Ⅰ 衡量数据库性能的重要指标
具体来说,本文包括以下内容:
事务
查询性能
用户和查询冲突
容量
配置
Nosql 数据库
- 图1-基于基线评估当前事务响应时间
事务
事务可以观察真实用户的行为:能够在应用交互时捕获实时性能。众所周知,测量事务的性能包括获取整个事务的响应时间和组成事务的各个部分的响应时间。通常我们可以用这些响应时间与满足事务需求的基线对比,来确定当前事务是否处于正常状态。
如果你只想衡量应用的某个方面,那么可以评估事务的行为。所以,尽管容器指标能够提供更丰富的信息,并且帮助你决定何时对当前环境进行自动测量,但你的事务就足以确定应用性能。无需向应用程序服务器获取 CPU 的使用情况,你更应该关心用户是否完成了事务,以及该事务是否得到了优化。
补充一个小知识点,事务是由入口点决定的,通过该入口点可以启动事务与应用进行交互。
一旦定义了事务,会在整个应用生态系统中对其性能进行测量,并将每个事务与基线进行比对。例如,我们可能会决定当事务的响应时间与基线相比,一旦慢于平均响应时间的两个标准差是否就应该判定为异常,如图1所示。
用于评估事务的基线与正在进行的事务活动在时间上是一致的,但事务会由每个事务执行来完善。例如,当你选定一个基线,在当前事务结束之后,将事务与平均响应时间按每天的小时数和每周的天数进行对比,所有在那段时间内执行的事务都将会被纳入下周的基线中。通过这种机制,应用程序可以随时间而变化,而无需每次都重建原始基线;你可以将其看作是一个随时间移动的窗口。
总之,事务最能反映用户体验的测量方法,所以也是衡量性能状况最重要的指标。
查询性能
最容易检测到查询性能是否正常的指标就是查询本身。由查询引起的问题可能会导致时间太长而无法识别所需数据或返回数据。所以不妨在查询中排查以下问题。
1. 选择过多冗余数据
编写查询语句来返回适当的数据是远远不够的,很可能你的查询语句会返回太多列,从而导致选择行和检索数据变得异常缓慢。所以,最好是列出所需的列,而不是直接用 SELECT*。当需要在特定字段中查询时,该计划可能会确定一个覆盖索引从而加快结果返回。覆盖索引通常会包含查询中使用的所有字段。这意味着数据库可以仅从索引中产生结果,而不需要通过底层表来构建。
另外,列出结果中所需的列不仅可以减少传输的数据,还能进一步提高性能。
2. 表之间的低效联接
联接会导致数据库将多组数据带到内存中进行比较,这会产生多个数据库读取和大量 CPU。根据表的索引,联接还可能需要扫描两个表的所有行。如果写不好两个大型表之间的联接,就需要对每个表进行完整扫描,这样的计算量将会非常大。其他会拖慢联接的因素包括联接列之间存在不同的数据类型、需要转换或加入包含 LIKE 的条件,这样就会阻止使用索引。另外,还需注意避免使用全外联接;在恰当的时候使用内部联接只返回所需数据。
3. 索引过多或过少
如果查询优化没有可用的索引时,数据库会重新扫描表来产生查询结果,这个过程会生成大量的磁盘输入/输出(I/O)。适当的索引可以减少排序结果的需要。虽然非唯一值的索引在生成结果时,不能像唯一索引那样方便。如果键越大,索引也会变大,并通过它们创建更多的磁盘 I/O。大多数索引是为了提高数据检索的性能,但也需要明白索引本身也会影响数据的插入和更新,因为所有相关联的指标都必须更新。
4. 太多的SQL导致争用解析资源
任何 SQL 查询在执行之前都必须被解析,在生成执行计划之前需要对语法和权限进行检查。由于解析非常耗时,数据库会保存已解析的 SQL 来重复利用,从而减少解析的耗时。因为 WHERE 语句不同,所以使用文本值的查询语句不能被共享。这将导致每个查询都会被解析并添加到共享池中,由于池的空间有限,一些已保存的查询会被舍弃。当这些查询再次出现时,则需要重新解析。
用户和查询冲突
数据库支持多用户,但多用户活动也可能造成冲突。
1. 由慢查询导致的页/行锁定
为了确保查询产生精确的结果,数据库必须锁定表以防止在运行读取查询时再发生其他的插入和更新行为。如果报告或查询相当缓慢,需要修改值的用户可能需要等待至更新完成。锁提示能帮助数据库使用最小破坏性的锁。从事务数据库中分离报表也是一种可靠的解决方法。
2. 事务锁和死锁
当两个事务被阻塞时会出现死锁,因为每一个都需要使用被另一个占用的资源。当出现一个普通锁时,事务会被阻塞直到资源被释放。但却没有解决死锁的方案。数据库会监控死锁并选择终止其中一个事务,释放资源并允许该事务继续进行,而另一个事务则回滚。
3. 批处理操作造成资源争夺
批处理过程通常会执行批量操作,如大量的数据加载或生成复杂的分析报告。这些操作是资源密集型的,但可能影响在线用户的访问应用的性能。针对此问题最好的解决办法是确保批处理在系统使用率较低时运行,比如晚上,或用单独的数据库进行事务处理和分析报告。
容量
并不是所有的数据库性能问题都是数据库问题。有些问题也是硬件不合适造成的。
1. CPU 不足或 CPU 速度太慢
更多 CPU 可以分担服务器负载,进一步提高性能。数据库的性能不仅是数据库的原因,还受到服务器上运行其他进程的影响。因此,对数据库负载及使用进行审查也是必不可少的。由于 CPU 的利用率时时在变,在低使用率、平均使用率和峰值使用率的时间段分别检查该指标可以更好地评估增加额外的 CPU 资源是否有益。
2. IOPS 不足的慢磁盘
磁盘性能通常以每秒输入/输出操作(IOPS)来计。结合 I/O 大小,该指标可以衡量每秒的磁盘吞吐量是多少兆。同时,吞吐量也受磁盘的延迟影响,比如需要多久才能完成请求,这些指标主要是针对磁盘存储技术而言。传统的硬盘驱动器(HDD)有一个旋转磁盘,通常比固态硬盘(SSD)或闪存更慢。直到近期,SSD 虽然仍比 HDD 贵,但成本已经降了下来,所以在市场上也更具竞争力。
3. 全部或错误配置的磁盘
众所周知,数据库会被大量磁盘访问,所以不正确配置的磁盘可能带来严重的性能缺陷。磁盘应该适当分区,将系统数据目录和用户数据日志分开。高度活跃的表应该区分以避免争用,通过在不同磁盘上存放数据库和索引增加并行放置,但不要将操作系统和数据库交换空间放置在同一磁盘上。
4. 内存不足
有限或不恰当的物理内存分配会影响数据库性能。通常我们认为可用的内存更多,性能就越好。监控分页和交换,在多个非繁忙磁盘中建立多页面空间,进一步确保分页空间分配足够满足数据库要求;每个数据库供应商也可以在这个问题上提供指导。
5. 网速慢
网络速度会影响到如何快速检索数据并返回给终端用户或调用过程。使用宽带连接到远程数据库。在某些情况下,选择 TCP/IP 协议而不是命名管道可显着提高数据库性能。
配置
每个数据库都需设置大量的配置项。通常情况下,默认值可能不足以满足数据库所需的性能。所以,检查所有的参数设置,包括以下问题。
1. 缓冲区缓存太小
通过将数据存储在内核内存,缓冲区缓存可以进一步提高性能同时减少磁盘 I/O。当缓存太小时,缓存中的数据会更频繁地刷新。如果它再次被请求,就必须从磁盘重读。除了磁盘读取缓慢之外,还给 I/O 设备增添了负担从而成为瓶颈。除了给缓冲区缓存分配足够的空间,调优 SQL 查询可以帮助其更有效地利用缓冲区缓存。
2. 没有查询缓存
查询缓存会存储数据库查询和结果集。当执行相同的查询时,数据会在缓存中被迅速检索,而不需要再次执行查询。数据会更新失效结果,所以查询缓存是唯一有效的静态数据。但在某些情况下,查询缓存却可能成为性能瓶颈。比如当锁定为更新时,巨大的缓存可能导致争用冲突。
3. 磁盘上临时表创建导致的 I/O 争用
在执行特定的查询操作时,数据库需要创建临时表,如执行一个 GROUP BY 子句。如果可能,在内存中创建临时表。但是,在某些情况下,在内存中创建临时表并不可行,比如当数据包含 BLOB 或 TEXT 对象时。在这些情况下,会在磁盘上创建临时表。大量的磁盘 I / O 都需要创建临时表、填充记录、从表中选择所需数据并在查询完成后舍弃。为了避免影响性能,临时数据库应该从主数据库中分离出来。重写查询还可以通过创建派生表来减少对临时表的需求。使用派生表直接从另一个 SELECT 语句的结果中选择,允许将数据加到内存中而不是当前磁盘上。
NoSQL 数据库
NoSQL 的优势在于它处理大数据的能力非常迅速。但是在实际使用中,也应该综合参考 NoSQL 的缺点,从而决定是否适合你的用例场景。这就是为什么NoSQL通常被理解为 “不仅仅是 SQL”,说明了 NoSQL 并不总是正确的解决方案,也没必要完全取代 SQL,以下分别列举出五大主要原因。
1. 挑剔事务
难以保持 NoSQL 条目的一致性。当访问结构化数据时,它并不能完全确保同一时间对不同表的更改都生效。如果某个过程发生崩溃,表可能会不一致。一致事务的典型代表是复式记账法。相应的信贷必须平衡每个借方,反之亦然。如果双方数据不一致则不能输入。NoSQL 则可能无法保证“收支平衡”。
