數據庫查詢與統計分析

王永剛 王秀霞

摘 要：數據庫最大的特點是查詢的便捷性，幾乎所有的數據庫操作都是在查詢的基礎上進行的。查詢優化提高了數據庫的查詢速度，也給數據的維護帶來了方便。本文對 數據庫查詢與統計進行分析。

關鍵詞：數據庫;查詢;統計

引言

數據庫性能問題一直是決策者及技術人員共同關注的焦點，影響數據庫性能的一個重要因素就是SQL查詢語句的效率。SQL 是結構化查詢語言（Structured Query Language）的縮寫，SQL語言的功能包括數據查詢、數據操縱、數據定義和數據控制等部分，主要應用于關系數據庫，實現了關系數據庫中的數據檢索。

一、數據庫查詢優化技術概述

1.1 自動查詢優化技術

SQL server的自動查詢優化技術由基于開銷的查詢優化器來進行的，當提交一個SQL語句時，這個語句只是表明想要從數據庫中得到什么樣的結果，對于怎么樣得到結果，SQL語句不會涉及。給予開銷的查詢優化器以CPU的使用率和磁盤I/O作為判斷依據來為每個可能的執行規劃賦予開銷值，然后優化器會選擇開銷值最小的執行規劃來執行。

1.2 索引技術

在SQL server數據庫中，索引是一個物理性的數據庫結果，是單獨存在的，在檢索數據的時候，對磁盤的讀寫都需要占用很大的開銷，如果缺少了索引，就必須要對磁盤進行識別。有了索引的幫助，查詢數據只需要索引頁面就行，索引能夠很大程度上提高查詢檢索速度。因此，要擁有查詢方便快捷的數據庫，索引是必不可少的。

1.3影響查詢效率的因素

SQL server數據庫系統在處理查詢計劃時，首先要系統對詞法和語法進行檢查，檢查完之后將其遞交給SQL server的查詢優化器，優化器會對數據是否存在和有效進行索引，再進行掃描、檢索和連接，這個計劃的執行是在同一時間進行的，通過分析來對計劃的執行進行評價，通過開銷最小的計劃來實現，然后預編譯模塊會對語句進行處理，最后生成了查詢規劃，查詢規劃會在恰當的時間提交給系統，系統會將執行結果反饋給客戶。在SQL server數據庫中影響查詢效率的因素主要有五點：第一，當沒有索引或者索引無法使用的時候。因為索引能夠繞開全表掃描，能夠有效提高查詢速度。第二，在進行查詢工作的時候，缺少計算列的時候是無法進行優化查詢的。第三，查詢出來的數據量很大的時候也會影響查詢效率。第四，返回了不必要的行和列。第五，如果查詢的時候語句選擇不合理，就無法進行優化。語句選擇不合理的情況主要有查詢條件中的操作不合適，多個選擇條件進行查詢時，條件的次序不是最優。

二、數據庫的查詢與統計優化方法

2.1 建立索引

并不是所有的數據庫都有索引，因為很多數據庫不需要使用索引，索引是否應該存在有一些爭議，究其原因，主要是數據庫系統當中添加索引之后，再對數據庫進行查詢的時候，就無法對數據庫中的所有內容進行掃描和查詢，只能在索引范圍之內進行查詢了。基于這樣一種情況，從性能角度來說，目標表記錄的總數是固定的，因此，只有當查詢結果比較少的時候，索引才會有較高的查詢效率，如果查詢結果很多，那么索引會導致查詢效率降低，這也是索引的存在有爭議的原因。在實際情況中，數據庫系統要根據應用目的和實際狀況進行合理配置，那些記錄數較多的數據庫應該要建立索引，從而有效提高查詢效率。

2.2 SQL 查詢語句的優化策略

一個數據庫系統的反應速度的快慢，最為直接的表現就是優化器的計算方法。另外，優化器的測量和查詢表中的其他內容和服務存在關聯。由此可見，讓優化器選擇恰當的索引和表達的連接手段是十分重要的。

