数据库DB-chapter_7.ppt

* * * * * * HD-ITR 计算机科学技术学院 数据库系统原理 主讲：杨艳 * HD-ITR * 第二篇 设计篇 * HD-ITR * 设计篇 第四章 数据库设计概述与需求分析 第五章 概念数据库设计 第六章 逻辑数据库设计 第七章 物理数据库设计 第七章 物理数据库设计 * HD-ITR * 物理数据库设计的任务： 第七章 物理数据库设计 在逻辑数据库设计基础上，为每个关系模式选择合适的存储结构和存取方法，使得数据库上的事务能够高效率的运行。 * HD-ITR * 物理数据库设计的步骤： 第七章 物理数据库设计 (1) 分析影响物理数据库设计的因素； (2) 为关系模式选择存取方法； (3) 设计关系、索引等数据库文件的物理存储结构。 * HD-ITR * 7.1 影响物理数据库设计的因素分析 7.2 为关系模式选择存取方法 7.3 物理存储结构的设计 7.1 影响物理数据库设计的因素分析 第七章 物理数据库设计 * HD-ITR * 对于数据库查询事务，需得到如下信息： (1) 查询的关系； (2) 查询条件所涉及的属性； (3) 连接条件所涉及的属性； (4) 查询的投影属性。 对于数据更新事务，需得到如下信息：  (1) 被更新的关系； (2) 每个关系上的更新操作的类型； (3) 删除和修改操作条件所涉及的属性； (4) 修改操作要改变的属性值。 还需知道每个事务在各关系上运行的频率。 需了解每个事务的时间约束。 7.1 影响物理数据库设计的因素分析 * HD-ITR * 7.1 影响物理数据库设计的因素分析 7.2 为关系模式选择存取方法 7.3 物理存储结构的设计 7.2 为关系模式选择存取方法 第七章 物理数据库设计 * HD-ITR * 常用的存取方法可以分为三类： 索引方法 HASH方法 聚集方法 聚集方法是把经常进行连接操作的多个关系的记录以连接属性为中心分类存储，从而提高连接操作的效率。即参加一个聚集的所有关系中具有相同聚集键值的记录被物理地存储在一起。 7.2 为关系模式选择存取方法 * HD-ITR * 问题描述 设T1、T2、...、Tn是逻辑数据库上运行的n个事务, f1、f2、 ...、fn是这n个事务的使用频率。 Cost(T)表示在所有关系模式的存取方法都选定后，事务T的代价，即磁盘存取块数。 存取方法的选择可以定义为如下的优化问题：为每个关系选择一种或多种存取方法，最小化 7.2 为关系模式选择存取方法 * HD-ITR * 索引存取方法的选择 (1) 根据在R上事务T1、T2、...、Tk的信息确定候选索引，规则如下： ① 如果一个(或一组)属性经常在操作条件中出现，则考虑在这个(或这组)属性上建立索引; ② 如果一个属性经常作为最大值和最小值等聚集函数的参数，则考虑在这个属性上建立索引; ③ 如果一个(或一组)属性经常在连接操作的连接条件中出现，则考虑在这个(或这组)属性上建立索引; ④ 如果一个(或一组)属性经常作为投影属性使用，则考虑在这个(或这组)属性上建立索引; (2) 确定优化的关系索引配置。 对于下列索引配置情况：不加索引、加一个索引、加二个索引、...、加m个索引，计算：Cost(R)，选择使得Cost(R)最小的索引配置作为R的最后索引配置。 7.2 为关系模式选择存取方法 * HD-ITR * HASH存取方法的选择 有些数据库管理系统提供了HASH存取方法。选择HASH存取方法的规则如下：如果一个关系的属性主要出现在相等连接操作条件中或主要出现在相等比较选择条件中，而且满足下列两个条件之一，则此关系可以选择HASH存取方法： (1) 如果一个关系的大小可预知，而且不变； (2) 如果关系的大小动态改变，而且数据库管理系统提供了动态HASH存取方法。 7.2 为关系模式选择存取方法 * HD-ITR * 聚集存取方法的选择 选择聚集存取方法，首先需要确定聚集关系组，即确定需要多少个聚集，每个聚集中包括哪些关系；然后确定优化的聚集方案。 7.2 为关系模式选择存取方法 * HD-ITR * 聚集存取方法的选择 确定聚集关系组 (1) 确定候选聚集关系组，其规则如下：  ① 经常在一起进行连接操作的关系可以作为聚集关系组，连接属性作为聚集键； ② 如果一个关系的一组属性经常出现在相等比较条件中，则该单个关系可作为聚集关系组，这组属性作为聚集键； ③ 如果一个关系的一个(或一组)属性上的实例值重复率很高，则此单个关系可作为聚集关系组，这组属性作为聚集键。 (2) 取消候选聚集关系组中不必要的关系, 规则如下： ① 从聚集组中删除经常进行全关系扫描的关系； ② 从聚集组中删除更新操