2. 复杂数据库
NoSQL 的支持者往往以高效代码、简单性和 NoSQL 的速度为傲。当数据库任务很简单时,所有这些因素都是优势。但当数据库变得复杂,NoSQL 会开始分解。此时,SQL 则比 NoSQL 更好地处理复杂需求,因为 SQL 已经成熟,有符合行业标准的接口。而每个 NoSQL 设置都有一个唯一的接口。
3. 一致联接
当执行 SQL 的联接时,由于系统必须从不同的表中提取数据进行键对齐,所以有一个巨大的开销。而 NoSQL 似乎是一个空想,因为缺乏联接功能。所有的数据都在同一个表的一个地方。当检索数据时,它会同时提取所有的键值对。问题在于这会创建同一数据的多个副本。这些副本也必须更新,而这种情况下,NoSQL 没有功能来确保更新。
4. Schema设计的灵活性
由于 NoSQL 不需要 schema,所以在某些情况下也是独一无二的。在以前的数据库模型中,程序员必须考虑所有需要的列能够扩展,能够适应每行的数据条目。在 NoSQL 下,条目可以有多种字符串或者完全没有。这种灵活性允许程序员迅速增加数据。但是,也可能存在问题,比如当有多个团体在同一项目上工作时,或者新的开发团队接手一个项目时。开发人员能够自由地修改数据库,也可能会不断实现各种各样的密钥对。
5. 资源密集型
NoSQL 数据库通常比关系数据库更加资源密集。他们需要更多的 CPU 储备和 RAM 分配。出于这个原因,大多数共享主机公司都不提供 NoSQL。你必须注册一个 VPS 或运行自己的专用服务器。另一方面,SQL 主要是在服务器上运行。初期的工作都很顺利,但随着数据库需求的增加,硬件必须扩大。单个大型服务器比多个小型服务器昂贵得多,价格呈指数增长。所以在这种企业计算场景下,使用 NoSQL 更为划算,例如那些由谷歌和 Facebook 使用的服务器。
Ⅱ 谁知道数据库优化设计方案有哪些
本文首先讨论了基于第三范式的数据库表的基本设计,着重论述了建立主键和索引的策略和方案,然后从数据库表的扩展设计和库表对象的放置等角度概述了数据库管理系统的优化方案。
关键词: 优化(Optimizing) 第三范式(3NF) 冗余数据(Rendant Data) 索引(Index) 数据分割(Data Partitioning) 对象放置(Object Placement)
1 引言
数据库优化的目标无非是避免磁盘I/O瓶颈、减少CPU利用率和减少资源竞争。为了便于读者阅读和理解,笔者参阅了Sybase、Informix和Oracle等大型数据库系统参考资料,基于多年的工程实践经验,从基本表设计、扩展设计和数据库表对象放置等角度进行讨论,着重讨论了如何避免磁盘I/O瓶颈和减少资源竞争,相信读者会一目了然。
2 基于第三范式的基本表设计
在基于表驱动的信息管理系统(MIS)中,基本表的设计规范是第三范式(3NF)。第三范式的基本特征是非主键属性只依赖于主键属性。基于第三范式的数据库表设计具有很多优点:一是消除了冗余数据,节省了磁盘存储空间;二是有良好的数据完整性限制,即基于主外键的参照完整限制和基于主键的实体完整性限制,这使得数据容易维护,也容易移植和更新;三是数据的可逆性好,在做连接(Join)查询或者合并表时不遗漏、也不重复;四是因消除了冗余数据(冗余列),在查询(Select)时每个数据页存的数据行就多,这样就有效地减少了逻辑I/O,每个Cash存的页面就多,也减少物理I/O;五是对大多数事务(Transaction)而言,运行性能好;六是物理设计(Physical Design)的机动性较大,能满足日益增长的用户需求。
在基本表设计中,表的主键、外键、索引设计占有非常重要的地位,但系统设计人员往往只注重于满足用户要求,而没有从系统优化的高度来认识和重视它们。实际上,它们与系统的运行性能密切相关。现在从系统数据库优化角度讨论这些基本概念及其重要意义:
(1)主键(Primary Key):主键被用于复杂的SQL语句时,频繁地在数据访问中被用到。一个表只有一个主键。主键应该有固定值(不能为Null或缺省值,要有相对稳定性),不含代码信息,易访问。把常用(众所周知)的列作为主键才有意义。短主键最佳(小于25bytes),主键的长短影响索引的大小,索引的大小影响索引页的大小,从而影响磁盘I/O。主键分为自然主键和人为主键。自然主键由实体的属性构成,自然主键可以是复合性的,在形成复合主键时,主键列不能太多,复合主键使得Join*作复杂化、也增加了外键表的大小。人为主键是,在没有合适的自然属性键、或自然属性复杂或灵敏度高时,人为形成的。人为主键一般是整型值(满足最小化要求),没有实际意义,也略微增加了表的大小;但减少了把它作为外键的表的大小。
(2)外键(Foreign Key):外键的作用是建立关系型数据库中表之间的关系(参照完整性),主键只能从独立的实体迁移到非独立的实体,成为后者的一个属性,被称为外键。
(3)索引(Index):利用索引优化系统性能是显而易见的,对所有常用于查询中的Where子句的列和所有用于排序的列创建索引,可以避免整表扫描或访问,在不改变表的物理结构的情况下,直接访问特定的数据列,这样减少数据存取时间;利用索引可以优化或排除耗时的分类*作;把数据分散到不同的页面上,就分散了插入的数据;主键自动建立了唯一索引,因此唯一索引也能确保数据的唯一性(即实体完整性);索引码越小,定位就越直接;新建的索引效能最好,因此定期更新索引非常必要。索引也有代价:有空间开销,建立它也要花费时间,在进行Insert、Delete和Update*作时,也有维护代价。索引有两种:聚族索引和非聚族索引。一个表只能有一个聚族索引,可有多个非聚族索引。使用聚族索引查询数据要比使用非聚族索引快。在建索引前,应利用数据库系统函数估算索引的大小。
① 聚族索引(Clustered Index):聚族索引的数据页按物理有序储存,占用空间小。选择策略是,被用于Where子句的列:包括范围查询、模糊查询或高度重复的列(连续磁盘扫描);被用于连接Join*作的列;被用于Order by和Group by子句的列。聚族索引不利于插入*作,另外没有必要用主键建聚族索引。
② 非聚族索引(Nonclustered Index):与聚族索引相比,占用空间大,而且效率低。选择策略是,被用于Where子句的列:包括范围查询、模糊查询(在没有聚族索引时)、主键或外键列、点(指针类)或小范围(返回的结果域小于整表数据的20%)查询;被用于连接Join*作的列、主键列(范围查询);被用于Order by和Group by子句的列;需要被覆盖的列。对只读表建多个非聚族索引有利。索引也有其弊端,一是创建索引要耗费时间,二是索引要占有大量磁盘空间,三是增加了维护代价(在修改带索引的数据列时索引会减缓修改速度)。那么,在哪种情况下不建索引呢?对于小表(数据小于5页)、小到中表(不直接访问单行数据或结果集不用排序)、单值域(返回值密集)、索引列值太长(大于20bitys)、容易变化的列、高度重复的列、Null值列,对没有被用于Where子语句和Join查询的列都不能建索引。另外,对主要用于数据录入的,尽可能少建索引。当然,也要防止建立无效索引,当Where语句中多于5个条件时,维护索引的开销大于索引的效益,这时,建立临时表存储有关数据更有效。
批量导入数据时的注意事项:在实际应用中,大批量的计算(如电信话单计费)用C语言程序做,这种基于主外键关系数据计算而得的批量数据(文本文件),可利用系统的自身功能函数(如Sybase的BCP命令)快速批量导入,在导入数据库表时,可先删除相应库表的索引,这有利于加快导入速度,减少导入时间。在导入后再重建索引以便优化查询。
(4)锁:锁是并行处理的重要机制,能保持数据并发的一致性,即按事务进行处理;系统利用锁,保证数据完整性。因此,我们避免不了死锁,但在设计时可以充分考虑如何避免长事务,减少排它锁时间,减少在事务中与用户的交互,杜绝让用户控制事务的长短;要避免批量数据同时执行,尤其是耗时并用到相同的数据表。锁的征用:一个表同时只能有一个排它锁,一个用户用时,其它用户在等待。若用户数增加,则Server的性能下降,出现“假死”现象。如何避免死锁呢?从页级锁到行级锁,减少了锁征用;给小表增加无效记录,从页级锁到行级锁没有影响,若在同一页内竞争有影响,可选择合适的聚族索引把数据分配到不同的页面;创建冗余表;保持事务简短;同一批处理应该没有网络交互。
(5)查询优化规则:在访问数据库表的数据(Access Data)时,要尽可能避免排序(Sort)、连接(Join)和相关子查询*作。经验告诉我们,在优化查询时,必须做到:
