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1、,,,,,,,Click to edit Master title style,,Click to edit Master text styles,,Second level,,Third level,,Fourth level,,Fifth level,,*,*,*,Chapter 15,物理數據庫設計,–,步驟,7,,引入受控冗余的考慮,1,Chapter 15,–,,目的,反規范化的含義,,,何時利用反規范化來改善系統性能,,2,,步驟,7,引入受控冗余的考慮,,,確定是否放松規范化規則引入受控冗余數據來改善系統性能。,,規范化是確定哪些列屬于同一張表的技術。,,實現規范化的結果就是產生
2、最小冗余的表。,,,然而，規范化的數據庫設計可能不提供最大的處理效率。,,我們可能愿意接受規范化設計方面的一些損失而實現更好的性能。,,3,,反規范化（,Denormalization,,）,對基本表結構的修改，使得新表比原始表的范式低。,,,將兩個表合成一個新表，該新表與原表滿足相同范式但比原始表包含更多的空值,。,4,,反規范化需要考慮的因素,反規范化需要考慮下列因素,,使實現更加復雜,,會犧牲靈活性,,可能加快檢索速度，但會降低更新速度,,通常，如果性能達不到要求，并且表的更新率較低，查詢率較高，則反規范化就是可行的。,,5,,反規范化的一個例子,Branch(,branchNo,,st
3、reet,city,state,zipCode,mgrStaffNo,),,嚴格地說，該表并不滿足,3NF,。因為,zipCode,屬性決定了,city,和,state,。要規范化該表，則將其一分為二。,,Branch(,branchNo,,street,zipCode,mgrStaffNo,),,zipCode(,zipCode,,city,state,),,但是很少這樣使用不完整的地址，因此我們通常使用原始的,Branch,表，盡管它只是滿足,2NF,。,6,,反規范化步驟,反規范化的通常情況，以便加速進行常用或關鍵的事務,,步驟,7.1,合并一對一（,1:1,）關系,,步驟,7.2,復制
4、一對多（,1:*,）關系中的非鍵列以減少連接,,步驟,7.3,復制一對多（,1:*,）關系中的外鍵列以減少連接,,步驟,7.4,復制多對多（*,:*,）關系中的列以減少連接,,步驟,7.5,引入重復組,,步驟,7.6,創建提取表,,步驟,7.7,分區表,7,,步驟,7.1,合并,1:1,關系,,空間的浪費就不得不與合并表所帶來的性能的提高進行權衡了。,8,,步驟,7.2,復制,1:*,關系中的非鍵列以減少連接,SELECT,vfr,.*,,v.dailyRental,,FROM,VideoForRent,,vfr,Video,v,,WHERE,vfr.catalogNo,=,v.catalog
5、No,,AND,branchNo,= ‘B001’,SELECT,vfr,.*,,FROM,VideoForRent,,vfr,,WHERE,branchNo,= ‘B001’,如果修改了父表中的復制數據，則必須在子表中也更新它。,9,,步驟,7.3,,復制,1:*,關系中的外鍵列以減少連接,SELECT,ra,.*,,FROM,RentalAgreement,,ra,,,VideoForRent,,vfr,,WHERE,ra.videoNo,=,vfr.videoNo,,AND,vfr.branchNo,= ‘B001’,SELECT *,,FROM,RentalAgreement,,,WH
6、ERE,vfr.branchNo,= ‘B001’,10,,步驟,7.4,復制,*:*,關系中的列來減少連接,SELECT,v.title,a,.*,r.*,,FROM Video,v,Role,,r,Actor,a,,WHERE,v.catalogNo,=,r.catalogNo,,AND,r.actorNo,=,a.actorNo,SELECT a.*,r.*,,FROM Role,r,Actor,a,,WHERE,r.actorNo,=,a.actorNo,11,,Step 7.5,引入重復組,,12,,步驟,7.6,創建提取表,,報表要訪問派生數據并且基于相同的一組基本表執行多表連接，
7、但是，報表所基于的數據可能是靜態的，或者有時不需要當前的數據而是歷史數據。,,創建一張基于報表所需要的表的反規范化的提取表，并且容許用戶直接訪問提取表代替訪問基本表。,,最常用的場合是在系統使用率較低時生成提取表，例如在前一天晚上生成當天的提取表。,13,,步驟,7.7,分區表,,除了將表合并在一起之外，另外一個方法就是將表分解成一些較小的并且更易于維護的片段。,,Horizontal partition,,水平分區,:,將表中的記錄分布在幾個較小的表中。,,Vertical partition,垂直分區,:,將表中的列分布在一些較小的表中,.,,分區在存儲和分析大數量數據的應用中非常有用。,
8、14,,步驟,7.7,,分區表,,15,,分區表舉例,,通過水平分區，使每個分公司占用一個分區，以提高查詢性能。,CREATE TABLE,VideoForRent_Partition,(,,,videoNo,CHAR(6) NOT NULL,,,available CHAR NOT NULL,,,,catalogNo,CHAR(6) NOT NULL,,,,branchNo,CHAR(4) NOT NULL,,,PRIMARY KEY,videoNo,,FOREIGN KEY,catalogNo,REFRENCES,Video(videoNo,),,FOREIGN KEY,branchNo,
9、REFRENCES,branchNo,)),,PARTITION BY,HASH(branchNo,),,(PARTITION b1 TABLESPACE TB01,,,PARTITION b2 TABLESPACE TB02,,,PARTITION b3 TABLESPACE TB03);,16,,分區表的優缺點,,優點,:,,改善負載平衡：分解后的表可以放置在二級存儲的不同地方，允許并發訪問。,,改善性能：并行機制。,,增強可用性：不同存儲區域，提高了可用性。,,改善可恢復性：分區越小，恢復起來越快。,,安全性：不同分區的數據可以有不同的訪問機制。,,缺點,:,,復雜：多個分區的查詢比較復
10、雜。,,降低性能：當查詢用到多個分區中的數據時，降低了性能。,,重復：垂直分解涉及主鍵的復制。,17,,如何維護數據完整性,觸發器：用于自動更新派生或復制的數據。,,事務：在每個應用中構建事務使數據在一個事務中完成。,,批程序：在合適的時間運行批程序保持反規范化數據的一致。,18,,小結,在步驟,7,中，考慮引入受控冗余，以改善性能。,,如果性能達不到要求而且表的更新率比較低而查詢率非常高，則非規范化可能是個可行的選擇。,,在如下情況下考慮反規范化，特別是對于加速常用或關鍵事務：合并,1:1,關系；復制,1:*,關系中的非鍵列來減少連接；復制,1:*,關系的外鍵來減少連接，復制*,:*,關系中的列來減少連接；引入重復組；創建提取表；劃分非常大的表。,19,,
物理數據庫設計 –引入受控冗余的考慮
