基于ＭＳ　ＳＱＬ　ＳＥＲＶＥＲ數(shù)據(jù)庫的性能優(yōu)化

劉　暢

[摘要]通過對E-START股票交易系統(tǒng)的調(diào)整和優(yōu)化，實現(xiàn)縮短查詢響應(yīng)時間，系統(tǒng)的客戶端查詢速度也得到明顯的提高。

[關(guān)鍵詞]數(shù)據(jù)庫 性能優(yōu)化 SQL Server

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2009）0110051-01

隨著現(xiàn)代計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和信息應(yīng)用系統(tǒng)信息量的增大，數(shù)據(jù)庫已逐步成為計算機信息系統(tǒng)和計算機應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心，而數(shù)據(jù)庫性能問題的重要性也越來越引起人們的關(guān)注。這樣，提出了基于SQL Server數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)如何進行性能調(diào)整的問題。性能調(diào)整的步驟如下：

1.優(yōu)化業(yè)務(wù)邏輯；2.調(diào)整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計；3.調(diào)整應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)；4.優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)；5.優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的操作；6.數(shù)據(jù)庫服務(wù)器性能調(diào)整。

一、基于E-START股票交易系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫性能調(diào)整分析

針對在數(shù)據(jù)庫使用過程中出現(xiàn)的問題，結(jié)合現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫調(diào)整措施和優(yōu)化技術(shù)，對原E-START系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫制定了以下調(diào)整步驟：

1．優(yōu)化數(shù)據(jù)庫設(shè)計調(diào)整。針對出現(xiàn)的系統(tǒng)運行效率低的問題，結(jié)合已有的業(yè)務(wù)邏輯，對原系統(tǒng)的相應(yīng)數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計和物理結(jié)構(gòu)做出合理的調(diào)整。

2．客戶端應(yīng)用程序調(diào)整。針對客戶的遇到的查詢等待問題，對應(yīng)用程序中影響查詢效率的不合理的設(shè)計進行調(diào)整，包括：SQL查詢語句的優(yōu)化、應(yīng)用程序的調(diào)整、合理地增加存儲過程。

3．服務(wù)器性能調(diào)整。針對使用過程中系統(tǒng)資源消耗大、運行成本高的問題，通過對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器硬件性能瓶頸的分析和調(diào)整及對SQL Server與操作系統(tǒng)參數(shù)的合理配置優(yōu)化服務(wù)器性能。

二、數(shù)據(jù)庫設(shè)計調(diào)整

（一）邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計調(diào)整

可以從以下幾個方面來精練數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計：

1.在適當?shù)牡胤讲捎梅匆?guī)范形式；2.在適當?shù)牡胤椒指畋恚?.在適當?shù)牡胤桨驯磉M行分組放入數(shù)據(jù)庫；4.執(zhí)行完整性約束。

（二）調(diào)整物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計

對本項目物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的調(diào)整兩條關(guān)鍵性的指導(dǎo)原則如下：將序列訪問的文件分離到專用的磁盤上，并通過將數(shù)據(jù)文件分散到各個磁盤上而允許并行I/O。

1．數(shù)據(jù)庫功能分配。該E-START股票交易系統(tǒng)升級項目采用的開發(fā)平臺為Windows 2000，數(shù)據(jù)庫為Microsoft SQL Server 2000。E-START系統(tǒng)的原數(shù)據(jù)庫包括兩個數(shù)據(jù)庫實例。

對SQL Sever 2000系統(tǒng)功能上可以按四種系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫進行功能分配：master數(shù)據(jù)庫、tempdb數(shù)據(jù)庫，model數(shù)據(jù)庫、msdb數(shù)據(jù)庫、mbr_db應(yīng)用數(shù)據(jù)庫和E_START應(yīng)用數(shù)據(jù)庫。

master數(shù)據(jù)庫記錄SQL Server系統(tǒng)的所有系統(tǒng)級別信息。tempdb數(shù)據(jù)庫保存所有的臨時表和臨時存儲過程，還滿足任何其它的臨時存儲要求。默認情況下，在SQL Server在運行時tempdb數(shù)據(jù)庫會根據(jù)需要自動增長。不過，與其它數(shù)據(jù)庫不同，每次啟動數(shù)據(jù)庫引擎時，它會重置為其初始大小。model數(shù)據(jù)庫用作在系統(tǒng)上創(chuàng)建的所有數(shù)據(jù)庫的模板。msdb數(shù)據(jù)庫供SQL Server代理程序調(diào)度警報和作業(yè)以及記錄操作員時使用。

2．優(yōu)化 tempdb 性能。對tempdb 數(shù)據(jù)庫的物理位置和數(shù)據(jù)庫選項設(shè)置的調(diào)整包括：

（1）使用SQL Server企業(yè)管理器將tempdb數(shù)據(jù)庫設(shè)為允許自動根據(jù)需求進行擴展。（2）將tempdb數(shù)據(jù)庫文件的初始大小由原來的16MB調(diào)整到30MB，這是比較合理的大小，避免了當需要更多空間時文件自動擴展。（3）將文件增長增量百分比由原來的10％調(diào)整到20％，以避免tempdb數(shù)據(jù)庫文件按太小的值增長。（4）建議將tempdb數(shù)據(jù)庫放在快速I/O子系統(tǒng)上以確保好的性能。