① 尽可能少的行;
② 避免排序或为尽可能少的行排序,若要做大量数据排序,最好将相关数据放在临时表中*作;用简单的键(列)排序,如整型或短字符串排序;
③ 避免表内的相关子查询;
④ 避免在Where子句中使用复杂的表达式或非起始的子字符串、用长字符串连接;
⑤ 在Where子句中多使用“与”(And)连接,少使用“或”(Or)连接;
⑥ 利用临时数据库。在查询多表、有多个连接、查询复杂、数据要过滤时,可以建临时表(索引)以减少I/O。但缺点是增加了空间开销。
除非每个列都有索引支持,否则在有连接的查询时分别找出两个动态索引,放在工作表中重新排序。
3 基本表扩展设计
基于第三范式设计的库表虽然有其优越性(见本文第一部分),然而在实际应用中有时不利于系统运行性能的优化:如需要部分数据时而要扫描整表,许多过程同时竞争同一数据,反复用相同行计算相同的结果,过程从多表获取数据时引发大量的连接*作,当数据来源于多表时的连接*作;这都消耗了磁盘I/O和CPU时间。
尤其在遇到下列情形时,我们要对基本表进行扩展设计:许多过程要频繁访问一个表、子集数据访问、重复计算和冗余数据,有时用户要求一些过程优先或低的响应时间。
如何避免这些不利因素呢?根据访问的频繁程度对相关表进行分割处理、存储冗余数据、存储衍生列、合并相关表处理,这些都是克服这些不利因素和优化系统运行的有效途径。
3.1 分割表或储存冗余数据
分割表分为水平分割表和垂直分割表两种。分割表增加了维护数据完整性的代价。
水平分割表:一种是当多个过程频繁访问数据表的不同行时,水平分割表,并消除新表中的冗余数据列;若个别过程要访问整个数据,则要用连接*作,这也无妨分割表;典型案例是电信话单按月分割存放。另一种是当主要过程要重复访问部分行时,最好将被重复访问的这些行单独形成子集表(冗余储存),这在不考虑磁盘空间开销时显得十分重要;但在分割表以后,增加了维护难度,要用触发器立即更新、或存储过程或应用代码批量更新,这也会增加额外的磁盘I/O开销。
垂直分割表(不破坏第三范式),一种是当多个过程频繁访问表的不同列时,可将表垂直分成几个表,减少磁盘I/O(每行的数据列少,每页存的数据行就多,相应占用的页就少),更新时不必考虑锁,没有冗余数据。缺点是要在插入或删除数据时要考虑数据的完整性,用存储过程维护。另一种是当主要过程反复访问部分列时,最好将这部分被频繁访问的列数据单独存为一个子集表(冗余储存),这在不考虑磁盘空间开销时显得十分重要;但这增加了重叠列的维护难度,要用触发器立即更新、或存储过程或应用代码批量更新,这也会增加额外的磁盘I/O开销。垂直分割表可以达到最大化利用Cache的目的。
总之,为主要过程分割表的方法适用于:各个过程需要表的不联结的子集,各个过程需要表的子集,访问频率高的主要过程不需要整表。在主要的、频繁访问的主表需要表的子集而其它主要频繁访问的过程需要整表时则产生冗余子集表。
注意,在分割表以后,要考虑重新建立索引。
3.2 存储衍生数据
对一些要做大量重复性计算的过程而言,若重复计算过程得到的结果相同(源列数据稳定,因此计算结果也不变),或计算牵扯多行数据需额外的磁盘I/O开销,或计算复杂需要大量的CPU时间,就考虑存储计算结果(冗余储存)。现予以分类说明:
若在一行内重复计算,就在表内增加列存储结果。但若参与计算的列被更新时,必须要用触发器更新这个新列。
若对表按类进行重复计算,就增加新表(一般而言,存放类和结果两列就可以了)存储相关结果。但若参与计算的列被更新时,就必须要用触发器立即更新、或存储过程或应用代码批量更新这个新表。
若对多行进行重复性计算(如排名次),就在表内增加列存储结果。但若参与计算的列被更新时,必须要用触发器或存储过程更新这个新列。
总之,存储冗余数据有利于加快访问速度;但违反了第三范式,这会增加维护数据完整性的代价,必须用触发器立即更新、或存储过程或应用代码批量更新,以维护数据的完整性。
3.3 消除昂贵结合
对于频繁同时访问多表的一些主要过程,考虑在主表内存储冗余数据,即存储冗余列或衍生列(它不依赖于主键),但破坏了第三范式,也增加了维护难度。在源表的相关列发生变化时,必须要用触发器或存储过程更新这个冗余列。当主要过程总同时访问两个表时可以合并表,这样可以减少磁盘I/O*作,但破坏了第三范式,也增加了维护难度。对父子表和1:1关系表合并方法不同:合并父子表后,产生冗余表;合并1:1关系表后,在表内产生冗余数据。
4 数据库对象的放置策略
数据库对象的放置策略是均匀地把数据分布在系统的磁盘中,平衡I/O访问,避免I/O瓶颈。
⑴ 访问分散到不同的磁盘,即使用户数据尽可能跨越多个设备,多个I/O运转,避免I/O竞争,克服访问瓶颈;分别放置随机访问和连续访问数据。
⑵ 分离系统数据库I/O和应用数据库I/O。把系统审计表和临时库表放在不忙的磁盘上。
⑶ 把事务日志放在单独的磁盘上,减少磁盘I/O开销,这还有利于在障碍后恢复,提高了系统的安全性。
⑷ 把频繁访问的“活性”表放在不同的磁盘上;把频繁用的表、频繁做Join*作的表分别放在单独的磁盘上,甚至把把频繁访问的表的字段放在不同的磁盘上,把访问分散到不同的磁盘上,避免I/O争夺;
⑸ 利用段分离频繁访问的表及其索引(非聚族的)、分离文本和图像数据。段的目的是平衡I/O,避免瓶颈,增加吞吐量,实现并行扫描,提高并发度,最大化磁盘的吞吐量。利用逻辑段功能,分别放置“活性”表及其非聚族索引以平衡I/O。当然最好利用系统的默认段。另外,利用段可以使备份和恢复数据更加灵活,使系统授权更加灵活。
Ⅲ 数据依赖左部是什么意思
数据库系统概论(一)关系数据理论--数据依赖的公理系统和模式分解
Armstrong公理系统
对R(U,F)有:
1.自反律:若Y⊆X⊆U,则F蕴含X→Y
2.增广律:若X→Y,且 Z⊆U,则F蕴含XZ→YZ
3.传递律:若F蕴含X→Y,Y→Z,则有X→Z
由以上定律可以推出以下规则
1.合并规则:若X→Y,X→Z,则有X→YZ
2.伪传递规则:X→Y,WY→Z,则有WX→Z
3.分解规则:X→Y,Z⊆Y,则有X→Z
闭包
闭包F+:在关系模式R(U,F)中由F推导出的全部函数依赖称F+
X关于F的闭包XF+:由X能在F中推导出的所有函数依赖合集
若F=F+,则称F为完备集
判定X→Y能否由F推导出的问题,转化为求出XF+,判定Y是否为XF+子集
Armstrong公理系统的有效性与完备性
有效性:由F出发根据基档Armstrong公理系统推导出的每一个函数依赖都存在于F+中
完备性:F+中每一个函数依赖,必定可以由F出发根据Armstrong公理系统推导出
最小函数依赖集
如果函数依赖集F满足以下条件,则称F为一个极小函数依赖集。也称为最小依赖集或最小覆盖。
(1)F中任一函数依赖的右部仅含有一个属性。
(2)F中不存在这样的函数依赖X→A,使得F与F-{X→A}等价(任一函数依赖不能由其他函数依赖推导出,线性无关)
(3)F中不存在这样的函数依赖X→A,X有真子集Z使得(F-{X→A}) U {Z→A}与F等价。(F中各函数依赖左边都是最小属性集,无冗余属性)
最小依赖集并不唯一
求最小依赖集
① 用分解的法则,使F中的任何一个函数依赖的右部仅含有一个属性;
② 去掉多余的函数依赖:从第一个函数依赖X→Y开始将其从F中去掉,然后在剩下的函数依赖中求X的闭包X+,看X+是否包含Y,若是,则去掉X→Y;否则不能去掉,依次做下去。直到找不到冗余的函数依赖;
③ 去掉各依赖左部多余的属性。一个一个地检查函数依赖左部非单个属性的依赖。例如XY→A,若要判Y为多余的,则以X→A代替XY→A是否等价?若A属于(X)+,则Y是多余属性,可以去掉。(以上步骤中,求出关系依赖集F,此时,再F的基础上,求出X或者Y的闭包,是否包含A)
例1:关系模式R(U,F)中,U=ABCDEG,F={B->D,DG->C,BD->E,AG->B,ADG->BC};求F的最小函数依赖集
步骤:
(1)用分解的法则,使F中的任何一颤哗个函数依赖的右部仅含有一个属性;得到:F={B->D,DG->C,BD->E,AG->B,ADG->B,ADG->C};
(2)去掉多余的函数依赖:从第一个函数依赖X→Y开始将其从F中去掉,然后在剩下的函数依赖中求X的闭包X+,依次做下去。直到找不到冗余的函数依赖;
① 去掉B->D,此时F={DG->C,BD->E,AG->B,ADG->B,ADG->C},此条件下得出B的闭包 B+ = B;B+不包含D,所以B->D保留。
②去掉DG->C,此时F={B->D,BD->E,AG->B,ADG->B,ADG->C},此时DG闭包DG+ = DG,不包含C,所以不能去掉DG->C.
