數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本方法　　
　　
　　數(shù)據(jù)庫設(shè)計是建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，它要求對于指定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造出較優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立起數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，并使系統(tǒng)能有效地存儲數(shù)據(jù)，滿足用戶的各種應(yīng)用需求。一般按照規(guī)范化的設(shè)計方法，常將數(shù)據(jù)庫設(shè)計分為若干階段：
　　系統(tǒng)規(guī)劃階段主要是確定系統(tǒng)的名稱、范圍；確定系統(tǒng)開發(fā)的目標功能和性能；確定系統(tǒng)所需的資源；估計系統(tǒng)開發(fā)的成本；確定系統(tǒng)實施計劃及進度；分析估算系統(tǒng)可能達到的效益；確定系統(tǒng)設(shè)計的原則和技術(shù)路線等。對分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，還應(yīng)分析用戶環(huán)境及網(wǎng)絡(luò)條件，以選擇和建立系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
　　需求分析階段要在用戶調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過分析，逐步明確用戶對系統(tǒng)的需求，包括數(shù)據(jù)需求和圍繞這些數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)處理需求。通過對組織、部門、企業(yè)等進行詳細調(diào)查，在了解現(xiàn)行系統(tǒng)的概況、確定新系統(tǒng)功能的過程中，收集支持系統(tǒng)目標的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及其處理方法。
　　概念設(shè)計階段要產(chǎn)生反映企業(yè)各組織信息需求的數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)，即概念模型。概念模型必須具備豐富的語義表達能力、易于交流和理解、易于變動、易于向各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換、易于從概念模型導(dǎo)出與DBMS有關(guān)的邏輯模型等特點。
　　邏輯設(shè)計階段除了要把E－R圖的實體和聯(lián)系類型，轉(zhuǎn)換成選定的DBMS支持的數(shù)據(jù)類型，還要設(shè)計子模式并對模式進行評價，最后為了使模式適應(yīng)信息的不同表示，需要優(yōu)化模式。
　　物理設(shè)計階段的主要任務(wù)是對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)在物理設(shè)備上的存放結(jié)構(gòu)和存取方法進行設(shè)計。數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)依賴于給定的計算機系統(tǒng)，而且與具體選用的DBMS密切相關(guān)。物理設(shè)計常常包括某些操作約束，如響應(yīng)時間與存儲要求等。
　　系統(tǒng)實施階段主要分為建立實際的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)；裝入試驗數(shù)據(jù)對應(yīng)用程序進行測試；裝入實際數(shù)據(jù)建立實際數(shù)據(jù)庫三個步驟。
　　另外，在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程中還包括一些其他設(shè)計，如數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性、一致性和可恢復(fù)性等方面的設(shè)計,不過，這些設(shè)計總是以犧牲效率為代價的,設(shè)計人員的任務(wù)就是要在效率和盡可能多的功能之間進行合理的權(quán)衡。
數(shù)據(jù)庫編程示例　　
