现代数据库管理学习笔记六 物理数据库设计与性能

物理数据库设计的目的：将数据的逻辑描述转化为存取数据的技术规格说明。设计的目标是设计合理的存储数据的方法，以提供足够的性能，并确保数据库的完整性，安全性和可恢复性。

物理数据库设计不包括实现文件和数据库，只产生相应的技术规格说明，程序员和其他从事信息系统建设的人员会在实现阶段使用它们。

物理数据库设计的最主要目标是对数据的处理能力。

物理文件和数据库设计所需的信息包括以下一些需求：

• 规范化的关系，包括对量得估计（数据规模）
• 每个属性的定义
• 对于数据使用时间和地点的描述：输入、检索、删除和更新（包括使用频度）
• 对于数据响应时间、安全性、备份、恢复、保持和完整性的预期及要求
• 描述实现数据库使用的技术（数据库管理系统）的信息

在物理数据库设计中，一些关键决策会对应用系统的完整性和性能造成影响，这些关键决策包括：

1. 为逻辑数据模型中的每个属性选择存储的格式（称为数据类型），以便使存储空间最小而数据完整性最佳
2. 将逻辑数据模型中的属性分组成为物理记录。虽然关系表的列会很自然地当作物理记录的内容，但却不一定是最好的属性分组
3. 将相似的结构化记录安排在二级存储（主要是磁盘）中，以便单个记录和记录组（称为文件组织）可以快速的存储、检索和更新。还需要考虑数据的保护和在发现错误后恢复数据的问题。
4. 选择存储和联接的方式（称为索引和数据库体系结构），使相关数据的检索效率更高。
5. 准备处理处理数据库查询的适当的策略，该策略可以优化性能并利用所定义的文件组织和索引。只有当查询和数据库管理系统可以有效地利用某种数据库结构时，这种数据库结构才可能显示出优越性。

设计物理记录和非规范化

物理记录：是一组在内存里相邻存放的字段，它们是DBMS读写的一个基本单元。

设计物理记录时要选择字段在相邻存储空间的顺序，以期达到两个目的：二级存储的有效使用和提高数据处理的速度。