數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的提升不僅有賴于對數(shù)據(jù)庫本身性能的優(yōu)化，還需要對應(yīng)用程序的性能進行優(yōu)化。本文主要從應(yīng)用程序方面進行介紹。

一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的生命周期可以分成設(shè)計、開發(fā)和成品三個階段。在設(shè)計階段進行數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化的成本最低，收益最大。在成品階段進行數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化的成本最高，收益最小。數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化可以通過對網(wǎng)絡(luò)、硬件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫參數(shù)和應(yīng)用程序的優(yōu)化來進行。最常見的優(yōu)化手段就是對硬件的升級。據(jù)統(tǒng)計，對網(wǎng)絡(luò)、硬件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫參數(shù)進行優(yōu)化所獲得的性能提升，全部加起來只占數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能提升的40%左右，其余的60%系統(tǒng)性能提升來自對應(yīng)用程序的優(yōu)化。許多優(yōu)化專家認(rèn)為，對應(yīng)用程序的優(yōu)化可以得到80%的系統(tǒng)性能的提升。

數(shù)據(jù)庫性能的優(yōu)化

數(shù)據(jù)庫設(shè)計是應(yīng)用程序設(shè)計的基礎(chǔ)，其性能直接影響應(yīng)用程序的性能。數(shù)據(jù)庫性能包括存儲空間需求量的大小和查詢響應(yīng)時間的長短兩個方面。為了優(yōu)化數(shù)據(jù)庫性能，需要對數(shù)據(jù)庫中的表進行規(guī)范化。規(guī)范化的范式可分為第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式、第四范式和第五范式。一般來說，邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計會滿足規(guī)范化的前3級標(biāo)準(zhǔn),但由于滿足第三范式的表結(jié)構(gòu)容易維護且基本滿足實際應(yīng)用的要求。因此，實際應(yīng)用中一般都按照第三范式的標(biāo)準(zhǔn)進行規(guī)范化。但是，規(guī)范化也有缺點：由于將一個表拆分成為多個表，在查詢時需要多表連接，降低了查詢速度。

由于規(guī)范化有可能導(dǎo)致查詢速度慢的缺點，考慮到一些應(yīng)用需要較快的響應(yīng)速度，在設(shè)計表時應(yīng)同時考慮對某些表進行反規(guī)范化。反規(guī)范化可以采用以下幾種方法：

1. 分割表

分割表包括水平分割和垂直分割。

水平分割是按照行將一個表分割為多個表，這可以提高每個表的查詢速度，但查詢、更新時要選擇不同的表，統(tǒng)計時要匯總多個表，因此應(yīng)用程序會更復(fù)雜。

垂直分割是對于一個列很多的表，若某些列的訪問頻率遠遠高于其它列，就可以將主鍵和這些列作為一個表，將主鍵和其它列作為另外一個表。通過減少列的寬度，增加了每個數(shù)據(jù)頁的行數(shù)，一次I/O就可以掃描更多的行，從而提高了訪問每一個表的速度。但是由于造成了多表連接，所以應(yīng)該在同時查詢或更新不同分割表中的列的情況比較少的情況下使用。

2. 保留冗余列

當(dāng)兩個或多個表在查詢中經(jīng)常需要連接時，可以在其中一個表上增加若干冗余的列，以避免表之間的連接過于頻繁。由于對冗余列的更新操作必須對多個表同步進行，所以一般在冗余列的數(shù)據(jù)不經(jīng)常變動的情況下使用。

3. 增加派生列

派生列是由表中的其它多個列計算所得，增加派生列可以減少統(tǒng)計運算，在數(shù)據(jù)匯總時可以大大縮短運算時間。

應(yīng)用程序性能的優(yōu)化

應(yīng)用程序的優(yōu)化通常可分為兩個方面：源代碼和SQL語句。由于涉及到對程序邏輯的改變，源代碼的優(yōu)化在時間成本和風(fēng)險上代價很高，而對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的提升收效有限，因此應(yīng)用程序的優(yōu)化應(yīng)著重在SQL語句的優(yōu)化。對于海量數(shù)據(jù)，劣質(zhì)SQL語句和優(yōu)質(zhì)SQL語句之間的速度差別可以達到上百倍，可見對于一個系統(tǒng)不是簡單地能實現(xiàn)其功能就行，而是要寫出高質(zhì)量的SQL語句，提高系統(tǒng)的可用性。

下面就某些SQL語句的where子句編寫中需要注意的問題作詳細(xì)介紹。在這些where子句中，即使某些列存在索引，但是由于編寫了劣質(zhì)的SQL，系統(tǒng)在運行該SQL語句時也不能使用該索引，而同樣使用全表掃描，這就造成了響應(yīng)速度的極大降低。

1. IS NULL 與 IS NOT NULL

不能用null作索引，任何包含null值的列都將不會被包含在索引中。即使索引有多列的情況下，只要這些列中有一列含有null，該列就會從索引中排除。也就是說如果某列存在空值，即使對該列建索引也不會提高性能。

任何在where子句中使用is null或is not null的語句優(yōu)化器是不允許使用索引的。

2. 聯(lián)接列

對于有聯(lián)接的列，即使最后的聯(lián)接值為一個靜態(tài)值，優(yōu)化器不會使用索引的。例如，假定有一個職工表（employee），對于一個職工的姓和名分成兩列存放（FIRST_NAME和LAST_NAME），現(xiàn)在要查詢一個叫喬治?布什（George Bush）的職工。 下面是一個采用聯(lián)接查詢的SQL語句：

select * from employee where first_name||''||last_name ='George Bush';

上面這條語句完全可以查詢出是否有George Bush這個員工，但是這里需要注意，系統(tǒng)優(yōu)化器對基于last_name創(chuàng)建的索引沒有使用。

當(dāng)采用下面這種SQL語句的編寫，Oracle系統(tǒng)就可以采用基于last_name創(chuàng)建的索引：

Select * From employee where first_name ='George' and last_name ='Bush';

遇到下面這種情況又如何處理呢？如果一個變量（name）中存放著George Bush這個員工的姓名，對于這種情況我們又如何避免全程遍歷使用索引呢？可以使用一個函數(shù)，將變量name中的姓和名分開就可以了，但是有一點需要注意，這個函數(shù)是不能作用在索引列上。下面是SQL查詢腳本：

select * from employee where first_name = SUBSTR('&&name',1,INSTR('&&name',' ')-1) and last_name = SUBSTR('&&name',INSTR('&&name’,' ')+1) ;

3. 帶通配符（%）的like語句

同樣以上面的例子來看這種情況。目前的需求是這樣的，要求在職工表中查詢名字中包含Bush的人。可以采用如下的查詢SQL語句：

select * from employee where last_name like '%Bush%';

這里由于通配符（%）在搜尋詞首出現(xiàn)，所以O(shè)racle系統(tǒng)不使用last_name的索引。在很多情況下可能無法避免這種情況，但是一定要心中有底，通配符如此使用會降低查詢速度。然而當(dāng)通配符出現(xiàn)在字符串其他位置時，優(yōu)化器就能利用索引。例如，在下面的查詢中索引得到了使用：

select * from employee where last_name like 'c%';