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SQL SERVER性能優(yōu)化綜述(很好的總結(jié),不要錯過哦)第1/3頁

一、分析階段
一般來說，在系統(tǒng)分析階段往往有太多需要關(guān)注的地方，系統(tǒng)各種功能性、可用性、可靠性、安全性需求往往吸引了我們大部分的注意力，但是，我們必須注意，性能是很重要的非功能性需求，必須根據(jù)系統(tǒng)的特點確定其實時性需求、響應(yīng)時間的需求、硬件的配置等。最好能有各種需求的量化的指標。
另一方面，在分析階段應(yīng)該根據(jù)各種需求區(qū)分出系統(tǒng)的類型，大的方面，區(qū)分是OLTP（聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)）和OLAP（聯(lián)機分析處理系統(tǒng)）。
二、設(shè)計階段
設(shè)計階段可以說是以后系統(tǒng)性能的關(guān)鍵階段，在這個階段，有一個關(guān)系到以后幾乎所有性能調(diào)優(yōu)的過程—數(shù)據(jù)庫設(shè)計。
在數(shù)據(jù)庫設(shè)計完成后，可以進行初步的索引設(shè)計，好的索引設(shè)計可以指導(dǎo)編碼階段寫出高效率的代碼，為整個系統(tǒng)的性能打下良好的基礎(chǔ)。
以下是性能要求設(shè)計階段需要注意的：
1、
數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計的規(guī)范化
數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計的規(guī)范化就是我們一般所說的范式，我們可以這樣來簡單理解范式：
第1規(guī)范：沒有重復(fù)的組或多值的列，這是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的最低要求。
第2規(guī)范: 每個非關(guān)鍵字段必須依賴于主關(guān)鍵字，不能依賴于一個組合式主關(guān)鍵字的某些組成部分。消除部分依賴，大部分情況下，數(shù)據(jù)庫設(shè)計都應(yīng)該達到第二范式。
第3規(guī)范: 一個非關(guān)鍵字段不能依賴于另一個非關(guān)鍵字段。消除傳遞依賴，達到第三范式應(yīng)該是系統(tǒng)中大部分表的要求，除非一些特殊作用的表。
更高的范式要求這里就不再作介紹了，個人認為，如果全部達到第二范式，大部分達到第三范式，系統(tǒng)會產(chǎn)生較少的列和較多的表，因而減少了數(shù)據(jù)冗余，也利于性能的提高。
2、
合理的冗余
完全按照規(guī)范化設(shè)計的系統(tǒng)幾乎是不可能的，除非系統(tǒng)特別的小，在規(guī)范化設(shè)計后，有計劃地加入冗余是必要的。
冗余可以是冗余數(shù)據(jù)庫、冗余表或者冗余字段，不同粒度的冗余可以起到不同的作用。
冗余可以是為了編程方便而增加，也可以是為了性能的提高而增加。從性能角度來說，冗余數(shù)據(jù)庫可以分散數(shù)據(jù)庫壓力，冗余表可以分散數(shù)據(jù)量大的表的并發(fā)壓力，也可以加快特殊查詢的速度，冗余字段可以有效減少數(shù)據(jù)庫表的連接，提高效率。
3 、
主鍵的設(shè)計
主鍵是必要的，SQL SERVER的主鍵同時是一個唯一索引，而且在實際應(yīng)用中，我們往往選擇最小的鍵組合作為主鍵，所以主鍵往往適合作為表的聚集索引。聚集索引對查詢的影響是比較大的，這個在下面索引的敘述。
在有多個鍵的表，主鍵的選擇也比較重要，一般選擇總的長度小的鍵，小的鍵的比較速度快，同時小的鍵可以使主鍵的B樹結(jié)構(gòu)的層次更少。
主鍵的選擇還要注意組合主鍵的字段次序，對于組合主鍵來說，不同的字段次序的主鍵的性能差別可能會很大，一般應(yīng)該選擇重復(fù)率低、單獨或者組合查詢可能性大的字段放在前面。
4、
外鍵的設(shè)計
外鍵作為數(shù)據(jù)庫對象，很多人認為麻煩而不用，實際上，外鍵在大部分情況下是很有用的，理由是：
外鍵是最高效的一致性維護方法，數(shù)據(jù)庫的一致性要求，依次可以用外鍵、CHECK約束、規(guī)則約束、觸發(fā)器、客戶端程序，一般認為，離數(shù)據(jù)越近的方法效率越高。
