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　　6.5 數(shù)據(jù)字典

　　1、 數(shù)據(jù)字典(系統(tǒng)目錄)中存儲了數(shù)據(jù)庫對象的各類描述信息和DBMS所需的控制信息，全稱數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù);

　　2、 數(shù)據(jù)庫對象的各類描述信息：包括外模式、模式、內(nèi)模式以及它們之間的映射的描述;

　　3、 DBMS所需的控制信息：包括查詢優(yōu)化、安全性檢查、用戶權(quán)限驗證等;

　　4、 數(shù)據(jù)字典主要包括：

　　(1) 關(guān)系模式信息;

　　(2) 與視圖描述有關(guān)的信息;

　　(3) 關(guān)系的存儲結(jié)構(gòu)和存取方法信息;

　　(4) 完整性約束信息;

　　(5) 安全性有關(guān)信息;

　　(6) 數(shù)據(jù)庫運行統(tǒng)計信息;

　　6.6 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計

　　6.6.1 設(shè)計步驟和內(nèi)容

　　1、 數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計：在具體的硬件環(huán)境、OS、DBMS約束下，根據(jù)數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計結(jié)果，設(shè)計合適的數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)。目標是存儲空間占用少、訪問效率高和維護代價低;

　　2、 一旦選定了硬件平臺、OS和DBMS，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲和存取方式等可用的物理模式也就隨之確定了;

　　3、 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計主要包括以下步驟：

　　(1) 數(shù)據(jù)庫邏輯模式調(diào)整：將數(shù)據(jù)庫邏輯模式及其視圖轉(zhuǎn)換為DBMS支持的基本表和視圖，并利用DBMS提供的完整性機制設(shè)計業(yè)務(wù)規(guī)則;

　　(2) 文件組織與存取設(shè)計：配置基本表的文件組織形式，據(jù)實際情況為基本表設(shè)計合適的存取方法和路徑;

　　(3) 數(shù)據(jù)分布設(shè)計：

　　(4) 安全模式設(shè)計：

　　(5) 確定系統(tǒng)配置：

　　(6) 物理模式評估：

　　6.6.2 數(shù)據(jù)庫邏輯模式調(diào)整

　　1、 物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計首先需要根據(jù)數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)信息，設(shè)計目標DBMS平臺支持的基本表的模式信息，這些模式信息代表了所要開發(fā)的具體目標數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)，這個過程稱為數(shù)據(jù)庫邏輯模式調(diào)整，主要包括如下設(shè)計內(nèi)容：

　　(1) 實現(xiàn)目標數(shù)據(jù)庫基本表和視圖：采用目標DBMS所支持的建表方法，設(shè)計基本表及其面向模型的完整性約束;

　　(2) 設(shè)計基本表業(yè)務(wù)規(guī)則;

　　6.6.3 DB文件組織與存取設(shè)計

　　1、分析事務(wù)的數(shù)據(jù)訪問特性

　　(1) 使用事務(wù)-基本表交叉引用矩陣，分析系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)庫事務(wù)對各個基本表的訪問情況，確定事務(wù)訪問了哪些基本表，對這些基本表執(zhí)行了何種操作，并進一步分析各操作涉及到的基本表屬性;

　　(2) 估計各事務(wù)的執(zhí)行頻率;

　　(3) 對每張基本表，匯總所有作用于該表上的各事務(wù)的操作頻率信息;

　　2、 了解并選擇數(shù)據(jù)庫文件結(jié)構(gòu)

　　(1) 如果數(shù)據(jù)庫中的一個基本表中的數(shù)據(jù)量很少，并且操作非常頻繁，該基本表可采用堆文件組織方式;

　　(2) 順序文件支持基于查找碼的順序訪問，也支持快速二分查找;

　　(3) 如果用戶查詢是基于散列域值的等值匹配，特別是如果訪問順序是隨機的，散列文件比較合適。但散列文件組織不適合以下情況：

　　(A) 基于散列值域的非精確查詢;

　　(B) 基于非散列域進行查詢時;

　　(4) B-樹和B+樹文件是實際數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中使用非常廣泛的索引文件結(jié)構(gòu)，適合于定義在大數(shù)據(jù)量基本表上、基于查找碼的等值查詢等;

　　(5) 如果某此重要而頻繁的用戶查詢經(jīng)常需要進行多表連接操作，可考慮將這些基本表組織為聚集文件;

　　3、 設(shè)計存取路徑：

　　(1) 為數(shù)據(jù)庫文件設(shè)計合理的物理存儲位置;

　　(2) 為基本表設(shè)計索引機制：索引可以提高文件存取速度，改善訪問性能，但索引由DBMS管理，它的建立、維護需要一定的系統(tǒng)開銷，數(shù)據(jù)的操作會引起索引的重新調(diào)整，還占用一定的存儲空間，可根據(jù)如下原則決定是否為一個基本表建立索引：

　　(A) 對于經(jīng)常需要查詢、連接、統(tǒng)計操作，且數(shù)據(jù)量大的基本表可考慮建立索引，而對于經(jīng)常執(zhí)行插入、刪除、更新操作或小數(shù)據(jù)量的基本表應(yīng)盡量不建立索引;

　　(B) 一個基本表上除了可以建立一個聚集索引外，還可以建立多個非聚集索引，但索引越多，對表內(nèi)數(shù)據(jù)更新所需的開銷越大，對于一個更新頻繁的表應(yīng)少建或不建索引;

　　(C) 索引可以由用戶根據(jù)需要隨時創(chuàng)建或刪除，以提高數(shù)據(jù)查詢性能;