校园网数据库的性能优化技术及其应用

摘要

校园网数据库具有多媒体、异构、查询频繁、数据量大等特点，随着校园网应用的深入，校园网数据库的数据量变得越来越庞大，数据库的访问性能因此而显著降低。如何优化由结构化数据组成的校园网数据库以提升其性能，如何合理设计多媒体数据库的结构以提升其查询效率，如何有针对性地设计校园网数据库的查询算法，对于这些方面的研究，既具有理论意义，更具有实践指导意义。 数据库逻辑设计优化的主要方法是使数据库结构设计尽量满足第三范式。本文在阐述利用规范化设计来优化数据库性能的基础之上，为了减少数据库的多表连接，避免频繁使用聚集函数，优化数据访问频率差别较大的大容量数据库的性能，提出了有针对性的反范式设计方法来优化由结构化数据组成的校园网数据库。同时，通过分析校园网中多媒体数据库的特点，研究了基于数据分类与扩充关系模型来构建多媒体数据库的方法，此方法操作简单，性能良好。 提升数据库的查询性能可以通过建立合适的索引、利用存储过程、优化SQL语句等方法来实现。本文在分析了查询优化方法的基础之上，为解决大容量数据库中统计分析查询十分缓慢的问题，根据校园网数据库的查询重复性强、数据更新时间有规律性等特点，研究了基于语义信息与择机预取的查询优化算法，它通过保存、分析重复性的查询语义信息，择机预取访问频率高的数据到Cache中，达到较好地提升查询速度的目的。 本文以湖南省教育厅资助科研项目为课题来源，在校园网数据库的性能优化实践中，利用性能监控与分析工具分析数据库性能状况，利用规范化与反规范化技术改进数据库的结构设计，利用基于数据分类与扩充关系模型的方法重构多媒体数据库的逻辑设计，利用基于语义信息与择机预取的查询优化算法改善大容量数据库的统计分析查询性能。优化实践后的测试结果表明，校园网数据库性能得到了较大幅度的提升。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3研究意义

1.4论文的主要内容

1.5论文的组织结构

第二章校园网数据库性能优化概述

2.1校园网数据库简介

2.2影响校园网数据库性能的因素

2.3数据库性能优化的基本途径

2.4本章小结

第三章数据库逻辑设计优化

3.1数据库逻辑设计概述

3.2数据库逻辑设计规范化的基本途径

3.3校园网数据库的反范式优化

3.3.1规范化设计的弊端及反范式设计的优点

3.3.2针对性的反范式优化方法

3.3.3反范式设计的注意事项

3.3.4反范式设计优化前后的查询性能比较

3.4基于数据分类与扩充关系模型的多媒体数据库构建方法

3.4.1校园网多媒体数据库的特点

3.4.2多媒体数据存储的一般方法及存在的问题

3.4.3校园网多媒体数据库的分类与关系模型扩充方法

3.4.4多媒体素材库的设计及性能优化

3.4.5 VOD影音库、多媒体课件库的设计及性能优化

3.5本章小结

第四章数据库查询性能优化

4.1查询性能优化的主要方法

4.2数据库的索引优化

4.2.1数据库索引概述

4.2.2数据库的索引设计的方法

4.3利用存储过程优化查询性能

4.3.1存储过程概述

4.3.2利用存储过程优化查询的应用场合及其注意事项

4.4 SQL语句优化

4.4.1 SQL语句优化概述

4.4.2 SQL语句优化的原则

4.5基于语义信息与择机预取的查询优化算法

4.5.1查询优化算法概述

4.5.2算法选择的依据及算法的体系结构图

4.5.3算法的基本步骤及算法的相关定义

4.5.4语义信息替换与择机预取算法

4.5.5基于语义信息与择机预取的查询优化算法及其性能测试

4.6本章小结

第五章校园网数据库性能优化的实践

5.1永州职业技术学院数据库简介

5.2数据库性能监控工具简介

5.3永州职业技术学院数据库性能优化实践

5.4本章小结

第六章总结与展望

6.1论文工作总结

6.2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果