■文/宋凌宇 張樹勇 闞景森

淺談媒體協(xié)同數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

■文/宋凌宇 張樹勇 闞景森

數(shù)據(jù)庫是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)在實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)方便、及時(shí)、準(zhǔn)確地獲得所需的信息之外，還要滿足易維護(hù)、易擴(kuò)充等要求，并考慮到數(shù)據(jù)的一致性、冗余性、訪問效率等。

數(shù)據(jù)庫；表；檢索；索引

引言

2015年3月起，隨著國(guó)家數(shù)字復(fù)合出版系統(tǒng)工程——媒體協(xié)同（即07包）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研發(fā)逐步展開，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)變得尤為關(guān)鍵。通過對(duì)以往一些應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，然后規(guī)避這些問題，設(shè)計(jì)出一個(gè)規(guī)范、高性能、易維護(hù)、易擴(kuò)展的數(shù)據(jù)庫，以實(shí)現(xiàn)07包的功能需求及后期的擴(kuò)展。

1.以往應(yīng)用系統(tǒng)的問題

筆者參與過一些應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研發(fā)工作，經(jīng)歷過項(xiàng)目研發(fā)過程中的瓶頸和問題，這些問題表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 數(shù)據(jù)表和字段命名混亂

有些項(xiàng)目的數(shù)據(jù)表和字段命名不規(guī)范，往往難以找到所需要的庫表，給開發(fā)人員帶來很多不便，甚至困惑。

1.2 難擴(kuò)展功能

有些項(xiàng)目的數(shù)據(jù)表字段數(shù)量剛好符合開始設(shè)計(jì)時(shí)的功能需求，那么在開發(fā)過程中有功能擴(kuò)充時(shí)，就要增加數(shù)據(jù)表字段、數(shù)據(jù)表，有可能會(huì)造成程序的修改，甚至重新開發(fā)，這樣就會(huì)加大開發(fā)人員工作量，也有可能造成項(xiàng)目的延期；再者項(xiàng)目交付多個(gè)用戶后，會(huì)造成項(xiàng)目多版本維護(hù)，增加維護(hù)的難度。

2.數(shù)據(jù)檢索慢

有些項(xiàng)目在設(shè)計(jì)之初，考慮得相當(dāng)完善，規(guī)避了許多數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)的問題。但隨著用戶使用數(shù)據(jù)的增漲，尤其達(dá)到百萬級(jí)以上，數(shù)據(jù)的檢索速度明顯變慢，勢(shì)必給用戶帶來不便，甚至厭煩。

如：部分用戶應(yīng)用系統(tǒng)情況

用戶 稿件表記錄 日志表記錄 檢索耗時(shí)半島都市報(bào) 30多萬條 180多萬條 5分鐘大眾日?qǐng)?bào) 40多萬條 200多萬條 5分鐘…

3.（07包）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)是07包的各功能能否緊密地結(jié)合在一起以及如何結(jié)合的關(guān)鍵所在，是07包開發(fā)和建設(shè)的重要組成部分。從以下幾個(gè)方面對(duì)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)范和優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.1 命名規(guī)范

表：T+代表字母+表名 。數(shù)據(jù)表名由具有能描述表內(nèi)容等特殊含義的單詞或縮寫組成。如：TISTORYSOURCE稿件來源表。

字段：類型前綴+字段名。必須以有特征含義的單詞或縮寫組成。

主鍵：PK_。主鍵名稱應(yīng)是 前綴+表名+構(gòu)成的字段名。如果復(fù)合主鍵的構(gòu)成字段較多，則只包含第一個(gè)字段。表名可以去掉前綴。

外鍵：FK_。外鍵名稱應(yīng)是 前綴+外鍵表名+主鍵表名+外鍵表構(gòu)成的字段名。表名可以去掉前綴。

索引：IDX_。索引名稱應(yīng)是 前綴+表名+構(gòu)成的字段名。如果復(fù)合索引的構(gòu)成字段較多，則只包含第一個(gè)字段，并添加序號(hào)。表名可以去掉前綴。

