三、設計與應用題

　　45在進行某學校教務管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計時，數(shù)據(jù)庫設計人員設計了如下幾個關系模式：

　　系(系號，系名)，系號為主碼

　　學生(學號，姓名，所在系號)，學號為主碼

　　課程(課程號，課程名，開課系號)，課程號為主碼

　　選課(學號，課程號，選課時間)，學號和課程號為主碼

　　開發(fā)人員在將關系模式實施到SQL Server 2008的“教務”數(shù)據(jù)庫時，使用了如下表結(jié)構定義語句：

　　CREATE TABLE系(

　　系號varchar(10)NOT NULL，

　　系名varchar(100)

　　)

　　CREATE TABLE學生(

　　學號varchar(50)NOT NULL，

　　姓名varchar(50)，

　　所在系號varchar(10)

　　)

　　CREATE TABLE課程(

　　課程號varchar(50)NOT NULL，

　　課程名varchar(100)，

　　開課系號varchar(10)

　　)

　　CREATE TABLE選課(

　　學號varchar(50)NOT NULL，

　　課程號varchar(50)NOT NULL，

　　選課時間datetime

　　)

　　在執(zhí)行如下查詢語句時發(fā)現(xiàn)執(zhí)行效率很低：

　　SELECT *FROM選課JOIN學生0N學生.學號=選課.學號

　　JOIN系ON系.系號=學生.所在系號

　　JOIN課程0N課程.課程號=選課.課程號

　　WHERE系.系號=ˊ012 ˊ

　　AND convert(vvarchar(10)，選課時間，120)>=ˊ2010-01-01ˊ

　　(1)在查找原因時發(fā)現(xiàn)建表語句有問題。請指出問題并說明該問題是否會影響此查詢語句的執(zhí)行效率。

　　(2)設已在“選課”表的“選課時間”列及“學生”表的“所在系號”列上建立了索引。請問這兩個索引是否能夠提高該查詢語句的執(zhí)行效率?如果不能，請說明原因。

　　參考解析：

　　(1)【解題思路】

　　本題中查詢語句的功能是得到12系全體學生在2010年1月1日后的選課情況的匯總表。在每個數(shù)據(jù)表的定義時都必須嚴格定義表中的完整性約束條件，包括主鍵的設置，否則之后會出現(xiàn)主鍵有相同值的情況，破壞了數(shù)據(jù)的完整性。

　　【參考答案】

　　建表時沒有設置主鍵，也沒有說明外鍵，但不會影響此查詢語句的執(zhí)行效率。

　　(2)【解題思路】

　　“選課”表的“選課時問”列上建立了索引，從而能夠提高執(zhí)行效率。經(jīng)常出現(xiàn)在Where子句中的字段，特別是大表的字段，應該建立索引。索引的作用就類似于書的目錄，即會按照章節(jié)的順序排列。因此如果在一本數(shù)百頁的書里面查找某個章節(jié)位置的時候，就可以只掃描書的目錄。掃描的范圍縮了n倍，查詢的效率自然就會提高。另外，在SQL Server內(nèi)存夠用的情況下，索引會被放到內(nèi)存中，在內(nèi)存中查找自然又會提高效率，所以必須合理利用索引。

　　【參考答案】

　　“選課”表的“選課時問”可以建立索引，從而提高了查詢效率，而“學生”表的“所在系號”建立索引不會提高查詢效率。索引的意義就是將記錄按目標關鍵字順序排列，這樣查找某個目標關鍵字的對應值的位置就縮小了查找范圍。“選課時間”的重復率低，所以可以作為索引，而學生“所在系號”的重復率太高，則不會提高查詢效率。

　　46某采購中心采購了一套商品批發(fā)查詢管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)采用SQLServer 2008數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要經(jīng)常處理百萬級以上的數(shù)據(jù)查詢。同時該系統(tǒng)提供了第三方人員開發(fā)的SQL接口，第三方人員可以根據(jù)自己的需要開發(fā)自己的應用程序來訪問數(shù)據(jù)庫中的相關數(shù)據(jù)。

　　(1)系統(tǒng)在使用的過程中，業(yè)務人員反應系統(tǒng)操作速度很慢。經(jīng)過工程師檢查測試后，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身及網(wǎng)絡傳輸過程中存在著一些問題，請給出針對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身及網(wǎng)絡傳輸過程中可能的一些調(diào)優(yōu)方案。

　　(2)工程師在完成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身和網(wǎng)絡問題的優(yōu)化后，發(fā)現(xiàn)第三方開發(fā)人員的SQL查詢語句存在很多沒有優(yōu)化的問題，請從第三方開發(fā)人員角度給出一些優(yōu)化方案。

　　參考解析：

　　【解題思路】

　　從數(shù)據(jù)庫本身和網(wǎng)絡傳輸?shù)慕嵌瘸霭l(fā)，數(shù)據(jù)庫性能低下的因素一般有：I/O吞吐量小，形成了瓶頸效應;沒有創(chuàng)建計算列導致查詢不優(yōu)化;SQL Server數(shù)據(jù)庫內(nèi)存不足;網(wǎng)絡速度慢;查詢出的數(shù)據(jù)量過大(可以采用多次查詢或其他的方法降低數(shù)據(jù)量)以及鎖或者死鎖(這也是查詢慢最常見的問題，是程序設計的缺陷)。

　　從SQL查詢語句角度來考慮優(yōu)化響應時間，應該從查詢條件、臨時表、游標、返回數(shù)據(jù)量、大事務操作等方面進行調(diào)優(yōu)。

　　【參考答案】

　　(1)①把數(shù)據(jù)、日志、索引放到不同的I/O設備上，增加讀取速度，數(shù)據(jù)量(尺寸)越大，提高I/O越重要。

　　②縱向、橫向分割表，減少表的尺寸。

　�、凵売布�，擴大服務器的內(nèi)存，Windows 2000和SQL Server 2000能支持4-8G的內(nèi)存。配置虛擬內(nèi)存，虛擬內(nèi)存大小應基于計算機上并發(fā)運行的服務進行配置。增加服務器CPU個數(shù)。

　�、芊植际椒謪^(qū)視圖可用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫服務器聯(lián)合體。聯(lián)合體是一組分開管理的服務器，但它們相互協(xié)作分擔系統(tǒng)的處理負荷。這種通過分區(qū)數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)庫服務器聯(lián)合體的機制能夠擴大一組服務器，以支持大型的多層Web站點的處理需要。

　�、葜亟ㄋ饕篋BCC REINDEX，DBCC INDEXDEFRAG;收縮數(shù)據(jù)和日志：DBCC SHRINKDB，DBCCSHRINKFILE。設置自動收縮日志，對于大的數(shù)據(jù)庫不要設置數(shù)據(jù)庫自動增長，它會降低服務器的性能。

　　⑥優(yōu)化鎖結(jié)構。

　　(2)①對查詢進行優(yōu)化，盡量避免全表掃描，首先應考慮在where及order by涉及的列上建立索引。

　�、趹M量避免在where子句中使用!=或< >操作符，否則引擎將放棄使用索引而進行全表掃描。

　�、廴魏蔚胤蕉疾灰褂胹elect*from進行全表掃描，用具體的字段列代替“*”，不要返回冗余字段。

　�、鼙苊忸l繁創(chuàng)建和刪除臨時表，以減少系統(tǒng)表資源的消耗。

　�、荼M量避免使用游標，因為游標的效率較差，如果游標操作的數(shù)據(jù)超過1萬行，那么就應該考慮改寫。

　�、薇M量避免大事務操作，提高系統(tǒng)并發(fā)能力。

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