三、設(shè)計(jì)與應(yīng)用題

　　1.【解題思路】

　　ER模型和關(guān)系模式相互轉(zhuǎn)換的一般規(guī)則如下：

　　(1)將每一個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系模式，實(shí)體的屬性為關(guān)系模式的屬性。

　　f21對(duì)干一元聯(lián)系,按各種情處理，如下表格所示。

　　此題為關(guān)系模式轉(zhuǎn)換為實(shí)體類型，因此采用實(shí)體→關(guān)系的逆向思維解題。從模式R1和R2可知，R1和R2為一對(duì)一關(guān)系，根據(jù)這兩個(gè)模式的拆分可以確定三個(gè)實(shí)體，此處將這三個(gè)實(shí)體分別命名為A、B和C。其中A、B和C分別一一對(duì)應(yīng)，且a和c分別是B和C的外鍵。從模式R1和R4可知，R1和R4為多對(duì)一關(guān)系，由此確定實(shí)體D。從模式R3和R4可知，R3和R4為多對(duì)一關(guān)系，由此可以確定出實(shí)體E。

　　【參考答案】

　　a、c為A的候選碼，可任選其一做主碼�？赏ㄟ^以下ER圖來表示：

　　2.【解題思路】

　　用戶定義的多語句表值函數(shù)的命令格式為：

　　CREATE FUNCTION[schema_name.]function name

　　([{@parameter_name[AS][type_schema_name.]parameter_data_type

　　[=default]}

　　[….n]

　　]

　　)

　　RETURNS@return_variable TABLE

　　[WITH[[，]…n]]

　　[AS]

　　BEGIN

　　function_body

　　RETURN

　　END

　　[;]

　�。海�=

　　({

　　J}

　　[][，…n]

　　)

　　題目要求返回指定類別下的每種商品在2012年的銷售總利潤，并且將結(jié)果按照銷售總利潤的降序輸出。采用復(fù)合SQL語句的格式，先查出指定類別的所有商品號(hào)：SELECT商品號(hào)FROM商品表WHERE類別=@lb，其中@lb為函數(shù)的傳人參數(shù)，然后在銷售表中用GROUP BY對(duì)商品號(hào)進(jìn)行分組，并采用SUM計(jì)算每個(gè)分組的總和。

　　【參考答案】

　　第一空：RETURNS

　　第一空：table

　　第三空：SELECT a.商品號(hào)，SUM(銷售數(shù)量*(銷售單價(jià)一進(jìn)貨單價(jià)))AS總利潤FROM銷售表a JOIN商品表b ON a.商品號(hào)=b.商品號(hào)WHERE a.商品號(hào)IN(SELECT商品號(hào)FROM商品表WHERE類別=@lb)GROUP BY a.商品號(hào)0RDER BY總利潤DESC

　　第四空：RETURN@ProfitTable

　　3.【解題思路】

　　數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化的基本原則就是通過盡可能少的磁盤訪問獲得所需要的數(shù)據(jù)。SQL SERVER性能優(yōu)化一般從數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、應(yīng)用程序編碼、硬件優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫索引、SQL語句、事務(wù)處理幾個(gè)方面人手考慮問題。

　　(1)分析階段：在系統(tǒng)分析階段往往有太多需要關(guān)注的地方，系統(tǒng)各種功能性、可用性、可靠性、安全性需求吸引了我們大部分的注意力，但必須注意的是，性能往往是很重要的非功能性需求，必須根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)確定其實(shí)時(shí)性需求、響應(yīng)時(shí)間的需求、硬件的配置等。最好能有各種需求量化的指標(biāo)。

　　(2)設(shè)計(jì)階段：例如數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)規(guī)范化;合理的冗余;主鍵的設(shè)計(jì);外鍵的設(shè)計(jì);字段的設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)庫物理存儲(chǔ)和環(huán)境的設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)庫的物理存儲(chǔ)、操作系統(tǒng)環(huán)境及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的設(shè)計(jì)，皆使得我們的系統(tǒng)在將來能適應(yīng)較多用戶的并發(fā)操作和較大的數(shù)據(jù)處理量。這里需要注意文件組的作用，適用文件組可以有效的把I/O操作分散到不同的物理硬盤，提高并發(fā)能力。

　　(3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，特別是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)性能具有很大的影響。對(duì)于一般的OLTP系統(tǒng)，可以選擇C/S結(jié)構(gòu)、三層的C/S結(jié)構(gòu)等，不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)其性能的關(guān)鍵也有所不同。系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段應(yīng)歸納某些業(yè)務(wù)邏輯在數(shù)據(jù)庫編程階段實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫編程包括數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)過程、觸發(fā)器和函數(shù)。用數(shù)據(jù)庫編程實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的好處是減少網(wǎng)絡(luò)流量并能更充分利用數(shù)據(jù)庫的預(yù)編譯和緩存功能;索引設(shè)計(jì)階段可以根據(jù)功能和性能的需求進(jìn)行初步的索引設(shè)計(jì)，這里需要根據(jù)預(yù)計(jì)的數(shù)據(jù)量和查詢來設(shè)計(jì)索引，可能與將來實(shí)際使用時(shí)有所區(qū)別。