2.3 避免全表掃描

一般情況下，數據庫在進行查詢或者select語句的處理過程中，會掃描全表，在執行的時候，如果出現數據更新和數據刪除的情況也會掃描全表。如果添加索引的話，能夠讓數據訪問的速度得到提升。而要建立科學合理的索引，那就必須要充分了解數據，然后在實踐中不斷進行優化。

2.4 合理使用索引

索引在數據庫中占有重要的地位，其對查詢速度的提高有著十分明顯的效果。但是創建和使用索引的時候，索引都必須跟系統的查詢需求一致。

2.5 選擇恰當的操作符，提高查詢效率

應該要盡可能的少用（NOT）IN，而使用（NOT）EXISTS，此外，還要盡量避免使用OR運算符，>和<可以用>=和<=來代替，同時，對于諸如IS NULL和 IS NOT NULL等操作也要盡量避免，另外，還要注意LIKE操作符的正確使用。

2.6 避免使用SELECT進行查詢

在使用SQL語句的時候，一定要特別注意書寫細節，避免使用SELECT來進行查詢，在進行篩選的時候，盡量避免使用表達式，而要用常量來代替，而且如果表中數據量很大的話，要特別注意WHERE子句中的篩選條件的順序，因為這會直接影響查詢效率。

2.7 SQL語句對索引的利用

在實際的應用中，聚集索引的效率要比非聚集索引要高，聚集索引能夠將數據在物理順序上進行排列，計算在其中存在一些重復值，但是仍然集中在一起，這就能夠將查詢范圍鎖定在一個較小范圍之內，可以有效提高掃描速度。

2.8 合理使用臨時表

針對那些數據量很大，但是數據變化不是很多的數據庫表，可以將子集排序，同時創建臨時表，這就有效防止了多重排序操作，提高了查詢速度。

2.9 建立視圖

建立視圖可以幫助人們更方便的進行數據查詢等操作，因為視圖可以讓人們重點關注他們想要了解和感興趣的數據和信息。在建立視圖的時候一定要控制視圖的規模，如果視圖的規模比基本表要小，那么，查詢速度會大大提高。

三、 SQL查詢安全監控系統

SQL數據庫系統的安全性也是人們關注的焦點，如果發現用戶進行非法操作，系統就會自行進行處理。在監控攻擊行為的時候，系統會對非法用戶發出警告，同時還會對相關信息進行記錄，在必要的情況下，還可能會阻斷網絡。在SQL系統中，有信息獲取、分析機和控制臺三個子系統，這三個系統之間會存在交互工作。

3.1 主機來實現報警

開啟探頭之后，可以獨立監控數據庫，給予數據庫中的相關信息，把信息根據一定的規則進行分析，通過分析，判斷數據庫是否存在安全隱患，并且確定是否需要發出危險警報。如果某臺的計算機在進行非法操作的時候，系統會記錄該計算機的IP地址，并且按照上述步驟進行操作，控制臺一旦收到危險警報，就會根據指令來執行阻斷指令。分析機把阻斷指令傳遞給探頭，探頭會調用SQL server數據庫系統中的API函數，從而對進行非法操作的計算機的操作行為進行攔截，保證數據庫中的數據和信息不會被泄漏、丟失和破壞。

3.2 下發命令

當控制臺發出指令之后，指令會傳遞給分析機和信息獲取部分，最后會通過對模塊的響應來實現指令的操作。

3.3 傳送相關數據

探頭、分析機和控制臺三者之間的數據傳遞都是通過端口來進行的，要有效傳送數據和信息，這些信息的格式是要統一的，如果不是統一的標準格式，信息無法傳遞和接收。

四、結束語

數據庫系統是一個很龐大的系統，在應用過程中，數據庫的運行速度和運行效率是十分重要的，有些數據庫運行速度慢、運行效率低，嚴重影響了數據庫的性能。因此，在設計和開發數據庫的時候，一定要將數據庫的運行速度和效率放到重要位置。

參考文獻：

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[2]苗雯娟.MS SQL Server數據庫查詢優化技巧研究[J].企業導報，2012（16）：274.