6.6.3 DB文件組織與存取設計

　　1、分析事務的數據訪問特性

　　(1) 使用事務-基本表交叉引用矩陣，分析系統內數據庫事務對各個基本表的訪問情況，確定事務訪問了哪些基本表，對這些基本表執行了何種操作，并進一步分析各操作涉及到的基本表屬性;

　　(2) 估計各事務的執行頻率;

　　(3) 對每張基本表，匯總所有作用于該表上的各事務的操作頻率信息;

　　2、 了解并選擇數據庫文件結構

　　(1) 如果數據庫中的一個基本表中的數據量很少，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+樹文件是實際數據庫系統中使用非常廣泛的索引文件結構，適合于定義在大數據量基本表上、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、 設計存取路徑：

　　(1) 為數據庫文件設計合理的物理存儲位置;

　　(2) 為基本表設計索引機制：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開銷，數據的操作會引起索引的重新調整，還占用一定的存儲空間，可根據如下原則決定是否為一個基本表建立索引：

　　(A) 對于經常需要查詢、連接、統計操作，且數據量大的基本表可考慮建立索引，而對于經常執行插入、刪除、更新操作或小數據量的基本表應盡量不建立索引;

　　(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，對表內數據更新所需的開銷越大，對于一個更新頻繁的表應少建或不建索引;

　　(C) 索引可以由用戶根據需要隨時創建或刪除，以提高數據查詢性能;

　　6.6.4 數據分布設計

　　1、不同類型數據的物理分布

　　(1) 各種數據在系統中的作用不同，使用的頻率也不一樣，應根據實際使用情況放在合適的物理介質上;

　　(2) 使用頻率低但數據量大的，可以放在磁帶中，而使用頻繁，要求響應時間短的，必須放在支持直接存取的磁盤存儲介質上;

　　2、 應用數據的劃分和分布

　　(1) 根據數據的使用特征劃分：可將基本表劃分為頻繁使用分區和非頻繁使用分區，分別存放在不同的磁盤上，對前者可考慮建立B+樹等多層索引，而后者不建立或只建立單層索引;

　　(2) 根據時間、地點劃分;

　　(3) 分布式數據庫系統中的數據劃分：

　　3、派生屬性數據分布

　　(1) 派生屬性指該屬性的取值可根據表中其他屬性的取值惟一確定;

　　(2) 對帶有派生屬性的基本表可采用兩種實現方式：

　　(A) 將派生屬性作為基本表內單獨一列，稱為派生列;

　　(B) 派生屬性不出現在基本表中;

　　4、 關系模式的去規范化

　　(1) 在數據庫物理設計階段，可以對考慮數據庫中某些3NF、BCNF模式是否可以降低其規范化程度，以提高查詢效率，這稱為關系模式的去規范化處理，但不滿足3NF的關系模式又可能導致數據庫訪問異常，因此，設計基本表時，需在規范化和查詢效率間權衡;

　　6.6.5 安全模式設計

　　1、系統安全設計

　　(1) 是指為數據庫服務器合法用戶分配用戶名和口令，使其能夠正常登錄服務器訪問所需的數據，還可采用基于CA認證的系統安全控制機制;

　　1、 數據安全設計

　　(1) 是指通過數據庫系統視圖機制和授權機制為用戶對數據庫對象訪問的權限;

　　(2) 引用數據視圖機制，只給用戶需求的那部分數據訪問權限，防止由合法用戶造成信息泄密，另外數據視圖還可以防止基本表發生改變時，影響用戶的訪問;

　　(3) 權限是允許用戶對一給定的數據庫對象可執行的操作;

　　(4) 數據庫安全設計需要根據用戶需求，采用授權機制，為用戶分配合法訪問的權限;

　　6.6.6 確定系統配置

　　1、 要根據實際應用系統的運行情況配置系統參數;

　　6.6.7 物理模式評估

　　1、 在設計過程中，通過對時間效率、空間效率、維護代價和用戶要求權衡考慮，擇優采用;

　　2、 評估物理數據庫的方法完全依賴所選用的DBMS，主要從定量估算各方案的存儲空間、存取時間和維護代價入手;