③ 去掉BD->E,此时F={B->D,DG->C,AG->B,ADG->B,ADG->C},此时闭包BD+ = BD,不包含E,所以不能去掉BD->E,继续保留。
④去掉AG->B,此时F={B->D,DG->C,BD->E,ADG->B,ADG->C};此时AG+ = AG,不包含B,所以不能去掉AG->B,继续保留。
⑤去掉ADG->B,此时F={B->D,DG->C,BD->E,AG->B,ADG->C},此时ADG+ = ADGCBE,包含了B,所以删除ADG->B,不保留。
⑥去掉ADG->C,此时F={B->D,DG->C,BD->E,AG->B},此时ADG+ = ADGCBD,包含了C,所以删除ADG->C,不保留。
综上所得,此时得到F={B->D,DG->C,BD->E,AG->B};
(3)去掉各依赖左部多余的属性。一个一个地检查函数依赖左部非单个属性的依赖。
此时函数依赖左边非单个属性有:DG->C,BD->E,AG->B;所以做如下操作:
①先来看DG->C,首先去掉D,搏洞乱则此时G的闭包G+ = G,不包含C,保留D。再次去掉G,此时D+ = D,不包含C,所以G也不能去掉;
②再来看BD->E,首先去掉B,得到此时D的闭包D+ = D,不含E,保留B。然后去掉D,此时B+ = BDE,包含了E,所以去掉D,即得出:B->E;
③最后再来看AG->B,去掉A,G+ = G,不包含B,不能去掉A。去掉G的时候,A的闭包A+ =A,不含B,不能去掉A,还是AG->B ;
所以最后得出:F的最小函数依赖集是:F={B->D,DG->C,B->E,AG->B};
模式分解
要保证分解后的模式与原模式等价,则要满足以下两个性质
无损连接性:数据内容的等价
保持函数依赖性:数据约束的等价1.无损连接分解的检测方法(判断一个分解是否无损连接):
方法一:
算法:
(1)案例:
方法二:无损连接定理(更易于使用):
案例(1):
关系模式R(SAIP),F={S—>A,SI—>P}; ρ={R1(SA),R2(SIP)}检测分解是否为无损连接?
因为:R1∩R2 = S ;R1—R2 = A; R2—R1 = IP;所以得出:S —>A;或者S —>IP; 而 S —>A 在F={S—>A,SI—>P}中,所以此分解是无损连接。
举例(2):已知R<U,F>,U={A,B,C},F={A→B},如下的两个分解:
① ρ1={AB,BC};
② ρ2={AB,AC};
因为:AB∩BC = B;AB—BC = A;BC—AB = C;得出;B→A,或者 B→A,两个都不包含在F={A→B}中,所以 ρ1 分解是有损的。
因为:AB∩AC = A;AB—AC = B;AC—AB = C;得出:A→B,或者A→C,而A→B包含在F={A→B}中,所以 ρ2 分解是无损的。
2.保持依赖分解的检测方法(判断一个分解是否保持依赖):
算法:
如果F上的每一个函数依赖都在其分解后的某一个关系上成立,则这个分解是保持依赖的(这是一个充分条件)。
如果上述判断失败,并不能断言分解不是保持依赖的,还要使用下面的通用方法来做进一步判断。
该方法的表述如下:
算法二:
对F上的每一个α→β使用下面的过程:
result:=α;
while(result发生变化)do
for each 分解后的Ri //将每个分解后的结构Ri逐个带入
t=(result∩Ri)+ ∩Ri //这里的意思是取result与Ri的交集的闭包值,之后再与Ri取交集
result=result∪t
这里的属性闭包是在函数依赖集F下计算出来的。如果result中包含了β的所有属性,则函数依赖α→β。分解是保持依赖的当且仅当上述过程中F的所有依赖都被保持。
Ⅳ 有没有人懂最小函数依赖集到底是个啥,数据库基础的,不懂怎么得到最小函数依赖集,概念也看起来也很抽象
最小函数依赖集就是把函数依赖集依据化简规则消除不必要的/重复的函数依赖。
求最小函数依赖集分三步:
1.将F中的所有依赖右边化为单一元素
此题fd={abd->e,ab->g,b->f,c->j,cj->i,g->h};已经满足
2.去掉F中的所有依赖左边的冗余属性.
作法是属性中去掉其中的一个,看看是否依然可以推导
此题:abd->e,去掉a,则(bd)+不含e,故不能去掉,同理b,d都不是冗余属性
ab->g,也没有
cj->i,因为c+={c,j,i}其中包含i所以j是冗余的.cj->i将成为c->i
F={abd->e,ab->g,b->f,c->j,c->i,g->h};
3.去掉F中所有冗余依赖关系.
做法为从F中去掉某关系,如去掉(X->Y),然后在F中求X+,如果Y在X+中,则表明x->是多余的.需要去掉.
此题如果F去掉abd->e,F将等于{ab->g,b->f,c->j,c->i,g->h},而(abd)+={a,d,b,f,g,h},其中不包含e.所有不是多余的.
同理(ab)+={a,b,f}也不包含g,故不是多余的.
b+={b}不多余,c+={c,i}不多余
c->i,g->h多不能去掉.