　　在本次講座中，我們以Delphi5為開發(fā)工具，標準的paradox表為后臺數(shù)據(jù)庫，來向大家介紹如何進行最簡單的數(shù)據(jù)庫編程。在本例中，我們將實現(xiàn)對一個數(shù)據(jù)表單的添加、修改、刪除以及對表中數(shù)據(jù)進行查詢的功能。
　　本例所使用的計算機軟硬件環(huán)境為：Windows NT 4.0 Server，Borland Delphi 5，PIII550，256M內(nèi)存。當(dāng)然啦，一般的朋友在Win98的環(huán)境下或者Win2000的環(huán)境下都可以按照本例的步驟來編程序的。筆者的機器主要用作服務(wù)器，所以就在服務(wù)器上編啦。廢話少說，現(xiàn)在開始：
　　在正式編寫程序之前要有許多準備工作，這當(dāng)然包括Borland Delphi 5的安裝。Delphi5自身帶了對標準數(shù)據(jù)表paradox的驅(qū)動（和一些fox系列數(shù)據(jù)庫軟件的.db文件是兼容的，這些文件都可以由Delphi直接讀?。?。
　　程序編寫的第一步首先是數(shù)據(jù)表（即.db文件）的建立。在這一步要用到Delphi自帶的一個工具叫Database Desktop。這個工具主要用來對表格進行操作，它不僅可以操作像.db文件這樣的標準表格，還可以訪問像Oracle、SQL Server等大型數(shù)據(jù)庫的文件，功能可以說是很強大的。打開Database Desktop，選擇File－New－Table，然后選擇paradox7.
　　 　
　　在FieldName里面填寫你要建立的表單的屬性名稱，如圖所示，本例中要建立的是人員管理表，所以建立的屬性為編號、姓名、性別、工作單位、工資、備注等。除工資之外的屬性都是字符串類型，即圖中Type項所選擇的A（Alpha），而Size則是指的字符串的長度，屬性值的長度是根據(jù)屬性的具體意義來確定的，例如“性別”選擇只有“男”和“女”，一個漢字的長度，那么性別屬性的長度設(shè)置成2就可以了（一個漢字等于兩個字符的長度）。而工資屬性是數(shù)值類型的，在paradox中用Number來標記，即和前面對應(yīng)的一個“N”。屬性設(shè)置完畢后，選擇Save As存盤。本例中，所建立的數(shù)據(jù)表格的存放路徑和文件名為：D:Program FilesBorlandDatabase DesktopWorkDir
yb.db（人員表）?！　?
　　這樣就完成了第一步，這一步只是編程之前的準備工作，也是后面針對這個表單編寫數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的基礎(chǔ)。下面要進行的就是實際的程序編寫了，請打開Borland Delphi 5。　　
　　在缺省的Form1上放置這樣一些控件（控件的位置就不用俺再羅嗦了吧？）：TdataBase、Ttable、TdataSourse、TdbGrid、Tlabel、TdbNavigator。按照你喜歡的界面風(fēng)格來放置這些控件，下一步就是控件屬性的設(shè)置啦，這一步也是本例中最關(guān)鍵的一步，因為許多網(wǎng)友對使用前端開發(fā)工具對后臺數(shù)據(jù)庫進行編程比較生疏，也就是在這個地方。
　　我們將Tdatabase的DataBaseName屬性設(shè)置成Mydb（這個名字可以隨便起），drivername為STANDARD（表明驅(qū)動的是paradox表），params屬性為path=D:Program FilesBorlandDatabase DesktopWorkDir（存放.db文件的路徑，前面已經(jīng)提到），connected設(shè)為true（和數(shù)據(jù)表建立起連接），其他屬性使用缺省值就可以了?！　?
　　然后將Table的Databasename屬性設(shè)為Mydb（即Database1的DataBaseName屬性），tablename為ryb.db（即數(shù)據(jù)表的名字）Active屬性設(shè)置為True（打開表單，便于編寫程序）。　　
　　接著將Datasourse1的dataset屬性設(shè)為為Table1(Ttable的name屬性值)。另外DBNavigator1和DbGrid1的datasourse屬性都設(shè)為datasourse1。Tlabel的caption屬性設(shè)為“數(shù)據(jù)庫編程示例”，如圖所示（可以根據(jù)個人喜好修改字體，使它變得好看一些）。　　 >這樣控件的屬性就設(shè)置完畢了，注意到dbgrid里面的“編號”、“姓名”等欄都是數(shù)據(jù)表中的屬性，在ryb.db里面定義，而不是在前端的delphi程序里面定義。點擊run按鈕之后，這個簡單的程序就運行了?！　?

