SQL SERVER数据库性能优化研究(论文).doc
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1、吉林大学珠海学院毕 业 论 文SQL SERVER数据库性能优化研究Researching Of The SQL SERVER Database Performance Optimization系别:计算机科学与技术专业名称:计算机科学与技术学生姓名:李信龙学号:04050722指导教师姓名、职称:崔树林、讲师完成日期 2009年 5月 13 日吉林大学珠海学院本科毕业论文开题报告选 题SQL SERVER数据库性能优化研究院 系计算机系专 业计算机科学与技术学生姓名李信龙指导教师崔树林本选题的背景、意义及国内外发展状况: 数据库技术是计算机科学技术发展最快、应用最广泛的领域之一,在信息管理自
2、动化程度日益提高的今天,数据库技术已经成为现代计算机信息系统和应用系统的基础和核心。数据库技术最初产生于20世纪60年代中期,从最初的层次模型、网状模型,到目前的关系模型、面向对象模型,己经过40年左右的发展。数据库建设是现代信息产业的基本建设工程,一个国家拥有多少自己的数据库,能用数据库提供多少服务,是各国经济实力、文明程度和科技水平的重要标志。我国引进数据库技术始于20世纪70年代末,自进入20世纪80年代以来,我国数据库建设有了较大发展,从微型计算机上运行的数据库到当前大型数据库系统的引入和应用。但从对数据库系统的应用效果和对数据库技术指标掌握上来比较,与发达国家之间仍然存在较大的差距。
3、数据库技术应用从传统的商务数据处理不断扩大到许多新的领域,如计算机图像处理、多媒体应用、商业管理、GIS等,要使这些领域中应用的信息系统高效、正常、安全地运行,其中最为显著的就是数据库的性能问题。在网络应用和电子商务高速发展的时代,信息系统在国民经济建设中担负着越来越重要的任务,如何使有限的计算机系统资源充分发挥应有的作用?如何保证用户的响应速度和服务质量?如何保证未来的某个时间保持现有的运行性能?这些问题都属于数据库性能优化的范畴。随着数据库规模的不断扩大,数据库系统的性能问题也越来越突出,数据库应用系统能否正常、高效地运行倍受关注,数据库优化技术方法的探索具有非常重要的意义。研究内容: 由
4、于数据库调优涉及很多方面的知识,本论文将从几个方面研究:数据库逻辑结构和物理结构的优化、SQL语句优化、合适索引的创建、SQL SERVER分区技术等等。 1、数据库逻辑结构和物理结构的优化 设计应用的开始步骤之一就是表(或关系)的设计,数据将要存储在表中。一旦应用系统运行起来,修改表的设计有可能需要修改许多运用程序,这是我们不愿意看到的,而且修改后还要进行测试。因此,在最初就设计好数据库的表是很重要的。规范化是设计数据库表的理论指导。 2、索引调优 在良好的数据库设计基础上,能有效地使用索引是数据库取得高性能的基础,数据库采用基于代价的优化模型,它对每一个提交的有关表的查询,决定是否使用索引
5、或用哪一个索引。因为查询执行的大部分开销是磁盘I/O,使用索引提高性能的一个主要目标是避免全表扫描,因为全表扫描需要从磁盘上读表的每一个数据页,如果有索引指向数据值,则查询只需读几次磁盘就可以了。所以如果建立了合理的索引,优化器就能利用索引加速数据的查询过程。但是,索引并不总是提高系统的性能,在增、删、改操作中索引的存在会增加一定的工作量,因此,在适当的地方增加适当的索引并从不合理的地方删除次优的索引,将有助于优化那些性能较差的数据库应用。实践表明,合理的索引设计是建立在对各种查询的分析和预测上的,只有正确地使索引与程序结合起来,才能产生最佳的优化方案。3、SQL优化在使用SQL时往往会陷入一
6、个误区,即太关注于所得的结果是否正确,而忽略了不同的实现方法之间可能存在的性能差异,这种性能差异在大型的或是复杂的数据库环境中(如联机事务处理OLTP或决策支持系统DSS)中表现得尤为明显。本人在工作实践中发现,不良的SQL往往来自于不恰当的索引设计、不充份的连接条件和不可优化的where子句。在对它们进行适当的优化后,其运行速度有了明显地提高研究方法、手段及步骤:一、阅读相关数据库理论书籍,用这些理论来证明调优方法的合理性二、上网查找具体数据库性能调优的技术实现。 三、设计一个具体实例进行比较调优前和调优后的差别 四、与有这方面实践经验的同事交流和讨论参考文献:1 Dennis Shasha
7、 著 孟小峰译数据库性能调优:原理与技术M机械工业出版社, 2004-05-012 Itzik Ben-gan, Dejan Sarka, Roger Wolter著 赵立东 译 Microsoft SQL Server 2005 技术内幕:T-SQL程序设计M 电子工业出版社, 2007-08-013 Kalen Delaney 著 聂伟, 方磊, 揭磊骏译 Microsoft SQL Server 2005技术内幕:存储引擎M 电子工业出版社, 2007-09-014 Jim Gray Andreas Reuter 著 孟小峰译事务处理(概念与技术)M 机械工业出版社 2004-1-15
8、王珊, 萨师煊 著数据库系统概论第四版M 高等教育出版社2006-5-16 Silberchatz ,Abraham著 杨冬青, 唐世渭 译数据库系统概念(原书第4版)M 机械工业出版社 2003-3-17 严蔚敏, 吴伟民著数据结构(C语言版)M 清华大学出版社 2007-03-01摘 要数据库系统的性能最终决定数据库的可用性和生命力。大多数数据库系统在运行一段时间后都会存在一定的性能问题,主要涉及数据库硬件、数据库服务器、数据库内存、应用程序、操作系统、数据库参数等方面。因此,基于数据库系统的性能调整与优化对于整个系统的正常运行起着至关重要的作用。数据库性能调整与优化涉及到多个层面,通过统
9、一规划、系统分析做出相应的调整,可以提高数据库的稳定性和可用性,保障系统高效地运行,解决系统瓶颈,节约系统开销,具有良好的应用价值。同时也对理论研究提供了一定的方法指导。基于此,论文根据本人在实际工作中遇到的问题和平时对数据库的使用经验,将数据库设计、合理的索引添加以及SQL语句优化等方面的性能调整与优化问题作为主要研究内容,对其进行了深入地分析和讨论,给出了一般情况下SQL SERVER数据库应用系统的性能调整策略及优化方法。首先,介绍了数据库性能调整的相关研究背景、论文选题意义以及数据库性能调整与优化架构,涉及性能调整与优化的概念、性能评价指标以及数据库优化的主要方面。其次,对常用的几种优