所以所求最小函数依赖集为 F={abd->e,ab->g,b->f,c->j,c->i,g->h};
最小函数依赖集
定义:如果函数依赖集F满足下列条件,则称F为最小函数依赖集或最小覆盖。
① F中的任何一个函数依赖的右部仅含有一个属性;
② F中不存在这样一个函数依赖X→A,使得F与F-{X→A}等价;
③ F中不存在这样一个函数依赖X→A,X有真子集Z使得F-{X→A}∪{Z→A}与F等价。
算法:计算最小函数依赖集。
输入 一个函数依赖集
输出 F的一个等价的最小函数依赖集G
步骤:① 用分解的法则,使F中的任何一个函数依赖的右部仅含有一个属性;
② 去掉多余的函数依赖:从第一个函数依赖X→Y开始将其从F中去掉,然后在剩下的函数依赖中求X的闭包X+,看X+是否包含Y,若是,则去掉X→Y;否则不能去掉,依次做下去。直到找不到冗余的函数依赖;
③ 去掉各依赖左部多余的属性。一个一个地检查函数依赖左部非单个属性的依赖。例如XY→A,若要判Y为多余的,则以X→A代替XY→A是否等价?若A属于(X)+,则Y是多余属性,可以去掉。
举例:已知关系模式R,U={A,B,C,D,E,G},F={AB→C,D→EG,C→A,BE→C,BC→D,CG→BD,ACD→B,CE→AG},求F的最小函数依赖集。
解1:利用算法求解,使得其满足三个条件
① 利用分解规则,将所有的函数依赖变成右边都是单个属性的函数依赖,得F为:F={AB→C,D→E,D→G,C→A,BE→C,BC→D,CG→B,CG→D,ACD→B,CE→A,CE→G}
② 去掉F中多余的函数依赖
A.设AB→C为冗余的函数依赖,则去掉AB→C,得:F1={D→E,D→G,C→A,BE→C,BC→D,CG→B,CG→D,ACD→B,CE→A,CE→G}
计算(AB)F1+:设X(0)=AB
计算X(1):扫描F1中各个函数依赖,找到左部为AB或AB子集的函数依赖,因为找不到这样的函数依赖。故有X(1)=X(0)=AB,算法终止。
(AB)F1+= AB不包含C,故AB→C不是冗余的函数依赖,不能从F1中去掉。
B.设CG→B为冗余的函数依赖,则去掉CG→B,得:F2={AB→C,D→E,D→G,C→A,BE→C,BC→D,CG→D,ACD→B,CE→A,CE→G}
计算(CG)F2+:设X(0)=CG
计算X(1):扫描F2中的各个函数依赖,找到左部为CG或CG子集的函数依赖,得到一个C→A函数依赖。故有X(1)=X(0)∪A=CGA=ACG。
计算X(2):扫描F2中的各个函数依赖,找到左部为ACG或ACG子集的函数依赖,得到一个CG→D函数依赖。故有X(2)=X(1)∪D=ACDG。
计算X(3):扫描F2中的各个函数依赖,找到左部为ACDG或ACDG子集的函数依赖,得到两个ACD→B和D→E函数依赖。故有X(3)=X(2)∪BE=ABCDEG,因为X(3)=U,算法终止。
(CG)F2+=ABCDEG包含B,故CG→B是冗余的函数依赖,从F2中去掉。
C.设CG→D为冗余的函数依赖,则去掉CG→D,得:F3={AB→C,D→E,D→G,C→A,BE→C,BC→D,ACD→B,CE→A,CE→G}
计算(CG)F3+:设X(0)=CG
计算X(1):扫描F3中的各个函数依赖,找到左部为CG或CG子集的函数依赖,得到一个C→A函数依赖。故有X(1)=X(0)∪A=CGA=ACG。
计算X(2):扫描F3中的各个函数依赖,找到左部为ACG或ACG子集的函数依赖,因为找不到这样的函数依赖。故有X(2)=X(1),算法终止。(CG)F3+=ACG。
(CG)F3+=ACG不包含D,故CG→D不是冗余的函数依赖,不能从F3中去掉。
D.设CE→A为冗余的函数依赖,则去掉CE→A,得:F4={AB→C,D→E,D→G,C→A,BE→C,BC→D,CG→D,ACD→B,CE→G}
计算(CG)F4+:设X(0)=CE
计算X(1):扫描F4中的各个函数依赖,找到左部为CE或CE子集的函数依赖,得到一个C→A函数依赖。故有X(1)=X(0)∪A=CEA=ACE。
计算X(2):扫描F4中的各个函数依赖,找到左部为ACE或ACE子集的函数依赖,得到一个CE→G函数依赖。故有X(2)=X(1)∪G=ACEG。
计算X(3):扫描F4中的各个函数依赖,找到左部为ACEG或ACEG子集的函数依赖,得到一个CG→D函数依赖。故有X(3)=X(2)∪D=ACDEG。
计算X(4):扫描F4中的各个函数依赖,找到左部为ACDEG或ACDEG子集的函数依赖,得到一个ACD→B函数依赖。故有X(4)=X(3)∪B=ABCDEG。因为X(4)=U,算法终止。
(CE)F4+=ABCDEG包含A,故CE→A是冗余的函数依赖,从F4中去掉。
③ 去掉F4中各函数依赖左边多余的属性(只检查左部不是单个属性的函数依赖)由于C→A,函数依赖ACD→B中的属性A是多余的,去掉A得CD→B。
故最小函数依赖集为:F={AB→C,D→E,D→G,C→A,BE→C,BC→D,CG→D,CD→B,CE→G}
Ⅳ 数据库 求解最小覆盖
数据库:求F={A→B,B→A,B→C,A→C,C→A},最小(极小)函数依赖集合要解答此问题我们手租先来了解一下概念:如果搭竖函数依赖集F满足以下条件,则称F为一个极知薯大小函数依赖集。也称为最小依赖集或最小覆盖。(1)F中任一函数依赖的右部仅含有一个属性。(2)
Ⅵ 数据库实验总结
数据库实验总结【一】
试验内容
春茄消1、 数据表的建立
基本表《简单的》带有主键
带有外码约束的(外码来自其他表或者本表)
2、 数据表的修改
添加删除列
修改列属性类型
添加删除约束(约束名)
元组的添加,修改,删除
删除数据表
试验过程
1、create table student
(
sno char(9) primary key , /*sno是主码 列级完整性约束条件*/
sname char(20) unique, /*sname取唯一值*/
ssex char(2),
sage smallint, /*类型为smallint*/
sdept char(20) /*所在系*/
);
扒知create table course
(
cno char(4) primary key, /*列级完整性约束条件,cno是主码*/
cname char(40),
cpno char(4), /*cpno的含义是先行课*/
ccredit smallint,
foreign key (cpno) references course(cno)
/*表级完整性约束条件,cpno是外码,被参照表是course,被参照列是cno*/
);
create table sc
(
sno char(9),
cno char(4),
grade smallint,
primary key (sno,cno),
/*主码有两个属性构成,必须作为表级完整性进行定义*/
foreign key (sno) references student(sno),
/*表级完整性约束条件,sno是外码,被参照表是student*/
foreign key (cno) references course(cno),
/*表级完整性约束纳弯条件,cno是外码,被参照表示course*/
);
例1、create table s
(
cno varchar(3), /*变长的字符串,输入2个字符就是两个字符不会补空格*/
sname varchar(20),
status int,
city varchar(20),
constraint pk_sno primary key(sno), /*约束条件的名字为pk_sno*/
);
create table p
(
pno varchar(3),
pname varchar(20),
color varchar(3),
weight int,
constraint pk_pno primary key (pno), /*约束条件的名字是pk_pno*/
);
create table j
(
jno varchar(3),
jname varchar(20),
city varchar(20),
constraint pk_jno primary key(jno) /*约束条件的名字为pk_jno*/
);
例2、create table spj
(
sno varchar(3), /*第一个表中的主码*/
pno varchar(3),
jno varchar(3),
qty int, /*数量*/
constraint pk_spj primary key(sno,pno,jno), /*主码由3个属性组成*/
foreign key(sno) references s(sno),
/*表级完整性约束条件,sno是外码,被参照表是s*/
foreign key(pno) references p(pno),
/*表级完整性约束条件,pno是外码,被参照表是p*/
foreign key(jno) references j(jno),
/*表级完整性约束条件,jno是外码,被参照表是j*/
);
2、数据表的更改
在s表中添加一个concat 列
alter table s add concat varchar(20)
在s表中删除concat 列
alter table s drop column concat
更改s表 concat列的属性 把长度由20改为30
alter table s alter column concat varchar(30)
联系方式 名字为concat 修改属性为唯一的 属性名为con_concat
alter table s add constraint con_concat unique(concat)
删除约束关系con_concat
alter table s drop constraint con_concat
/*插入一个元组*/
insert into s valus(‘s1’,’精益’,20,’天津’) /*20不能写成’20’*/
试验中的问题的排除与总结:
1、在创建spj时
有三个实体所以从3个实体中取主码,还有一个数量属性也要写上
主码由那3个主码确定
2、更改一个数据库中数据表时一定要先使该数据库处于正在使用状态
3、constraint
是可选关键字,表示 primary key、not null、unique、foreign key 或 check 约束定义的开始。约束是特殊属性,用于强制数据完整性并可以为表及其列创建索引。
4、--go可以不加但是要注意顺序 注:go --注释 提示错误
5、注意添加一个空元素用 null
附 sql备份
--创建一个数据库 student
create database student
go
--在数据库student中创建表student course sc 注意顺序
use student
----------------------------------------------------------------
create table student
(
sno char(9) primary key, /*sno是主码 列级完整性约束条件*/
sname char(10) unique, /*sname取唯一值*/
ssex char(2),
sage smallint, /*类型为smallint*/
sdept char(20) /*所在系*/
); /*;要加*/
-----------
数据库实验总结【二】
我在sql server 索引基础知识系列中,第一篇就讲了记录数据的基本格式。那里主要讲解的是,数据库的最小读存单元:数据页。一个数据页是8k大小。
对于数据库来说,它不会每次有一个数据页变化后,就存到硬盘。而是变化达到一定数量级后才会作这个操作。 这时候,数据库并不是以数据页来作为操作单元,而是以64k的数据(8个数据页,一个区)作为操作单元。
区是管理空间的基本单位。一个区是八个物理上连续的页(即 64 kb)。这意味着 sql server 数据库中每 mb 有 16 个区。
为了使空间分配更有效,sql server 不会将所有区分配给包含少量数据的表。sql server 有两种类型的区:
统一区,由单个对象所有。区中的所有 8 页只能由所属对象使用。
混合区,最多可由八个对象共享。区中八页的每页可由不同的对象所有。
通常从混合区向新表或索引分配页。当表或索引增长到 8 页时,将变成使用统一区进行后续分配。如果对现有表创建索引,并且该表包含的行足以在索引中生成 8 页,则对该索引的所有分配都使用统一区进行。
为何会这样呢?
