是否存在運行異常的情況。

（2）數據庫網絡進行檢查，看是否連通，重點查看監聽器（listener）的狀態以及網絡能否ping通其它的計算機和應用系統的客戶端。

（3）對磁盤空間的實際使用情況進行檢查，若是空間的剩余不足20%，則應當及時將不用的文件刪除掉，以此來釋放磁盤空間，確保數據庫的正常運行。

（4）對告警文件進行檢查，看是否存在異常。

（5）按照數據庫的特點，對其它日志文件中的內容進行檢查，若是發現異常情況應當及時進行處理。

（6）對CPU、系統內存及I/O狀態等進行檢查，看有無異常。

（7）對備份日志文件及網絡備份軟件的監控記錄進行檢查，看自動備份是否成功。對于數據庫的脫機備份要確定其是在數據庫關閉之后開始進行的，并檢查備份的內容是否完整、齊全，對于在歸檔模式下運行的數據庫，要及時清除歸檔日志文件，避免占用過多的磁盤空間影響數據庫的運行速度，同時還要做好歸檔日志文件的保留，以備恢復之用。

（8）管理人員應當每天對數據庫管理控制平臺進行運行，并對數據存儲空間的使用情況、剩余情況進行檢查確認，如有必要，應增大數據庫存儲空間的容量，尤其要對使用量增加過快的表空間進行關注。

3.1.2 按月管理

數據庫的管理人員應當以月為單位，對計算機數據庫進行管理。具體的工作內容如下：

（1）對數據庫的性能統計數據進行收集，并對高速緩存區的命中率進行檢查，如果相關的統計信息不理想，應當查明問題的原因并采取相應的方法和措施進行改善，從而確保數據庫的運行穩定。

（2）對數據對象存儲空間內的碎片情況進行檢查，若是碎片過多，應當及時清理，如有必要應加以調整。

（3）對數據庫系統與計算機操作系統的CPU、內存、網絡、硬盤利用率等進行對比分析，預測近期內可能出現的資源爭奪趨勢，如有必要可適當進行調整，從而解決系統資源的爭奪問題，若是調整之后仍然無法達到要求，則應當增加新的資源。

（4）對日常數據庫管理工作的執行情況進行檢查，重點看用戶及數據對象存儲空間的增添、刪除、修改等記錄是否齊全，若有缺失應當及時補充。

3.1.3 物理環境管理

對計算機數據庫物理環境的管理可從以下幾個方面著手：

（1）檢查計算機數據庫服務器放置的場所，看室內溫濕度、電源、通風條件、防水防塵、防雷擊、防靜電等措施是否符合計算機機房相關規范的規定要求。

（2）應當將數據庫服務器放置在單獨的區域當中，所有對數據庫服務器的物理訪問都必須進行嚴格的控制。

（3）應當在數據庫服務器區域邊界上布設防火墻及隔離措施，確保數據庫中的數據安全。

3.2 數據庫維護技術

3.2.1 主要的維護技術

（1）JSP技術。該技術是一種基于Web的編程技術，它的開發能力十分突出，擴展能力強，具有良好的系統兼容性。JSP本身是一種開放的技術，其可以適應相互獨立及不同系統的服務器，借助工具包，可完成平臺的開發與應用，這一特點為其在數據庫維護中的應用提供了條件。此外，該技術的執行引擎與HTTP服務器所處的位置相一致，由此使得JSP具備了一種較為特殊的緩存形式，這種緩存形式可大幅度提升同一個請求的響應速度，由此使得JSP技術的功能性獲得了進一步提升。

（2）中間件技術。這是目前最為流行的一種解決三層結構問題的方式，而計算機數據庫恰好是三層結構。該技術的應用優勢主要體現在如下幾個方面：①中間件支持對不同數據源的引用及訪問，對數據之間的公共邏輯關系有著非常強大的約束與管理能力，它的應用可以有效防止用戶對數據庫的錯誤判斷和選擇。

（3）中間件可以在不改變應用程序編程代碼的前提下，對計算機系統最底層的硬件設備及通信協議等內容進行轉化，由此不但使相關應用程序的系統兼容性獲得了提升，而且還便于不同系統間的移植操作。

（4）中間件具有著強大的管理功能和恢復功能，這在一定程度上增強了關鍵業務的運行穩定性及可靠性。

3.2.2 基于JSP與中間件技術的數據庫維護

通過上文的分析可知，計算機數據庫為三層結構，瀏覽器需要通過中間件的權限認證之后，才可以對數據庫進行相關的管理操作。故此，可將有關的功能封閉在中間件當中，并使其在服務器端運行，所有的運行結果，可以經由服務器返回至用戶瀏覽器上。JDBC API是JSP與計算機數據庫之間的接口，通過它能對訪問請求進行控制。

在計算機數據庫維護時，中間層具有整合及封裝常用功能的作用，支持數據庫執行的基本操作，如查詢、修改、新增等，鑒于此，可基于JSP與中間件技術對數據庫進行維護。具體的實現過程如下：

Step1：安裝驅動。可將驅動程序的內容作為標準，然后裝載JDBC-ODBC；

Step2：建立連接。通常情況下，可以直接用JDBC來連接數據庫，但實踐證明這種方法的效率較低，故此，可采用連接池的模式與數據庫建立連接。這種模式只需要創建一次，后續使用時無需進行重連和關閉。

Step3：數據庫維護操作。當連接建立完畢之后，便可與計算機數據庫進行通信，此時，可通過中間件對數據庫中的相關數據進行操作，如查詢、修改、新增等，由此便可完成相關的數據庫維護工作。

4 結論

綜上所述，數據庫作為計算機系統的伴生產物，它的出現與應用為相關數據的存儲與管理提供了便利，用戶在對計算機數據庫進行構建的過程中，可以按照使用需要，通過計算機系統提供的數據庫設計器建立數據庫，同時，數據庫的管理人員應當加強對數據庫的日常管理，并采取有效的技術措施進行數據庫維護，只有這樣，才能確保數據庫的安全、穩定、可靠運行，也才能使數據庫的作用得以充分發揮。

參考文獻

[1]梁燕君.計算機數據庫的構建與管理維護[J].計算機光盤軟件與應用，2014（24）：303-304.

[2]王軍，石新文.試論計算機數據庫的構建及其管理維護[J].電子技術與軟件工程， 2013（21）：196-196.

[3]張劍鋒.有關計算機數據庫及其管理簡析[J].電腦編程技巧與維護，2014（10）：66-67.

[4]曹煉強.無線互聯科技，計算機數據庫的構建與管理維護研究[J].2016（15）：131-132.

作者簡介

吳海華（1981-），女，江蘇省昆山市人。現為硅湖職業技術學院講師。

作者單位

硅湖職業技術學院 江蘇省昆山市 215332