小溫談數據庫優化--數據設計篇(轉載)

三大範式:

　　第1規範：沒有重複的組或多值的列，這是數據庫設計的最低要求。

　　第2規範: 每一個非關鍵字段必須依賴於主關鍵字，不能依賴於一個組合式主關鍵字的某些組成部分。消除部分依賴，大部分狀況下，數據庫設計都應該達到第二範式。

　　第3規範: 一個非關鍵字段不能依賴於另外一個非關鍵字段。消除傳遞依賴，達到第三範式應該是系統中大部分表的要求，除非一些特殊做用的表。

　　更高的範式要求這裏就再也不做介紹了，我的認爲，若是所有達到第二範式，大部分達到第三範式，系統會產生較少的列和較多的表，於是減小了數據冗餘，也利於性能的提升。

　　徹底按照三大範式規範化設計的系統幾乎是不可能的，除非系統特別的小，在規範化設計後，有計劃地加入冗餘是必要的。冗餘能夠是冗餘數據庫、冗餘表或者冗餘字段，不一樣粒度的冗餘能夠起到不一樣的做用。冗餘能夠是爲了編程方便而增長，也能夠是爲了性能的提升而增長。從性能角度來講，冗餘數據庫能夠分散數據庫壓力，冗餘表能夠分散數據量大的表的併發壓力，也能夠加快特殊查詢的速度，冗餘字段能夠有效減小數據庫表的鏈接，提升效率。

　　主鍵的設計

　　主鍵是必要的，SQL SERVER的主鍵同時是一個惟一索引，並且在實際應用中，咱們每每選擇最小的鍵組合做爲主鍵，因此主鍵每每適合做爲表的彙集索引。彙集索引對查詢的影響是比較大的，這個在下面索引的敘述。

　　在有多個鍵的表，主鍵的選擇也比較重要，通常選擇總的長度小的鍵，小的鍵的比較速度快，同時小的鍵可使主鍵的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，對於組合主鍵來講，不一樣的字段次序的主鍵的性能差異可能會很大，通常應該選擇重複率低、單獨或者組合查詢可能性大的字段放在前面。

　　外鍵的設計

　　外鍵做爲數據庫對象，不少人認爲麻煩而不用，實際上，外鍵在大部分狀況下是頗有用的，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，依次能夠用外鍵、CHECK約束、規則約束、觸發器、客戶端程序，通常認爲，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做爲SQL SERVER 2000當年的新功能，在2005做了保留，應該有其可用之處。我這裏說的謹慎，是由於級聯刪除和級聯更新有些突破了傳統的關於外鍵的定義，功能有點太過強大，使用前必須肯定本身已經把握好其功能範圍，不然，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餘方法更高效的方法。

　　字段數據類型設計原則:

　　A、數據類型儘可能用數字型，數字型的比較比字符型的快不少，尤爲是做爲主鍵。

　　B、 數據類型儘可能小，這裏的儘可能小是指在知足能夠預見的將來需求的前提下的，節省一個字節是一個字節，雖然硬盤便宜也不能浪費啊。

　　C、 儘可能不要容許NULL，除非必要，能夠用NOT NULL+DEFAULT代替。

　　爲何最好不要爲null呢，由於在程序處理過程當中，你常常要爲null值進行處理，好比使用isnull進行判斷，這樣削弱查詢的速度，還有程序中須要不斷的爲null值進行判斷，多寫了代碼，減小了程序的性能。

　　D、少用TEXT和IMAGE，二進制字段的讀寫是比較慢的，並且，讀取的方法也很少，大部分狀況下最好不用。在SQL Server 2005儘量使用nvarchar(max), 或者varchar(max); 除非必要圖片儘可能上傳到服務器，數據庫保留上傳地址。

　　E、自增字段要慎用

　　1. 不利於數據遷移；

　　2. 不利於分佈式部署；

　　3. 沒法預知Id，爲子表數據插入形成困難；

　　4. 沒有實際意義，沒法讓人看出這個數字到底有什麼用。

　　F、儘量使用定長數據類型，而不是變長數據類型。

　　爲何不要設計過多的變長類型的數據呢?

　　1. 對於 SQl Server 爲說，變長類型的數據，在更新的時候，若是長度比之前的大，會進行頁拆分。會對查詢性能形成嚴重的影響。會增長查詢時，I/O 的花費 (Cost) 頁分隔越多，查詢時，I/O 的開銷就越大。對於變長的字段來講，有可能這個字符的內容存儲在不一樣的位置，這個字段的內容存儲在不一樣的位置。存儲在不一樣的頁中, 它們之間有指針來關聯。這種狀況會形成查詢時，磁頭來回尋址，定位。可能你查一條記錄，磁頭找這條記錄的這個變長字段的內容，都要去好幾個頁裏找，才能完整的找到。這樣，就形成了很大個 I/O 開銷，下降了查詢性能。從物理上來講，文件原本就常常容易產生碎片。再加上變長類型的頁拆分。

　　頁是SQL Server存儲數據的基本單位，大小爲8kb，能夠存儲表數據、索引數據、執行計劃數據、分配位圖、可用空間信息。頁是SQL  Server能夠讀寫的最小I/O單位。即使是讀取一行數據，它也要把整個頁加載到緩存並從緩存中讀取數據。

　　頁拆分是這樣產生的:

　　好比：有一個變長類型的字段 Content: nvarchar(512)。你添加一條記錄，給 Content 的值是 N'ABC'，那麼，存儲的時候，直接就存儲 N'ABC' 了。當你下次 Update 這條記錄的 Content 字段時，給的值是 N'ABCDEF'，那麼就會發生頁拆分。DEF 對被存儲在其它頁。由於有可能上一次分配的數據頁已經存儲了其餘行的數據對吧，對，512，只是用來限制這個字段的長度。並不與頁拆分有關係。記錄的物理順序，與你 INSERT 的順序是一致。你 INSERT 了 N條，而後再去修改第一條，這時候可能不在同一個頁了。

　　以上結論就是把變長字段的內容加大，就會形成頁拆分了。也就是說可變長類型是把一頁填滿，再填另外一頁，影響比較大的是，每次insert的時候會增長分配數據頁的次數。

　　固然有可能形成一行數據保存在2個數據頁裏。可是，一樣，不但頁拆分對增長查詢時的 I/O 開銷，字符沒必要要的太長，也會增長 I/O 開銷。

　　2. 字段大小對錶總大小有影響

　　SQL Server 2005單行字段總長是8060字節。

　　3. 可變長類型是有長度限制的

　　以上內容是第一篇，請你們多多發表意見!