資料庫設計基礎:資料庫物理設計工作過程和設計步驟

2021-01-08 資料庫技術筆記

1、數據流物理設計的工作過程

在資料庫的物理結構中,數據的基本單位是數據記錄,記錄以文件的形式進行存儲,一條存儲記錄對應關係模式中的一條邏輯記錄,

並且文件當中還需要記錄存儲記錄的結構信息,比如欄位長度、數據類型、欄位描述等信息。

工作過程:邏輯設計階段產生(邏輯模型:模式、子模式)→確定資料庫的物理模式→評估資料庫的物理模式產生(物理模型:存儲記錄格式、記錄存放位置、存取方法)→資料庫實施階段

2、資料庫物理設計工作步驟

資料庫物理設計主要步驟有:確定數據分布、存儲結構、訪問方式。

2.1 確定數據分布

從企業計算機應用環境出發,確定數據是採用集中管理還是分布式管理,目前一般採用分布式管理。數據分布需要考慮以下幾個方面:

根據不同應用分布數據:一般情況下企業的部門不同所使用的數據也是不同,將與部門應用相關的數據存儲在相應的場地,使得不同場地上處理不同的業務,針對應用多個場地的業務可以通過網絡進行數據管理。根據處理要求確定數據的分布:針對不同的處理要求,也會有不同的使用頻度和響應時間要求。頻度高、響應時間短的數據應該存儲在高速的設備上。針對數據的分布存儲比然會導致數據的邏輯結構的變化,要對關係模式做新的調整。2.2 確定數據的存儲結構

存儲結構具體是指數據文件中記錄之間的物理結構。在文件中,數據是以記錄為單位進行存儲的,可以採用順序存儲、哈希存儲、堆存儲、B+樹等方式。

一般為了提高數據的訪問速度,會採用索引技術。這個在物理設計階段,要根據數據處理和修改要求,確定資料庫文件的索引欄位和索引類型。

2.3 確定數據的訪問方式

數據的訪問方式一般都是由存儲結構決定的。資料庫物理結構組成有:存儲記錄格式、記錄在物理設備上的安排、訪問路徑等。

1、存儲結構的設計

存儲記錄組成:記錄、數據項長度、長度和數據項之間的聯繫、邏輯記錄到存儲記錄的映射。一般在設計記錄的存儲結構時,並不改變資料庫的邏輯結構,但可以在物理上對ijl進行鳳娥。當多個用戶同時訪問數據項時,會由於訪問衝突而等待可以將這些數據分布在不同的磁碟組上,當用戶同時訪問時,

系統可以並行的執行IO,減少訪盤衝突,從而提高資料庫的性能。

2、存儲記錄的布局

存儲記錄的布局,就是確定數據的存放位置。存儲記錄作為一個整體,如何分布在物理區域上,是資料庫物理結構設計的重要環節。聚簇功能可以大大提高按聚簇碼進行查詢的效率。

建立聚簇索引的原則:

聚簇碼的值相對穩定、沒有或很少需要進行修改。表主要用戶查詢,並且通過聚簇碼進行訪問或連接是該表的主要應用。對應每個聚簇碼值的平均元組數既不太多,也不太少。3、存取方法的設計

存取方法是為存儲在物理設備上的數據提供存儲和檢索能力。存取方法包括存儲結構、檢索機制。存儲結構限定了可能訪問的路徑和存儲記錄;檢索機制定義每個應用的訪問路徑。

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