　　(4)編碼階段：編碼階段首先需要所有程序員具備優(yōu)化意識(shí)，也就是在實(shí)現(xiàn)功能的同時(shí)具備考慮優(yōu)化性能的思想。數(shù)據(jù)庫是能進(jìn)行集合運(yùn)算的工具，所謂集合運(yùn)算實(shí)際是批量運(yùn)算，即是盡量減少在客戶端進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的循環(huán)操作，而用SQL語句或者存儲(chǔ)過程代替。這個(gè)階段主要是注意在SQL語句等方面的優(yōu)化，如：盡量少做重復(fù)的工作，用SELECT后跟需要的字段代替SELECT*語句，注意事務(wù)和鎖，注意I臨時(shí)表和表變量的用法，慎用游標(biāo)和觸發(fā)器，盡量使用索引等。

　　(5)硬件優(yōu)化：RAID(獨(dú)立磁盤冗余陣列)是由多個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器(一個(gè)陣列)組成的磁盤系統(tǒng)。通過將磁盤陣列當(dāng)作一個(gè)磁盤來對(duì)待，基于硬件的RAID允許用戶管理多個(gè)磁盤。使用基于硬件的RAID與基于操作系統(tǒng)的RAID相比較可知，基于硬件的RAID能夠提供更佳的性能，如果使用基于操作系統(tǒng)的RAID，那么它將占據(jù)其他系統(tǒng)需求的CPU周期，通過使用基于硬件的RAID，用戶在不關(guān)閉系統(tǒng)的情況下能夠替換發(fā)生故障的驅(qū)動(dòng)器。利用數(shù)據(jù)庫分區(qū)技術(shù)，可均勻地把數(shù)據(jù)分布在系統(tǒng)的磁盤中，平衡I/0訪問，避免I/0瓶頸等。

　　(6)事務(wù)處理調(diào)優(yōu)：數(shù)據(jù)庫的日常運(yùn)行過程中，可能面臨多個(gè)用戶同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫的并發(fā)操作而帶來的數(shù)據(jù)不一致的問題，如：丟失更新、臟讀和不可重復(fù)讀等。并發(fā)控制的主要方法是封鎖，鎖的含義即是在一段時(shí)間內(nèi)禁止用戶做某些操作以避免產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致。對(duì)于事務(wù)性能的調(diào)優(yōu)，要考慮到事務(wù)使用的鎖的個(gè)數(shù)(在所有其他條件相同的情況下，使用的鎖個(gè)數(shù)越少，性能越好)、鎖的類型(讀鎖對(duì)性能更有利)以及事務(wù)持有鎖的時(shí)間長短(持有時(shí)間越短，性能越好)等情形。

　　【參考答案】

　　根據(jù)SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫的特性以及題目中的條件，綜合給出以下的調(diào)優(yōu)方案。

　　(1)表結(jié)構(gòu)優(yōu)化：重新優(yōu)化數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，規(guī)范數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)主鍵和外鍵;設(shè)計(jì)合適大小的字段。

　　(2)硬件優(yōu)化：購買一塊同樣大小的硬盤，將硬盤做成RAID5，用以提高數(shù)據(jù)庫讀寫速度;增加服務(wù)器CPU個(gè)數(shù);擴(kuò)大服務(wù)器的內(nèi)存。

　　(3)索引優(yōu)化：采用對(duì)經(jīng)常作為條件查詢的列設(shè)計(jì)索引，在查詢中經(jīng)常用到的列上建立非聚簇索引，在頻繁進(jìn)行范圍查詢、排序、分組的列上建立聚簇索引，對(duì)于有頻繁進(jìn)行刪除、插入操作的表不要建立過多的索引。

　　(4)采用視圖：合理使用視圖和分區(qū)視圖，在需要更新和刪除操作不多、查詢操作頻繁的表上建立索引視圖。

　　(5)SQL語句優(yōu)化：選擇運(yùn)算應(yīng)盡可能先做，并在對(duì)同一個(gè)表進(jìn)行多個(gè)選擇運(yùn)算時(shí)，選擇影響較大的語句放在前面，較弱的選擇條件寫在后面，這樣就可以先根據(jù)較嚴(yán)格的條件得出數(shù)據(jù)較少的信息，再在這些信息中根據(jù)后面較弱的條件得到滿足條件的信息。應(yīng)避免使用相關(guān)子查詢，把子查詢轉(zhuǎn)換成聯(lián)結(jié)來實(shí)現(xiàn)。字段提取按照“需多少，提多少’’的原則，避免“SELECT*”，“SELECT*”需要數(shù)據(jù)庫返回相應(yīng)表的所有列信息，這對(duì)于一個(gè)列較多的表無疑是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)的操作，采用存儲(chǔ)過程，使用存儲(chǔ)過程提高數(shù)據(jù)處理速度。

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