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數據庫性能優(yōu)化二：數據庫表優(yōu)化提升性能

數據庫優(yōu)化包含以下三部分，數據庫自身的優(yōu)化，數據庫表優(yōu)化，程序操作優(yōu)化.此文為第二部分

優(yōu)化①：設計規(guī)范化表，消除數據冗余
數據庫范式是確保數據庫結構合理，滿足各種查詢需要、避免數據庫操作異常的數據庫設計方式。滿足范式要求的表，稱為規(guī)范化表，范式產生于20世紀70年代初，一般表設計滿足前三范式就可以，在這里簡單介紹一下前三范式
先給大家看一下百度百科給出的定義：
第一范式（1NF）無重復的列
所謂第一范式（1NF）是指在關系模型中，對域添加的一個規(guī)范要求，所有的域都應該是原子性的，即數據庫表的每一列都是不可分割的原子數據項，而不能是集合，數組，記錄等非原子數據項。
第二范式（2NF）屬性
在1NF的基礎上，非碼屬性必須完全依賴于碼[在1NF基礎上消除非主屬性對主碼的部分函數依賴]
第三范式（3NF）屬性
在1NF基礎上，任何非主屬性不依賴于其它非主屬性[在2NF基礎上消除傳遞依賴]
通俗的給大家解釋一下（可能不是最科學、最準確的理解）
第一范式：屬性(字段)的原子性約束，要求屬性具有原子性，不可再分割；
第二范式：記錄的惟一性約束，要求記錄有惟一標識，每條記錄需要有一個屬性來做為實體的唯一標識。
第三范式：屬性(字段)冗余性的約束，即任何字段不能由其他字段派生出來，在通俗點就是：主鍵沒有直接關系的數據列必須消除(消除的辦法就是再創(chuàng)建一個表來存放他們，當然外鍵除外)
如果數據庫設計達到了完全的標準化，則把所有的表通過關鍵字連接在一起時，不會出現任何數據的復本(repetition)。標準化的優(yōu)點是明顯的，它避免了數據冗余，自然就節(jié)省了空間，也對數據的一致性(consistency)提供了根本的保障，杜絕了數據不一致的現象，同時也提高了效率。
優(yōu)化②：適當的冗余，增加計算列
數據庫設計的實用原則是：在數據冗余和處理速度之間找到合適的平衡點
滿足范式的表一定是規(guī)范化的表，但不一定是最佳的設計。很多情況下會為了提高數據庫的運行效率，常常需要降低范式標準：適當增加冗余，達到以空間換時間的目的。比如我們有一個表，產品名稱，單價，庫存量，總價值。這個表是不滿足第三范式的，因為“總價值”可以由“單價”乘以“數量”得到，說明“金額”是冗余字段。但是，增加“總價值”這個冗余字段，可以提高查詢統計的速度，這就是以空間換時間的作法。合理的冗余可以分散數據量大的表的并發(fā)壓力，也可以加快特殊查詢的速度，冗余字段可以有效減少數據庫表的連接，提高效率。
其中"總價值"就是一個計算列，在數據庫中有兩種類型：數據列和計算列，數據列就是需要我們手動或者程序給予賦值的列，計算列是源于表中其他的數據計算得來，比如這里的"總價值"
在SQL中創(chuàng)建計算列：

復制代碼代碼如下:

 
create table table1 
( 
number decimal(18,4), 
price money, 
Amount as number*price --這里就是計算列 
) 