10、化技术进行了详细地介绍与说明。总结归纳了数据库逻辑结构和物理结构的优化、SQL语句优化的实质与目的、方法与技巧,索引创建的相关规则,SQL SERVER分区技术等。最后提出一个针对SQL SERVER数据库的系统性能总体调整策略。最后,对SQL SERVER数据库性能调整与优化问题进行了总结。关键词:数据库;SQL SERVER;性能优化AbstractThe performance of database systems eventually determines their availability and survivability. Most of them will bring ab
11、out some performance problems more or less after running for a period of time, which mainly involve database hardware, database server, database memory, applications, operating systems and database parameters, etc. Therefore, performance tuning and optimization of database systems, which concern mul
12、tiple aspects, are very vital to the normal running of the whole system. Through a unified plan and systematical analysis to make appropriate adjustment, the stability and availability of database will be improved, high running efficiency will be guaranteed, system bottleneck will be solved, system
13、overhead will be reduced, considerable applicability and in the meanwhile will be obtained, and some guidelines for theoretical research will be provided. Based on the above-mentioned idea, by problems meeting in working experience of using SQL database, the paper principally pays attention to the r
14、esearch on the performance tuning and optimization of SQL statements, and makes a deep analysis and discussion. It suggests in general some performance tuning strategies and optimization approaches of SQL Server application systems to drive the development of SQL Server performance management and op
15、timization technology.Firstly, the paper introduces the corresponding research background of performance tuning of database, significance of selected topic and framework of performance tuning and optimization of database including their concepts, performance evaluation index and primary aspects of o
16、ptimization.Secondly, several common optimization techniques are introduced and explained in detail. This paper summarizes optimization of database logical structure and physical structures, methods and techniques of SQL optimization, relevant rules of index creation, and intelligent use of SQL Serv
17、er partitioning techniques. The fore-and-aft performance indexes of various optimization techniques are analyzed and compared. An overall tuning strategy of system performance for SQL Server databases is put forward in the end.Finally, this paper summarizes and prospects the problems of performance
18、tuningand optimization of SQL SERVER databases.Keywords:database;SQL SERVER;performance;optimization目录1 绪 论11.1课题研究背景11.2研究意义与目的11.3研究的内容与组织结构22 数据库性能优化架构32.1性能调整与优化概述32.2数据库优化的目标32.2.1提高系统的吞吐量32.2.2缩短系统的响应时间42.3性能调整的步骤42.3.1优化业务逻辑52.3.2调整数据结构设计52.3.3优化数据库的逻辑结构52.3.4优化数据库的操作53 性能优化技术介绍63.1数据库结构优化63.