（三）創(chuàng)建索引

可以在不影響數(shù)據(jù)庫架構(gòu)和應(yīng)用程序設(shè)計的情況下除去、添加和更改索引。高效的索引設(shè)計對獲得好的性能極為重要。正因為如此，應(yīng)該盡量試驗不同的索引。索引優(yōu)化向?qū)Э煞治霾樵儾⒔ㄗh應(yīng)該創(chuàng)建的索引。

關(guān)于創(chuàng)建索引的建議如下：

1．將更新盡可能多的行的查詢寫入單個語句內(nèi)，而不要使用多個查詢更新相同的行。僅使用一個語句，就可以利用優(yōu)化的索引維護。

2．使用索引優(yōu)化向?qū)Х治霾樵儾@得索引建議。

3．對聚集索引使用整型鍵。另外，在唯一列、非空列或IDENTITY列上創(chuàng)建聚集索引可以獲得性能收益。

4．在查詢經(jīng)常用到的所有列上創(chuàng)建非聚集索引。這可以最大程度地利用隱蔽查詢。

5．物理創(chuàng)建索引所需的時間在很大程度上取決于磁盤子系統(tǒng)。

三、E-START股票交易系統(tǒng)客戶端應(yīng)用程序調(diào)整

（一）系統(tǒng)架構(gòu)的調(diào)整

由于本項目要將原有的VB6.0系統(tǒng)升級到VB.NET，必然導(dǎo)致整個系統(tǒng)架構(gòu)的調(diào)整，即把系統(tǒng)劃分為各種不同功能的層次結(jié)構(gòu)，在對原有業(yè)務(wù)邏輯進行充分調(diào)研后，調(diào)整后的系統(tǒng)架構(gòu)包含以下幾個層次：

1. UI(用戶接口)層：保持與原VB6.0系統(tǒng)中E-Start客戶端界面一致；2. Controller(控制)層：主要功能是接收UI層的請求，根據(jù)請求調(diào)用相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯，并把業(yè)務(wù)邏輯處理的結(jié)果返回給客戶端；3. Business(業(yè)務(wù))層：這層主要處理實際的業(yè)務(wù)邏輯，可以通過調(diào)用Entity(實體)層對數(shù)據(jù)庫進行訪問。本層可以重用；4. Entity(實體)層：處于業(yè)務(wù)層與數(shù)據(jù)庫之間，為業(yè)務(wù)層提供數(shù)據(jù)訪問操作；5. Framework(架構(gòu))層：提供必要的錯誤處理、日志、XML處理、通信服務(wù)、ExcelTalk和Spread的通用功能。

（二）優(yōu)化SQL語句

1．SQL語句的優(yōu)化分析。選擇最有效率的表名順序；WHERE子句中的連接順序；用EXISTS替代IN；優(yōu)化GROUP BY。

2．使用優(yōu)化器優(yōu)化SQL語句。由于SQL語言是面向結(jié)果而不是面向過程的查詢語言，所以一般支持SQL語言的大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫都需要使用一個基于成本的優(yōu)化器，為即時查詢提供一個最佳的執(zhí)行策略。對于優(yōu)化器，輸入是一條查詢語句，輸出是一個執(zhí)行策略。這個執(zhí)行策略是執(zhí)行這個查詢所需要的一系列步驟。數(shù)據(jù)庫的反應(yīng)速度經(jīng)常就體現(xiàn)在這一個優(yōu)化算法上。

四、結(jié)論

對數(shù)據(jù)庫性能問題進行深入研究，提出關(guān)于數(shù)據(jù)庫性能調(diào)整與優(yōu)化的具體方法和措施，對于解決數(shù)據(jù)庫瓶頸了保證數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定高效運行具有關(guān)鍵作用，也有著良好的理論與應(yīng)用價值。從某一具體項目來看，服務(wù)器參數(shù)配置，SQL語句優(yōu)化和存儲過程使用都是常用的調(diào)整技術(shù)，但就一般性的原則來說，數(shù)據(jù)庫性能調(diào)整問題是貫穿數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)整個生命周期的活動，從系統(tǒng)規(guī)劃、程序編寫、系統(tǒng)測試、運行維護都需要涉及性能調(diào)整技術(shù)。

參考文獻：

[1]Art Taylor著，JDBC數(shù)據(jù)庫編程與J2EE，電子工業(yè)出版社，2004.

[2]朱慶偉、吳宇紅，一種對象/關(guān)系映射框架的分析和應(yīng)用，電子科技，2004.

[3]田珂、謝世波、方馬，J2EE數(shù)據(jù)持久層的解決方案，計算機工程，2003.