SYBASE数据库的索引压缩的设计与实现

摘要

数据库技术的发展现如今已经渗透至各行各业。一定程度上，数据库的性能直接影响到整个应用程序的性能。越来越多的用户正为面临着日益增长的存储成本而烦恼。应用的增多，数据的堆积，带来的不仅仅是存储空间的开销，还有性能问题。
　　数据库中占用物理存储空间的对象主要是表和索引，这两类对象的大小直接影响着磁盘空间的占用，同时也决定着数据库的性能。在很多数据库系统中，为非常大的表创建出的非常大的索引是很常见的事情。尤其在一些大型应用系统中，表的数据量很大，为了增加查询速度，会为不同的查询创建很多索引，通常这些索引也是非常大的。随着时间的推移，表会越来越大，对应着索引也会越来越大，从而占用的空间不断的变大，这也是数据库系统越来越慢的原因。数据库索引的压缩使得索引页中可以放入更多的记录，也就意味着对索引的操作过程中，读入缓冲池的索引页中包含更多记录，缓冲池就能放入更多的记录，提高了缓冲池的命中率，因此提高了I/O的使用效率。
　　针对上述问题，本文的研究目标是研究如何对SAP SYBASE数据库的索引进行压缩。本文首先对SYBASE数据库中的DOL(Data Only Lock)表和APL(All Pages Lock)表的锁机制进行深入的分析，并理解表结构中每一个字段的具体的含义。通过修改这两种类型表的表结构，调整部分表结构中的字段，设计与实现 SYBASE数据库索引的压缩。论文以 DOL表为例，详细阐述了索引的压缩的设计与实现过程。最后，介绍了如何对数据库的索引的压缩功能进行测试。本文的研究工作主要包括：
　　（1）SYBASE数据库的锁机制包括所有页锁定和仅数据页锁定。这两种机制在相应的表结构中存在着一些不同，所以在对数据库的表结构进行修改的过程中，需要针对具体的锁机制，分别处理相关字段的功能，以实现对数据库索引的压缩。
　　（2）表结构定义好之后，需要对数据表的数据列进行重排序，将所有的列按照索引定义的顺序重新排序。那么在一个索引叶页中，每一个字符串都是排序的，这样子排好序的索引列可以产生重复的前缀，有利于更好的进行压缩。
　　（3）定长列的存在，也对索引的压缩产生了一定的限制，所以需要重新定义定长列：在第一个变长列之后的列都将被看作是变长列，每一个变长在偏移表中都会有相应的偏移数入口。
　　（4）在对索引进行压缩的过程中，采用前缀压缩的方式进行压缩。首先将索引列中相似的较长的字符提取出来，并建立一个对应的字典映射，同时用较短的标识符来代表这个映射。在缓冲池中用这个标识符进行替换，节省了数据存储的空间。

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1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的研究目标及内容

1.4 章节安排

2 索引的压缩的相关技术综述

2.1 Adaptive Server空间开销

2.2 数据压缩

2.3 数据库锁机制

2.4 本章小结

3 索引压缩的设计总体设计

3.1 索引压缩的相关前提

3.2 索引压缩的策略

3.3 本章小结

4 索引压缩的详细设计与实现

4.1 DOL表未压缩索引叶子页格式

4.2 DOL表压缩索引叶子页格式

4.3 索引叶子页格式详细设计

4.4 本章小结

5 数据库的索引压缩的测试

5.1测试条件

5.2 测试策略

5.3 索引的压缩功能测试

5.4 索引的压缩的性能测试

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 本文工作总结

6.2 下一步的工作

参考文献

致谢

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