19、1.1数据库逻辑结构的优化63.1.2数据库物理存储结构的优化63.1.3使用分区73.2 SQL查询语句的优化93.2.1合理使用索引93.2.2优化SQL语句的一些具体策略114 商品订单管理系统数据库设计165 优化实例185.1数据库物理结构的优化185.2添加必要的索引185.2.1确定预索引字段205.2.2创建适当的索引205.2.3实验结果分析205.3 SQL语句的优化216 总 结24参考文献25致 谢261 绪 论1.1课题研究背景数据库技术是计算机科学技术发展最快、应用最广泛的领域之一,在信息管理自动化程度日益提高的今天,数据库技术已经成为现代计算机信息系统和应用系统的
20、基础和核心。数据库技术最初产生于20世纪60年代中期,从最初的层次模型、网状模型,到目前的关系模型、面向对象模型,己经过40年左右的发展。数据库建设是现代信息产业的基本建设工程,一个国家拥有多少自己的数据库,能用数据库提供多少服务,是各国经济实力、文明程度和科技水平的重要标志。我国引进数据库技术始于20世纪70年代末,自进入20世纪80年代以来,我国数据库建设有了较大发展,从微型计算机上运行的数据库到当前大型数据库系统的引入和应用。但从对数据库系统的应用效果和对数据库技术指标掌握上来比较,与发达国家之间仍然存在较大的差距。数据库技术应用从传统的商务数据处理不断扩大到许多新的领域,如计算机图像处
21、理、多媒体应用、商业管理、GIS等,要使这些领域中应用的信息系统高效、正常、安全地运行,其中最为显著的就是数据库的性能问题。在网络应用和电子商务高速发展的时代,信息系统在国民经济建设中担负着越来越重要的任务,如何使有限的计算机系统资源充分发挥应有的作用?如何保证用户的响应速度和服务质量?如何保证未来的某个时间保持现有的运行性能?这些问题都属于数据库性能优化的范畴。随着数据库规模的不断扩大,数据库系统的性能问题也越来越突出,数据库应用系统能否正常、高效地运行倍受关注,数据库优化技术方法的探索具有非常重要的意义。1.2研究意义与目的SQL SERVER在数据库领域一直占据着不小的份额。SQL SE
22、RVER现在可用于大型机、客户/服务器以及PC平台,适合于各种操作系统,包括Microsotf Windows和Windows NT、0S/390(MVS)、各种UNIX操作系统、LINUX等。同时,SQL SERVER数据库在国内外也获得了诸多成功应用。企业资源规划应用程序包、数据仓库以及许多公司的客户应用系统都要依赖SQL SERVER。SQL SERVER数据库产品在整个数据库产品的应用中占据了不小的比例,并且有不断上升的趋势。SQL SERVER数据库系统博大精深,其系统管理工作非常复杂。对于SQL SERVER数据库来说,操作系统的性能、服务器硬件的性能、数据库的设计、表空间的规划、
23、聚簇的使用、并行控制等无一不影响其运行的整体性能。SQL SERVER数据库服务器是高度可优化的软件产品,对SQL SERVER数据库进行性能调整与优化具有非常重要的意义。目前国内外关于SQL SERVER数据库系统的应用实例优化并不多,而且讲解比较理论化。因此,本文根据自己平时的实际工作所遇到的一些问题和自己对SQL SERVER数据库的使用经验,主要从数据库设计优化、索引添加、查询优化这三个方面进行实验测试,通过对各种优化技术的介绍、分析和研究,对使用不同优化技术前后的性能评价指标进行比较,体现各种优化技术对数据库运行效率的影响程度,提出SQL SERVER数据库应用系统性能优化的合理方法
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