數據庫技術演進之路
作者:greencoatman
規范化有第一范式(1NF):確保每列都是原子的,不可再分;第二范式(2NF):消除非主屬性對主鍵部分依賴,確保每列都依賴于整個主鍵;第三范式(3NF):消除傳遞依賴,確保每列都直接依賴于主鍵。
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- SQL解析:攔截和解析應用程序的SQL語句,確定目標數據源和分片規則。
- 路由:根據分片策略(如范圍分片、哈希分片等),將SQL語句路由到相應的數據節點。
- 執行引擎:將路由后的SQL語句分發到各個分片進行并行執行。
- 結果合并:對各個分片的執行結果進行合并、排序、聚合等操作,返回給應用程序。
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- 索引:缺乏適當的索引或索引設計不當會導致全表掃描,增加查詢時間。
- 查詢設計:復雜的查詢、子查詢、多表連接等可能會影響性能。
- 表設計:表的規范化程度、數據冗余、表的大小等都可能影響性能。
- 硬件資源:CPU、內存、磁盤I/O等硬件資源不足會導致性能瓶頸。
- 并發量:高并發訪問會導致資源競爭和鎖等待。
- 網絡延遲:網絡傳輸速度慢也會影響查詢性能。
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1.規范化和反規范化:
- 規范化:減少數據冗余,確保數據一致性。
- 反規范化:在查詢性能優先時,適當引入冗余來減少連接操作。
2.索引設計:
- 創建適當的索引,尤其是主鍵、外鍵和常用查詢字段的索引。
- 使用復合索引提高多列查詢的效率。
3.表結構優化:
- 選擇合適的數據類型,避免過大或不必要的精度。
- 分區表設計,適用于大數據量的表,按日期、地域等維度分區。
4.關系設計:
- 清晰定義外鍵和參照完整性,確保數據關系的正確性。
- 考慮表的分區、合并等操作,優化存儲和查詢性能。
5.事務管理:
- 設計良好的事務管理,確保數據一致性和并發性。
- 避免長事務,減少鎖競爭。
6.數據庫配置:
- 調整數據庫參數,如緩存大小、連接池設置等,優化數據庫性能。
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1. 規范化
- 第一范式(1NF):確保每列都是原子的,不可再分。
- 第二范式(2NF):消除非主屬性對主鍵部分依賴,確保每列都依賴于整個主鍵。
- 第三范式(3NF):消除傳遞依賴,確保每列都直接依賴于主鍵。
2. 反規范化
- 在某些情況下,為提高查詢性能,可以適當反規范化,加入冗余數據,減少復雜查詢和連接操作。
3. 適當使用外鍵
- 外鍵可以確保數據完整性,但在高并發寫操作中可能影響性能,需權衡使用。
4. 分區和分表
- 對于大表,根據業務需求按時間、地域等維度進行分區或分表,提升查詢效率和管理方便性。
5. 使用視圖和物化視圖
- 視圖可以簡化復雜查詢,物化視圖存儲查詢結果,提升查詢性能。
6. 優化字段類型
- 根據數據特點選擇合適的數據類型,盡量使用定長字段,減少存儲空間和 I/O 操作。
7. 預計算和緩存
- 對頻繁使用的復雜計算結果進行預計算或緩存,減少實時計算開銷。
8. 設計高效的主鍵
- 使用自增主鍵或 UUID 作為主鍵,確保唯一性和檢索效率。
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1. 選擇合適的索引類型
- 單列索引:針對單個字段創建索引。
- 復合索引:對多個字段聯合創建索引,適用于多列查詢。
2. 使用覆蓋索引
- 設計索引時,包含查詢中需要的所有字段,減少回表操作。
3. 避免冗余索引
- 避免對相同字段或字段組合創建多個索引,以節省存儲和維護成本。
4. 適當使用唯一索引
- 對唯一值的列(如身份證號、郵箱等)使用唯一索引,提高查詢效率和數據完整性。
5. 考慮查詢模式
- 分析常見查詢語句,針對頻繁使用的查詢條件和排序條件創建索引。
6. 優化索引的選擇性
- 選擇性高的列(即不同值多的列)更適合作為索引字段,過濾效果更好。
7. 維護和重建索引
- 定期維護索引,重建碎片化嚴重的索引,保持索引高效。
8. 避免過多的索引
- 每張表索引數量不宜過多,以免增加插入、更新和刪除操作的開銷。
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責任編輯:武曉燕
來源:
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