其实很简单:
读或写 8kb 的时间与读或写 64 kb的时间几乎相同。
在 8 kb 到 64 kb 范围之内,单个磁盘 i/o 传输操作所花的时间主要是磁盘取数臂和读/写磁头运动的时间。
因此,从数学上来讲,当需要传输 64 kb 以上的 sql 数据时,
尽可能地执行 64 kb 磁盘传输是有益的,即分成数个64k的操作。
因为 64 kb 传输基本上与 8 kb 传输一样快,而每次传输的 sql server 数据是 8 kb 传输的 8 倍。
我们通过一个实例来看 有and 操作符时候的最常见的一种情况。我们有下面一个表,
create table [dbo].[member]( [member_no] [dbo].[numeric_id] identity(1,1) not null, [lastname] [dbo].[shortstring] not null, [firstname] [dbo].[shortstring] not null, [middleinitial] [dbo].[letter] null, [street] [dbo].[shortstring] not null, [city] [dbo].[shortstring] not null, [state_prov] [dbo].[statecode] not null, [country] [dbo].[countrycode] not null, [mail_code] [dbo].[mailcode] not null, [phone_no] [dbo].[phonenumber] null, [photograph] [image] null, [issue_dt] [datetime] not null default (getdate()), [expr_dt] [datetime] not null default (dateadd(year,1,getdate())), [region_no] [dbo].[numeric_id] not null, [corp_no] [dbo].[numeric_id] null, [prev_balance] [money] null default (0), [curr_balance] [money] null default (0), [member_code] [dbo].[status_code] not null default (' '))
这个表具备下面的四个索引:
索引名 细节 索引的列
member_corporation_link nonclustered located on primary corp_no
member_ident clustered, unique, primary key located on primary member_no
member_region_link nonclustered located on primary region_no
memberfirstname nonclustered located on primary firstname
当我们执行下面的sql查询时候,
select m.member_no, m.firstname, m.region_nofrom dbo.member as mwhere m.firstname like 'k%' and m.region_no > 6 and m.member_no < 5000go
sql server 会根据索引方式,优化成下面方式来执行。
select a.member_no,a.firstname,b.region_nofrom(select m.member_no, m.firstname from dbo.member as m where m.firstname like 'k%' and m.member_no < 5000) a , -- 这个查询可以直接使用 memberfirstname 非聚集索引,而且这个非聚集索引覆盖了所有查询列-- 实际执行时,只需要 逻辑读取 3 次
(select m.member_no, m.region_no from dbo.member as mwhere m.region_no > 6) b
-- 这个查询可以直接使用 member_region_link 非聚集索引,而且这个非聚集索引覆盖了所有查询列-- 实际执行时,只需要 逻辑读取 10 次
where a.member_no = b.member_no
不信,你可以看这两个sql 的执行计划,以及逻辑读信息,都是一样的。
其实上面的sql,如果优化成下面的方式,实际的逻辑读消耗也是一样的。为何sql server 不会优化成下面的方式。是因为 and 操作符优化的另外一个原则。
1/26 的数据和 1/6 的数据找交集的速度要比 1/52 的数据和 1/3 的数据找交集速度要慢。
select a.member_no,a.firstname,b.region_nofrom(select m.member_no, m.firstname from dbo.member as mwhere m.firstname like 'k%' -- 1/26 数据) a,
(select m.member_no, m.region_no from dbo.member as mwhere m.region_no > 6 and m.member_no < 5000-- 1/3 * 1/ 2 数据) bwhere a.member_no = b.member_no
当然,我们要学习sql 如何优化的话,就会用到查询语句中的一个功能,指定查询使用哪个索引来进行。
比如下面的查询语句
select m.member_no, m.firstname, m.region_nofrom dbo.member as m with (index (0))where m.firstname like 'k%' and m.region_no > 6 and m.member_no < 5000go
select m.member_no, m.firstname, m.region_nofrom dbo.member as m with (index (1))where m.firstname like 'k%' and m.region_no > 6 and m.member_no < 5000goselect m.member_no, m.firstname, m.region_nofrom dbo.member as m with (index (membercovering3))where m.firstname like 'k%' and m.region_no > 6 and m.member_no < 5000goselect m.member_no, m.firstname, m.region_nofrom dbo.member as m with (index (memberfirstname, member_region_link))where m.firstname like 'k%' and m.region_no > 6 and m.member_no < 5000go
这里 index 计算符可以是 0 ,1, 指定的一个或者多个索引名字。对于 0 ,1 的意义如下:
如果存在聚集索引,则 index(0) 强制执行聚集索引扫描,index(1) 强制执行聚集索引扫描或查找(使用性能最高的一种)。
如果不存在聚集索引,则 index(0) 强制执行表扫描,index(1) 被解释为错误。
总结知识点:
简单来说,我们可以这么理解:sql server 对于每一条查询语句。会根据实际索引情况(sysindexes 系统表中存储这些信息),分析每种组合可能的成本。然后选择它认为成本最小的一种。作为它实际执行的计划。
成本代价计算的一个主要组成部分是逻辑i/o的数量,特别是对于单表的查询。
and 操作要满足所有条件,这样,经常会要求对几个数据集作交集。数据集越小,数据集的交集计算越节省成本。
的项目中,竟然出现了滥用聚集索引的问题。看来没有培训最最基础的索引的意义,代价,使用场景,是一个非常大的失误。这篇博客就是从这个角度来罗列索引的基础知识。
使用索引的意义
索引在数据库中的作用类似于目录在书籍中的作用,用来提高查找信息的速度。
使用索引查找数据,无需对整表进行扫描,可以快速找到所需数据。
使用索引的代价
索引需要占用数据表以外的物理存储空间。
创建索引和维护索引要花费一定的时间。
当对表进行更新操作时,索引需要被重建,这样降低了数据的维护速度。
创建索引的列
主键
外键或在表联接操作中经常用到的列
在经常查询的字段上最好建立索引
不创建索引的列
很少在查询中被引用
包含较少的惟一值
定义为 text、ntext 或者 image 数据类型的列
heaps是staging data的很好选择,当它没有任何index时
excellent for high performance data loading (parallel bulk load and parallel index creation after load)
excellent as a partition to a partitioned view or a partitioned table
聚集索引提高性能的方法,在前面几篇博客中分别提到过,下面只是一个简单的大纲,细节请参看前面几篇博客。
何时创建聚集索引?