        這是通過Dbnavigator上的按鈕就可以控制對表單進行數(shù)據(jù)的添加、刪除、修改了（將DbNavigator的ShowHint屬性改為True的話可以在運行時看到各個按鈕的提示）?！?BR>　　
　　至此，我們實現(xiàn)了使用Delphi這種快速開發(fā)工具編寫簡單的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序， 細心的讀者可能注意到了，到目前為止連一行程序都沒有寫，確實是這樣，這就是第四代程序設(shè)計語言（可視化的編程語言）給我們帶來的好處。當(dāng)然啦，要編寫比較復(fù)雜的程序不寫代碼是不可能的，下面我們將在上面的基礎(chǔ)上實現(xiàn)查詢的功能，并給大家附上源程序。在Form增加如下控件：一個Tquery、一個Tbutton、4個Tlabel、2個Tedit。并將Tlabel的屬性進行下圖所示的修改（新增加的控件都在黑色方框中）：　　 　　　　　　　　　　　　　　　 　　
　　將Query1的DataBaseName屬性也設(shè)置成MyDb（和Table一樣），SQL屬性中寫入Select* from ryb，RequestLive設(shè)為True（這樣可以對Query里面的數(shù)據(jù)進行修改），然后將Active屬性設(shè)為True。最后將DataSourse1的DataSet屬性改為query1（此時Table1控件可以從Form上去掉了）?！　?
　　雙擊Button1，在程序編輯器里面寫入如下代碼：　　
Query1.close；　　
　　 Query1.Sql.clear；　　
　　 Query1.SQL.Add(Select * from ryb)；　　
　　 Query1.sql.add(where 姓名 like :xm and 工資 > :gz)；　　
　　 Query1.ParamByName(xm).asstring:=%+Edit1.text+%；　　
If (Edit2.text<>’’)then　　
　　 Query1.ParamByName(gz).value:=strtofloat(Edit2.text)；　　
　　 Query1.prepare；　　
　　 Query1.open；　　 >
　　
　　 這樣就完成了查詢代碼的編寫，具體各條語句所引用的函數(shù)的含義大家可以參考Delphi的幫助文檔，在此就不作贅述了。另外在編寫查詢程序時，涉及到一些關(guān)于數(shù)據(jù)庫查詢語言SQL的知識，在后面的文章中我們將有比較詳細的介紹?！　?>此時再執(zhí)行這個程序，就編程的具有查詢功能的數(shù)據(jù)庫程序。在Edit1和Edit2中輸入相應(yīng)的查詢條件，然后點擊Button1（確定），程序就執(zhí)行相應(yīng)的查詢操作，查詢到的結(jié)果將在DBGrid1中顯示?！　?
　　到此為止，我們就實現(xiàn)了使用Borland Delphi5操縱paradox數(shù)據(jù)表的程序示例，當(dāng)然，這個程序是非常簡單的，它實現(xiàn)的只是數(shù)據(jù)庫操作的最基本功能。而且這個程序只是在單擊環(huán)境下運行的，在設(shè)計的時候，我們還不需要考慮一些例如并發(fā)性的問題?，F(xiàn)在比較成熟的是在客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)下和瀏覽器/服務(wù)器下對數(shù)據(jù)庫進行操作，而且隨著網(wǎng)絡(luò)功能的加入，許多新的問題也帶入進來，在后面我們將舉這方面的例子，請大家靜候佳音吧！