謹慎使用級聯(lián)刪除和級聯(lián)更新，級聯(lián)刪除和級聯(lián)更新作為SQL SERVER 2000當(dāng)年的新功能，在2005作了保留，應(yīng)該有其可用之處。我這里說的謹慎，是因為級聯(lián)刪除和級聯(lián)更新有些突破了傳統(tǒng)的關(guān)于外鍵的定義，功能有點太過強大，使用前必須確定自己已經(jīng)把握好其功能范圍，否則，級聯(lián)刪除和級聯(lián)更新可能讓你的數(shù)據(jù)莫名其妙的被修改或者丟失。從性能看級聯(lián)刪除和級聯(lián)更新是比其他方法更高效的方法。
5、
字段的設(shè)計
字段是數(shù)據(jù)庫最基本的單位，其設(shè)計對性能的影響是很大的。需要注意如下：
A、數(shù)據(jù)類型盡量用數(shù)字型，數(shù)字型的比較比字符型的快很多。
B、
數(shù)據(jù)類型盡量小，這里的盡量小是指在滿足可以預(yù)見的未來需求的前提下的。
C、
盡量不要允許NULL，除非必要，可以用NOT NULL+DEFAULT代替。
D、少用TEXT和IMAGE，二進制字段的讀寫是比較慢的，而且，讀取的方法也不多，大部分情況下最好不用。
E、
自增字段要慎用，不利于數(shù)據(jù)遷移。
6、
數(shù)據(jù)庫物理存儲和環(huán)境的設(shè)計
在設(shè)計階段，可以對數(shù)據(jù)庫的物理存儲、操作系統(tǒng)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進行必要的設(shè)計，使得我們的系統(tǒng)在將來能適應(yīng)比較多的用戶并發(fā)和比較大的數(shù)據(jù)量。
這里需要注意文件組的作用，適用文件組可以有效把I/O操作分散到不同的物理硬盤，提高并發(fā)能力。
7、
系統(tǒng)設(shè)計
整個系統(tǒng)的設(shè)計特別是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計對性能是有很大影響的，對于一般的OLTP系統(tǒng)，可以選擇C/S結(jié)構(gòu)、三層的C/S結(jié)構(gòu)等，不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)其性能的關(guān)鍵也有所不同。
系統(tǒng)設(shè)計階段應(yīng)該歸納一些業(yè)務(wù)邏輯放在數(shù)據(jù)庫編程實現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫編程包括數(shù)據(jù)庫存儲過程、觸發(fā)器和函數(shù)。用數(shù)據(jù)庫編程實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的好處是減少網(wǎng)絡(luò)流量并可更充分利用數(shù)據(jù)庫的預(yù)編譯和緩存功能。
8、
索引的設(shè)計
在設(shè)計階段，可以根據(jù)功能和性能的需求進行初步的索引設(shè)計，這里需要根據(jù)預(yù)計的數(shù)據(jù)量和查詢來設(shè)計索引，可能與將來實際使用的時候會有所區(qū)別。
關(guān)于索引的選擇，應(yīng)改主意：
A、
根據(jù)數(shù)據(jù)量決定哪些表需要增加索引，數(shù)據(jù)量小的可以只有主鍵。
B、
根據(jù)使用頻率決定哪些字段需要建立索引，選擇經(jīng)常作為連接條件、篩選條件、聚合查詢、排序的字段作為索引的候選字段。
C、
把經(jīng)常一起出現(xiàn)的字段組合在一起，組成組合索引，組合索引的字段順序與主鍵一樣，也需要把最常用的字段放在前面，把重復(fù)率低的字段放在前面。
D、
一個表不要加太多索引，因為索引影響插入和更新的速度。
三、編碼階段
編碼階段是本文的重點，因為在設(shè)計確定的情況下，編碼的質(zhì)量幾乎決定了整個系統(tǒng)的質(zhì)量。
編碼階段首先是需要所有程序員有性能意識，也就是在實現(xiàn)功能同時有考慮性能的思想，數(shù)據(jù)庫是能進行集合運算的工具，我們應(yīng)該盡量的利用這個工具，所謂集合運算實際是批量運算，就是盡量減少在客戶端進行大數(shù)據(jù)量的循環(huán)操作，而用SQL語句或者存儲過程代替。關(guān)于思想和意識，很難說得很清楚，需要在編程過程中來體會。
下面羅列一些編程階段需要注意的事項：
1、
只返回需要的數(shù)據(jù)
返回數(shù)據(jù)到客戶端至少需要數(shù)據(jù)庫提取數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)、客戶端接收數(shù)據(jù)以及客戶端處理數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)，如果返回不需要的數(shù)據(jù)，就會增加服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和客戶端的無效勞動，其害處是顯而易見的，避免這類事件需要注意：