也可以再表設計中，直接手動添加或修改列屬性即可：如下圖

是否持久性，我們也需要注意：
如果是'否'，說明這列是虛擬列，每次查詢的時候計算一次，而且那么它是不可以用來做check,foreign key或not null約束。
如果是'是',就是真實的列，不需要每次都計算，可以再此列上創(chuàng)建索引等等。
優(yōu)化③：索引
索引是一個表優(yōu)化的重要指標，在表優(yōu)化中占有極其重要的成分，所以將單獨寫一章”SQL索引一步到位“去告訴大家如何建立和優(yōu)化索引
優(yōu)化④：主鍵和外鍵的必要性
主鍵與外鍵的設計，在全局數據庫的設計中，占有重要地位。因為：主鍵是實體的抽象，主鍵與外鍵的配對，表示實體之間的連接。
主鍵：根據第二范式，需要有一個字段去標識這條記錄，主鍵無疑是最好的標識，但是很多表也不一定需要主鍵，但是對于數據量大，查詢頻繁的數據庫表，一定要有主鍵，主鍵可以增加效率、防止重復等優(yōu)點。
主鍵的選擇也比較重要，一般選擇總的長度小的鍵，小的鍵的比較速度快，同時小的鍵可以使主鍵的B樹結構的層次更少。
主鍵的選擇還要注意組合主鍵的字段次序，對于組合主鍵來說，不同的字段次序的主鍵的性能差別可能會很大，一般應該選擇重復率低、單獨或者組合查詢可能性大的字段放在前面。
外鍵：外鍵作為數據庫對象，很多人認為麻煩而不用，實際上，外鍵在大部分情況下是很有用的，理由是：外鍵是最高效的一致性維護方法
數據庫的一致性要求，依次可以用外鍵、CHECK約束、規(guī)則約束、觸發(fā)器、客戶端程序，一般認為，離數據越近的方法效率越高。
謹慎使用級聯刪除和級聯更新，級聯刪除和級聯更新作為SQL SERVER 2000當年的新功能，在2005作了保留，應該有其可用之處。我這里說的謹慎，是因為級聯刪除和級聯更新有些突破了傳統的關于外鍵的定義，功能有點太過強大，使用前必須確定自己已經把握好其功能范圍，否則，級聯刪除和級聯更新可能讓你的數據莫名其妙的被修改或者丟失。從性能看級聯刪除和級聯更新是比其他方法更高效的方法。
優(yōu)化⑤：存儲過程、視圖、函數的適當使用
很多人習慣將復雜操作都放在應用程序層，但如果你要優(yōu)化數據訪問性能，將SQL代碼移植到數據庫上(使用存儲過程，視圖，函數和觸發(fā)器)也是一個很大的改進原因如下：
1. 存儲過程減少了網絡傳輸、處理及存儲的工作量，且經過編譯和優(yōu)化，執(zhí)行速度快，易于維護，且表的結構改變時，不影響客戶端的應用程序
2、使用存儲過程，視圖，函數有助于減少應用程序中SQL復制的弊端，因為現在只在一個地方集中處理SQL
3、使用數據庫對象實現所有的TSQL有助于分析TSQL的性能問題，同時有助于你集中管理TSQL代碼，更好的重構TSQL代碼
優(yōu)化⑥：傳說中的‘三少原則'
①：數據庫的表越少越好
②：表的字段越少越好
③：字段中的組合主鍵、組合索引越少越好
當然這里的少是相對的，是減少數據冗余的重要設計理念。
優(yōu)化⑦：分割你的表，減小表尺寸
如果你發(fā)現某個表的記錄太多，例如超過一千萬條，則要對該表進行水平分割。水平分割的做法是，以該表主鍵的某個值為界線，將該表的記錄水平分割為兩個表。
如果你若發(fā)現某個表的字段太多，例如超過八十個，則垂直分割該表，將原來的一個表分解為兩個表
優(yōu)化⑧：字段設計原則
字段是數據庫最基本的單位，其設計對性能的影響是很大的。需要注意如下：
A、數據類型盡量用數字型，數字型的比較比字符型的快很多。
B、數據類型盡量小，這里的盡量小是指在滿足可以預見的未來需求的前提下的。
C、盡量不要允許NULL，除非必要，可以用NOT NULL+DEFAULT代替。
D、少用TEXT和IMAGE，二進制字段的讀寫是比較慢的，而且，讀取的方法也不多，大部分情況下最好不用。
E、自增字段要慎用，不利于數據遷移

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