一個好的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品不等于就有一個好的應(yīng)用系統(tǒng)，如果不能設(shè)計一個合理的數(shù)據(jù)庫模型，不僅會增加客戶端和服務(wù)器段程序的編程和維護的難度，而且將會影響系統(tǒng)實際運行的性能。一般來講，在一個MIS系統(tǒng)分析、設(shè)計、測試和試運行階段，因為數(shù)據(jù)量較小，設(shè)計人員和測試人員往往只注意到功能的實現(xiàn)，而很難注意到性能的薄弱之處，等到系統(tǒng)投入實際運行一段時間后，才發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的性能在降低，這時再來考慮提高系統(tǒng)性能則要花費更多的人力物力，而整個系統(tǒng)也不可避免的形成了一個打補丁工程。筆者依據(jù)多年來設(shè)計和使用數(shù)據(jù)庫的經(jīng)驗，提出以下一些設(shè)計準則，供同仁們參考。

命名的規(guī)范　　
　　
　　不同的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品對對象的命名有不同的要求，因此，數(shù)據(jù)庫中的各種對象的命名、后臺程序的代碼編寫應(yīng)采用大小寫敏感的形式，各種對象命名長度不要超過30個字符，這樣便于應(yīng)用系統(tǒng)適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)庫。

游標（Cursor）的慎用 　　
　　
　　游標提供了對特定集合中逐行掃描的手段，一般使用游標逐行遍歷數(shù)據(jù)，根據(jù)取出的數(shù)據(jù)不同條件進行不同的操作。尤其對多表和大表定義的游標（大的數(shù)據(jù)集合）循環(huán)很容易使程序進入一個漫長的等特甚至死機，筆者在某市《住房公積金管理系統(tǒng)》進行日終帳戶滾積數(shù)計息處理時，對一個10萬個帳戶的游標處理導(dǎo)致程序進入了一個無限期的等特（后經(jīng)測算需48個小時才能完成）(硬件環(huán)境：Alpha/4000 128Mram ,Sco Unix,Sybase 11.0)，后根據(jù)不同的條件改成用不同的UPDATE語句得以在二十分鐘之內(nèi)完成。

示例如下： 　　
　　
Declare Mycursor cursor for select count_no from COUNT

Open Mycursor
Fetch Mycursor into @vcount_no
While (@@sqlstatus=0)
　 Begin
　　　　　　 If @vcount_no=’’ 條件1
　　　　　　　　　 操作1
　 　　　　 If @vcount_no=’’ 條件2
　 　　　　　　　 操作2
　 　　　　 。。。
　　　　　　 Fetch Mycursor into @vcount_no
　 End
。。。
。。。
改為
Update COUNT set 操作1 for 條件1
Update COUNT set 操作2 for 條件2
。。。
。。。
　 在有些場合，有時也非得使用游標，此時也可考慮將符合條件的數(shù)據(jù)行轉(zhuǎn)入臨時表中，再對臨時表定義游標進行操作，可時性能得到明顯提高。筆者在某地市〈電信收費系統(tǒng)〉數(shù)據(jù)庫后臺程序設(shè)計中，對一個表（3萬行中符合條件的30多行數(shù)據(jù)）進行游標操作(硬件環(huán)境：PC服務(wù)器，PII266 64Mram ,NT4.0 Ms Sqlserver 6.5)。 示例如下：
Create #tmp　 /* 定義臨時表 */
( 字段1
字段2
。。。
)
Insert into #tmp select * from TOTAL where 條件 /* TOTAL中3萬行 符合條件只有幾十行 */
Declare Mycursor cursor for select * from #tmp
/*對臨時表定義游標*/
。。。

索引(Index)的使用原則
　 創(chuàng)建索引一般有以下兩個目的：維護被索引列的唯一性和提供快速訪問表中數(shù)據(jù)的策略。大型數(shù)據(jù)庫有兩種索引即簇索引和非簇索引，一個沒有簇索引的表是按堆結(jié)構(gòu)存儲數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)均添加在表的尾部，而建立了簇索引的表，其數(shù)據(jù)在物理上會按照簇索引鍵的順序存儲，一個表只允許有一個簇索引，因此，根據(jù)B樹結(jié)構(gòu)，可以理解添加任何一種索引均能提高按索引列查詢的速度，但會降低插入、更新、刪除操作的性能，尤其是當(dāng)填充因子（Fill Factor）較大時。所以對索引較多的表進行頻繁的插入、更新、刪除操作，建表和索引時因設(shè)置較小的填充因子，以便在各數(shù)據(jù)頁中留下較多的自由空間，減少頁分割及重新組織的工作。

數(shù)據(jù)的一致性和完整性 　　
　　為了保證數(shù)據(jù)庫的一致性和完整性，設(shè)計人員往往會設(shè)計過多的表間關(guān)聯(lián)（Relation），盡可能的降低數(shù)據(jù)的冗余。表間關(guān)聯(lián)是一種強制性措施，建立后，對父表（Parent Table）和子表(Child Table)的插入、更新、刪除操作均要占用系統(tǒng)的開銷，另外，最好不要用Identify 屬性字段作為主鍵與子表關(guān)聯(lián)。如果數(shù)據(jù)冗余低，數(shù)據(jù)的完整性容易得到保證，但增加了表間連接查詢的操作，為了提高系統(tǒng)的響應(yīng)時間，合理的數(shù)據(jù)冗余也是必要的。使用規(guī)則（Rule）和約束（Check）來防止系統(tǒng)操作人員誤輸入造成數(shù)據(jù)的錯誤是設(shè)計人員的另一種常用手段，但是，不必要的規(guī)則和約束也會占用系統(tǒng)的不必要開銷，需要注意的是，約束對數(shù)據(jù)的有效性驗證要比規(guī)則快。所有這些，設(shè)計人員在設(shè)計階段應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)操作的類型、頻度加以均衡考慮。