A、橫向來看，不要寫SELECT *的語句，而是選擇你需要的字段。
B、
縱向來看，合理寫WHERE子句，不要寫沒有WHERE的SQL語句。
C、
注意SELECT INTO后的WHERE子句，因為SELECT INTO把數(shù)據(jù)插入到臨時表，這個過程會鎖定一些系統(tǒng)表，如果這個WHERE子句返回的數(shù)據(jù)過多或者速度太慢，會造成系統(tǒng)表長期鎖定，諸塞其他進程。
D、對于聚合查詢，可以用HAVING子句進一步限定返回的行。
2、
盡量少做重復(fù)的工作
這一點和上一點的目的是一樣的，就是盡量減少無效工作，但是這一點的側(cè)重點在客戶端程序，需要注意的如下：
A、
控制同一語句的多次執(zhí)行，特別是一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的多次執(zhí)行是很多程序員很少注意的。
B、
減少多次的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，也許需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是設(shè)計的問題，但是減少次數(shù)是程序員可以做到的。
C、
杜絕不必要的子查詢和連接表，子查詢在執(zhí)行計劃一般解釋成外連接，多余的連接表帶來額外的開銷。
D、
合并對同一表同一條件的多次UPDATE，比如
UPDATE EMPLOYEE SET FNAME='HAIWER' WHERE EMP_ID=' VPA30890F'
UPDATE EMPLOYEE SET LNAME='YANG' WHERE EMP_ID=' VPA30890F'
這兩個語句應(yīng)該合并成以下一個語句
UPDATE EMPLOYEE SET FNAME='HAIWER',LNAME='YANG'
WHERE EMP_ID=' VPA30890F'
E、
UPDATE操作不要拆成DELETE操作+INSERT操作的形式，雖然功能相同，但是性能差別是很大的。
F、
不要寫一些沒有意義的查詢，比如
SELECT * FROM EMPLOYEE WHERE 1=2
3、
注意事務(wù)和鎖
事務(wù)是數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中和重要的工具，它有原子性、一致性、隔離性、持久性這四個屬性，很多操作我們都需要利用事務(wù)來保證數(shù)據(jù)的正確性。在使用事務(wù)中我們需要做到盡量避免死鎖、盡量減少阻塞。具體以下方面需要特別注意：
A、事務(wù)操作過程要盡量小，能拆分的事務(wù)要拆分開來。
B、
事務(wù)操作過程不應(yīng)該有交互，因為交互等待的時候，事務(wù)并未結(jié)束，可能鎖定了很多資源。
C、
事務(wù)操作過程要按同一順序訪問對象。
D、提高事務(wù)中每個語句的效率，利用索引和其他方法提高每個語句的效率可以有效地減少整個事務(wù)的執(zhí)行時間。
E、
盡量不要指定鎖類型和索引，SQL SERVER允許我們自己指定語句使用的鎖類型和索引，但是一般情況下，SQL SERVER優(yōu)化器選擇的鎖類型和索引是在當(dāng)前數(shù)據(jù)量和查詢條件下是最優(yōu)的，我們指定的可能只是在目前情況下更有，但是數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)分布在將來是會變化的。
F、
查詢時可以用較低的隔離級別，特別是報表查詢的時候，可以選擇最低的隔離級別（未提交讀）。
4、
注意臨時表和表變量的用法
在復(fù)雜系統(tǒng)中，臨時表和表變量很難避免，關(guān)于臨時表和表變量的用法，需要注意：
A、如果語句很復(fù)雜，連接太多，可以考慮用臨時表和表變量分步完成。
B、
如果需要多次用到一個大表的同一部分數(shù)據(jù)，考慮用臨時表和表變量暫存這部分數(shù)據(jù)。
C、
如果需要綜合多個表的數(shù)據(jù)，形成一個結(jié)果，可以考慮用臨時表和表變量分步匯總這多個表的數(shù)據(jù)。
D、其他情況下，應(yīng)該控制臨時表和表變量的使用。
E、
關(guān)于臨時表和表變量的選擇，很多說法是表變量在內(nèi)存，速度快，應(yīng)該首選表變量，但是在實際使用中發(fā)現(xiàn)，這個選擇主要考慮需要放在臨時表的數(shù)據(jù)量，在數(shù)據(jù)量較多的情況下，臨時表的速度反而更快。

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