clustered index会提高大多数table的性能,尤其是当它满足以下条件时:
独特, 狭窄, 静止: 最重要的条件
持续增长的,最好是只向上增加。例如:
identity
date, identity
guid (only when using newsequentialid() function)
聚集索引唯一性(独特型的问题)
由于聚集索引的b+树结构的叶子节点必须指向具体数据。如果你要建立聚集索引的列不唯一,并且你指定的创建的聚集索引是非唯一的聚集索引,则会有以下情况:
如果未使用 unique 属性创建聚集索引,数据库引擎 将向表自动添加一个四字节 uniqueifier 列。必要时,数据库引擎 将向行自动添加一个 uniqueifier 值,使每个键唯一。此列和列值供内部使用,用户不能查看或访问。
Ⅶ 高手进!access数据库变大,通过修复数据库压缩没效果
这里提供我的一些经验给你,相信能帮到你。
ACCESS数据库
经过一段时间添加、更改和删除
数据库对象
后会产生很多代码及数据库对象碎片和垃圾,对于这些东西常规的压缩
修复数据库
的办法是无法清除的。这也是为什么你的ACCESS
数据压缩
后,大小不变的原因所在。怎么办呢?可以这样做:先建立一个同名空白数据库,放在另一个文件夹下,接着打开该空白数据库,导入原数据库全部有用的对象(包括:表、窗体、查询、模块、页、宏,无用的不要导入)
ACCESS2003
导入对象举例:
文件——获取外部数据——导入
,打开“导入”对话框选择需要缩小的数据库后,点击导入按钮,打开“导入对象”对话框
选择全部有用的数据库对象,例如表、窗体、查询等等后点击“确定”按钮
完成导入全部数据库对象。经过上述过程后,所有的数据库垃圾都会被彻底清除掉。再对其进行一次压缩操作,你的ACCESS数据库将会处在理论上最小状态,需要设置工作组安全机制的需要从新设置安全机制。
跟着将这个没有垃圾的新数据库覆盖原有的数据库就好了。
****注意实施这些操作之前,务必将原有
数据库备份
好放在安全的地方,以免误操作导致数据丢失,造成无法挽回的损失!!!!
Ⅷ 数据库:求F={A→B,B→A,B→C,A→C,C→A},最小(极小)函数依赖集合
利用分解规则,将所有的函数依赖变成右边都是单个属性的函数依赖。从题目来看,F中的任何一个函数依赖的右部仅含有一个属性:{A→B,B→A,B→C,A→C,C→A}
第二步去冗余的的顺序不同,产生结果也会不同,故最小函数依赖集合不止一个,还可发现另一个最小(极小)函数依赖集合为:{A→B,B→A,A→C,C→A}
给定一个数集A,假设其中的元素为x。现对A中的元素x施加对应法则f,记作f(x),得到另一数集B。假设B中的元素为y。则y与x之间的等量关系可以用y=f(x)表示。函数概念含有三个要素:定义域A、值域C和对应法则f。其中核心是对应法则f,它是函数关系的本质特征。
(8)数据库最小覆盖扩展阅读:
函数的对应法则通常用解析式表示,但大量的函数关系是无法用解析式表示的,可以用图像、表格及其他形式表示。
函数与不等式和方程存在联系(初等函数)。令函数值等于零,从几何角度看,对应的自变量的值就是图像与X轴的交点的横坐标;从代数角度看,对应的自变量是方程的解。
另外,把函数的表达式(无表达式的函数除外)中的“=”换成“<”或“>”,再把“Y”换成其它代数式,函数就变成了不等式,可以求自变量的范围。
Ⅸ 元数据库
元数据是“关于数据的数据”,存在于电子信息环境中,用于描述资源的属性,呈现其关系,支持资源发现、管理与有效利用(徐筱红,2006),是对所采集到的数据的说明。一般来说,它有两方面的用途:首先,元数据能提供基于用户的信息,如记录数据项的业务描述信息的元数据能帮助用户使用数据;其次,元数据能支持系统对数据的管理和维护,如关于数据项存储方法的元数据能支持系统以最有效的方式访问数据。具体来说,在塔里木河流域生态环境动态监测及辅助决策支持系统综合数据库系统中,元数据机制主要支持以下几类系统管理功能:①描述哪些数据在综合数据库中;②定义要进入数据库中的数据和从数据库中产生的数据;③记录并检测系统数据一致性的要求和执行情况;④衡量数据质量。
(一)元数据分级与特征
1.元数据分级
基本元数据:提供地理数据源基本文档所需要的最少的元数据元素集。
完全元数据:提供完整的地理数据源(单独的数据集、数据集系列、各种地理要素)文档所需要的必选的和可选的元数据元素集。它完整地定义全部元数据,以便标识、评价、摘录、使用和管理地理信息。
2.元数据特征
(1)名称:赋给元数据实体或元素的标记。
(2)标识码:计算机中使用的定义每个元数据实体和元素的唯一代码。代码结构为:XXXXXX
前2位为元数据子集,2位数字码;中间2位为元数据实体/独立元素,2位数字码;后2位为元数据实体包含的元素,2位数字码。
(3)定义:对元数据实体和元素的说明。
(4)性质:说明元数据实体或元素是否总是出现,或有时出现的描述符。描述符分别为:M-必选;C-一定条件下必选;O-可选。
(5)条件:说明何种条件下元数据子集、实体或元素是必选的。如果对所说明的条件成立,那么该子集、实体或元素就是必选的。
(6)最大出现次数:指定元数据实体或元素在实际使用时,可能重复出现的最大次数。只出现一次的表示为“1”,重复出现的表示为“N”。
(7)数据类型:表示元数据元素的一组不同的值,例如,“文本”、“整型”、“短语”、“坐标串”、“实型”和“日期”。
(8)值域:指定每个元数据元素的取值范围。“任意长文本”表示所述内容不受限制,实型数和基于代码的整型数等只能使用一个限定的(闭合的)值域内的值。
(二)元数据库主要内容
塔里木河流域生态环境动态监测系统的元数据包括数字影像图、数字栅格图、数字高程模型、数字线划图等。大部分数据都有相应的国家或行业元数据标准规范,有国家或行业标准的按照标准规范采集;没有规范的,按照元数据的分级特征进行定义。主要包括有关数据源、数据分层、成果归属、空间参照系、数据质量(包含数据精度和数据评价)、数据更新、图幅接边等方面的信息(周骋等,2006)。其主要内容描述如下:
(1)标识信息:是唯一标识数据集的元数据信息。包括数据集名称、发布时间、版本、语种、摘要、现状、空间范围(地理范围、时间范围)、表示方式、空间分辨率、信息类别。
(2)数据质量信息:是数据集质量的总体评价。包括数据集内容完整性说明、数据集在概念、值域、格式和拓扑关系等方面的一致性程度、位置精度(空间位置绝对精度和相对精度)、时间精度(表示时间的精确程度、现势性、有效性)、属性精度(数据集属性分类正确性、属性值的精度和正确性)、数据质量保证措施。
(3)数据字典信息:包含数据集应用、数据源及生产数据集时所用工艺方法等信息。
(4)空间参照系信息:数据集使用的空间参照系统的说明。包括基于地理标识的空间参照系统、基于坐标的空间参照系统。
(5)内容信息:描述数据集的主要内容。包括主要要素类型名称及相应的属性名称、影像数据集内容概述(波长、波段、灰阶等级、合成处理方式)、栅格数据集内容概述(格网尺寸、格网尺寸单位、格网行列数、格网起始点坐标)。
(6)元数据参考信息:包括元数据发布或更新的时间,以及建立元数据单位的联系信息。
以上6类由两个公共数据类型联系,公共数据类型包括:
(1)覆盖范围信息:数据集的空间范围(经纬度坐标、地理标识符)、时间范围(起始时间、终止时间)、垂向范围(最小垂向坐标值、最大垂向坐标值、计量单位)。
(2)负责单位联系信息:与数据集有关的单位标识(负责单位名称、联系人、职责)和联系信息(电话、传真、通信地址、邮政编码、电子信箱地址、网址)。
(三)元数据入库
元数据信息是一个纯文本文件,在生产时采集了多项数据,它是与图形数据、属性数据紧密联系在一起的,按照每幅图一个文本文件存储。为了实现数据库系统中元数据与数据体的集成化管理,以及元数据与数据体的一体化相互检索查询,需将元数据信息空间化。采取的技术方法就是将元数据文件与图幅结合表联系起来,将每一幅图形的区域作为一个目标对象,所采集的多项元数据信息作为其属性项,构成一个以图幅结合表为基础的矢量格式元数据集。同图形数据坐标系统一样,元数据采用地理坐标系统,整个流域则以Coverage格式整体存储,数据处理完成后全部导入到Oracle9i数据库中。
Ⅹ 数据库包括哪些
问题一:数据库系统包括什么? 通常由软件、数据库和数据管理员组成。
问题二:请问数据库有哪些种类呢? 根据存储模型划分,数据库类型主要可分为:网状数据库(Network Database)、关系数据库(Relational Database)、树状数据库(Hierarchical Database)、面向对象数据库(Object-oriented Database)等。商业应用中主要是关系数据库,比如Oracle、DB2、Sybase、MS SQL Server、Informax、MySQL等。全部罗列出来是没有意义的,数据库太多了,你不说你的工作是涉及哪方面,恐怕很难提供更适合你的数据库。