事務(wù)的陷阱　　
　　事務(wù)是在一次性完成的一組操作。雖然這些操作是單個的操作，SQL Server能夠保證這組操作要么全部都完成，要么一點都不做。正是大型數(shù)據(jù)庫的這一特性，使得數(shù)據(jù)的完整性得到了極大的保證。

　　眾所周知，SQL Server為每個獨立的SQL語句都提供了隱含的事務(wù)控制，使得每個DML的數(shù)據(jù)操作得以完整提交或回滾，但是SQL Server還提供了顯式事務(wù)控制語句
—- BEGIN TRANSACTION 開始一個事務(wù)
—- COMMIT TRANSACTION 提交一個事務(wù)
—- ROLLBACK TRANSACTION 回滾一個事務(wù)
—- 事務(wù)可以嵌套，可以通過全局變量@@trancount檢索到連接的事務(wù)處理嵌套層次。
　　需要加以特別注意并且極容易使編程人員犯錯誤的是，每個顯示或隱含的事物開始都使得該變量加1，每個事務(wù)的提交使該變量減1，每個事務(wù)的回滾都會使得該變量置0，而只有當(dāng)該變量為0時的事務(wù)提交（最后一個提交語句時），這時才把物理數(shù)據(jù)寫入磁盤。

數(shù)據(jù)庫性能調(diào)整 　　
　　在計算機硬件配置和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計確定的情況下，影響到應(yīng)用系統(tǒng)性能的因素不外乎為數(shù)據(jù)庫性能和客戶端程序設(shè)計。而大多數(shù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計員采用兩步法進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計：首先進行邏輯設(shè)計，而后進行物理設(shè)計。數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計去除了所有冗余數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)吞吐速度，保證了數(shù)據(jù)的完整性，清楚地表達數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系。而對于多表之間的關(guān)聯(lián)查詢（尤其是大數(shù)據(jù)表）時，其性能將會降低，同時也提高了客 戶端程序的編程難度，因此，物理設(shè)計需折衷考慮，根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則，確定對關(guān)聯(lián)表的數(shù)據(jù)量大小、數(shù)據(jù)項的訪問頻度，對此類數(shù)據(jù)表頻繁的關(guān)聯(lián)查詢應(yīng)適當(dāng)提高數(shù)據(jù)冗余設(shè)計。

數(shù)據(jù)類型的選擇 　　
　　數(shù)據(jù)類型的合理選擇對于數(shù)據(jù)庫的性能和操作具有很大的影響，有關(guān)這方面的書籍也有不少的闡述，這里主要介紹幾點經(jīng)驗。
Identify字段不要作為表的主鍵與其它表關(guān)聯(lián)，這將會影響到該表的數(shù)據(jù)遷移。
Text 和Image字段屬指針型數(shù)據(jù)，主要用來存放二進制大型對象（BLOB）。這類數(shù)據(jù)的操作相比其它數(shù)據(jù)類型較慢，因此要避開使用。
日期型字段的優(yōu)點是有眾多的日期函數(shù)支持，因此，在日期的大小比較、加減操作上非常簡單。但是，在按照日期作為條件的查詢操作也要用函數(shù)，相比其它數(shù)據(jù)類型速度上就慢許多,因為用函數(shù)作為查詢的條件時，服務(wù)器無法用先進的性能策略來優(yōu)化查詢而只能進行表掃描遍歷每行。
　　例如：要從DATA_TAB1中（其中有一個名為DATE的日期字段）查詢1998年的所有記錄。

多易

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