初级应用一般是ACCESS 配合的脚本程序一般是 ASP ASP.NET JSPMICROSOFT SQL 比较复杂点 不过功能强大很多 配合的脚本和ACCESS的一样MYSQL和PHP的组合是比较完美的如果你需要处理1000W条数据以上级别的数据,那以上的都不合适,一般用的比较多的是ORACLE 这个入门难度非常大如果想学的话就先学MICROSOFT SQL吧,这个网上教学比较多,ASP.NET 2.0,应用的是非常广泛的。
问题三:sql数据类型有哪些 一、 整数数据类型
整数数据类型是最常用的数据类型之一。
1、INT (INTEGER)
INT (或INTEGER)数据类型存储从-2的31次方 (-2 ,147 ,483 ,648) 到2的31次方-1 (2 ,147 ,483,647) 之间的所有正负整数。每个INT 类型的数据按4 个字节存储,其中1 位表示整数值的正负号,其它31 位表示整数值的长度和大小。
2、SMALLINT
SMALLINT 数据类型存储从-2的15次方( -32, 768) 到2的15次方-1( 32 ,767 )之间的所有正负整数。每个SMALLINT 类型的数据占用2 个字节的存储空间,其中1 位表示整数值的正负号,其它15 位表示整数值的长度和大小。
3、TINYINT
TINYINT数据类型存储从0 到255 之间的所有正整数。每个TINYINT类型的数据占用1 个字节的存储空间。
4、BIGINT
BIGINT 数据类型存储从-2^63 (-9 ,223, 372, 036, 854, 775, 807) 到2^63-1( 9, 223, 372, 036 ,854 ,775, 807) 之间的所有正负整数。每个BIGINT 类型的数据占用8个字节的存储空间。
二、 浮点数据类型
浮点数据类型用于存储十进制小数。浮点数值的数据在SQL Server 中采用上舍入(Round up 或称为只入不舍)方式进行存储。所谓上舍入是指,当(且仅当)要舍入的数是一个非零数时,对其保留数字部分的最低有效位上的数值加1 ,并进行必要的进位扰腔清。若一个数是上舍入数,其绝对值不会减少。如:对3.14159265358979 分别进行2 位和12位舍入,结果为3.15 和3.141592653590。
1、REAL 数据类型
REAL数据类型可精确到第7 位小数,其范围为从-3.40E -38 到3.40E +38。 每个REAL类型的数据占用4 个字节的存储空间。
2、FLOAT
FLOAT数据类型可精确到第15 位小数,其范围为从-1.79E -308 到1.79E +308。 每个FLOAT 类型的数据占用8 个字节的存储空间。 FLOAT数据类型可写为FLOAT[ n ]的形式。n 指定FLOAT 数据的精度。n 为1到15 之间的整数值。当n 取1 到7 时,实际上是定义了一个REAL 类型的数据,系统用4 个字节存储它圆慎;当n 取8 到15 时,系统认为其是FLOAT 类型,用8 个字节存储它。
3、DECIMAL
DECIMAL数据类型可以提供小数所需要的实际存储空间,但也有一定的限制,您可以用2 到17 个字节来存储从-10的38次方-1 到10的38次方-1 之间的数值。可将其写为DECIMAL[ p [s] ]的形式,p 和s 确定了精确的比例和数位。其中p 表示可供存储的值缓前的总位数(不包括小数点),缺省值为18; s 表示小数点后的位数,缺省值为0。 例如:decimal (15 5),表示共有15 位数,其中整数10 位,小数5。 位表4-3 列出了各精确度所需的字节数之间的关系。
4、NUMERIC
NUMERIC数据类型与DECIMAL数据类型完全相同。
注意:SQL Server 为了和前端的开发工具配合,其所支持的数据精度默认最大为28位。
三、 二进制数据类型
1、BINARY
BINARY 数据类型用于存储二进制数据。其定义形式为BINARY( n), n 表示数据的长度,取值为1 到......>>
问题四:常用数据库有哪些? 1. IBM 的DB2
作为关系数据库领域的开拓者和领航人,IBM在1997年完成了System R系统的原型,1980年开始提供集成的数据库服务器―― System/38,随后是SQL/DSforVSE和VM,其初始版本与SystemR研究原型密切相关。DB2 forMVSV1 在1983年推出。该版本的目标是提供这一新方案所承诺的简单性,数据不相关性和用户生产率。1988年DB2 for MVS 提供了强大的在线事务处理(OLTP)支持,1989 年和1993 年分别以远程工作单元和分布式工作单元实现了分布式数据库支持。最近推出的DB2 Universal Database 6.1则是通用数据库的典范,是第一个具备网上功能的多媒体关系数据库管理系统,支持包括Linux在内的一系列平台。
2. Oracle
Oracle 前身叫SDL,由Larry Ellison 和另两个编程人员在1977创办,他们开发了自己的拳头产品,在市场上大量销售,1979 年,Oracle公司引入了第一个商用SQL 关系数据库管理系统。Oracle公司是最早开发关系数据库的厂商之一,其产品支持最广泛的操作系统平台。目前Oracle关系数据库产品的市场占有率名列前茅。
3. Informix
Informix在1980年成立,目的是为Unix等开放操作系统提供专业的关系型数据库产品。公司的名称Informix便是取自Information 和Unix的结合。Informix第一个真正支持SQL语言的关系数据库产品是Informix SE(StandardEngine)。InformixSE是在当时的微机Unix环境下主要的数据库产品。它也是第一个被移植到Linux上的商业数据库产品。
4. Sybase
Sybase公司成立于1984年,公司名称“Sybase”取自“system”和 “database” 相结合的含义。Sybase公司的创始人之一Bob Epstein 是Ingres 大学版(与System/R同时期的关系数据库模型产品)的主要设计人员。公司的第一个关系数据库产品是1987年5月推出的Sybase SQLServer1.0。Sybase首先提出Client/Server 数据库体系结构的思想,并率先在Sybase SQLServer 中实现。
5. SQL Server
1987 年,微软和 IBM合作开发完成OS/2,IBM 在其销售的OS/2 ExtendedEdition 系统中绑定了OS/2Database Manager,而微软产品线中尚缺少数据库产品。为此,微软将目光投向Sybase,同Sybase 签订了合作协议,使用Sybase的技术开发基于OS/2平台的关系型数据库。1989年,微软发布了SQL Server 1.0 版。
6. PostgreSQL
PostgreSQL 是一种特性非常齐全的自由软件的对象――关系性数据库管理系统(ORDBMS),它的很多特性是当今许多商业数据库的前身。PostgreSQL最早开始于BSD的Ingres项目。PostgreSQL 的特性覆盖了SQL-2/SQL-92和SQL-3。首先,它包括了可以说是目前世界上最丰富的数据类型的支持;其次,目前PostgreSQL 是唯一支持事务、子查询、多版本并行控制系统、数据完整性检查等特性的唯一的一种自由软件的数据库管理系统.
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问题五:数据库的对象有哪些 Funciton:函数
Procere:存储过程
Package:代码包,一个包里面,定义多个存储过程、函数、类型、常量等
Type:自定义数据类型
Trigger:触发器
Job:数据库作业 (定期执行的)
Table:表
Index:索引
Constraint:约束,限制各数据项应满足哪些限阀条件
View:视图
Materialized View:物化视图
Sequence:序列
User:叫 用户
Synonym:同义词
Database link:数据库链接(ORACLE有,别的数据库不熟,想必也应该有,可能不叫这个名字)
TableSpace:表空间(ORACLE叫这个名字,别的数据库不熟)
CURSOR:游标
常用的大致这些,可能会有遗漏,但也应该不会差太多。
问题六:常用数据库有哪些?他们有什么区别 开源的Mysql顶;PostgreSQL即开放源码的
商业的Oracle/SQL Server/DB2即收费的
问题七:查看数据库中有哪些表空间 可以用S罚L语句 SELECT ** FROM v$tablespace
也可以用oracle enterprise manger console 直接在可视化窗口上查看
问题八:常见的数据库应用系统有哪些? 现在极大多的企业级软件都是基于数据库的。
比如:
ERP: 企业资源管理计划
CRM: 客户关系管理
OA: 办公自动化。
12306铁道部的网上订票系统。
。。。
问题九:如何看mysql都有哪些数据库 第一步:首先是查看mysql数据库的端口号,使用命令show
第二步:查看有哪些数据库,
第三步:查看mysql数据库所有用户,
第四步:查看某个数据库中所有的表
问题十:数据库系统包括什么? 通常由软件、数据库和数据管理员组成。