3.2 邏輯分塊

根據(jù)07包功能數(shù)據(jù)的邏輯進(jìn)行分塊設(shè)計(jì)。

TI_（TableInfo_縮寫）。 是跟系統(tǒng)中參數(shù)設(shè)置相關(guān)的數(shù)據(jù)表，如：稿件體裁、來源、分類等。

TB_（TableBase_縮寫）。 是跟系統(tǒng)中基礎(chǔ)信息設(shè)置相關(guān)的數(shù)據(jù)表， 如：部門、人員、作者、角色、共享范圍等。

TW_（TableWork _縮寫）是跟07包實(shí)際業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)表，如：稿件、報(bào)題、任務(wù)、選題等。

TR_(TableRole_縮寫)。是跟角色權(quán)限相關(guān)的數(shù)據(jù)表。

3.3 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)

應(yīng)07包業(yè)務(wù)要求，有很多關(guān)聯(lián)查詢需求，在設(shè)計(jì)之初就有必要正確處理多對(duì)多的關(guān)系。盡量消除多對(duì)多情況，將一個(gè)多對(duì)多的關(guān)系，變?yōu)閮蓚€(gè)一對(duì)多的關(guān)系。

如圖1：一個(gè)人員有可能有多個(gè)角色，反之一個(gè)角色賦值多個(gè)人員。在角色和人員表中增加一個(gè)角色人員表，就變?yōu)閮蓚€(gè)一對(duì)多的關(guān)系了。

圖1

再有，因用戶個(gè)性需求而易改變的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，增加“名值表”設(shè)計(jì)?！懊当怼?，顧名思義就是，那些鍵被其他數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)著的值修改時(shí)，不會(huì)造成數(shù)據(jù)存放的混亂，便于多表關(guān)聯(lián)查詢。

第三，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表時(shí)就考慮了數(shù)據(jù)冗余，以及事務(wù)的添加、級(jí)聯(lián)刪除和級(jí)聯(lián)更新等。

3.4 超前設(shè)計(jì)

07包數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)不但滿足當(dāng)前的功能需求，還要考慮未來功能的擴(kuò)展，增加07包的靈活性。

預(yù)留數(shù)據(jù)表。在設(shè)計(jì)時(shí)考慮未來可能的業(yè)務(wù)，預(yù)設(shè)計(jì)一些數(shù)據(jù)表。如：音視頻信息擴(kuò)展表，擬記錄音視頻的碼率、時(shí)長(zhǎng)等信息。

預(yù)留字段。在設(shè)計(jì)時(shí)針對(duì)系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表，基本都預(yù)留1-2個(gè)字段，便于功能的擴(kuò)展和后續(xù)的業(yè)務(wù)拓展。如果這些預(yù)留字段不能滿足未來業(yè)務(wù)的需求，那么就通過添加數(shù)據(jù)表，實(shí)現(xiàn)更高的可擴(kuò)充性要求。

3.5 優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)于大的數(shù)據(jù)庫表，合理的索引能夠提高整個(gè)數(shù)據(jù)庫的操作效率。索引在數(shù)據(jù)庫優(yōu)化中占有一個(gè)非常大的比例，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表時(shí)，充分考慮到當(dāng)單表數(shù)據(jù)量很大時(shí)，比如說是百萬數(shù)量級(jí)，如果我們使用普通的查詢語句，耗時(shí)會(huì)非常多。給這些表建上好的索引，能將檢索效率提高幾十甚至幾百倍。

在設(shè)計(jì)索引時(shí)，遵循以下規(guī)則：

①主鍵（sguid）的數(shù)據(jù)列、有外鍵的數(shù)據(jù)列（fk_sguid）一定要建立索引。

②對(duì)于經(jīng)常查詢的數(shù)據(jù)列根據(jù)需要建立索引。

③對(duì)于需要在指定范圍內(nèi)快速或頻繁查詢的數(shù)據(jù)列，如“**name LIKE ‘a(chǎn)%’”，最好建立索引。

④經(jīng)常用在WHERE子句中的數(shù)據(jù)列，建立索引。

⑤經(jīng)常出現(xiàn)在關(guān)鍵字order by、group by、distinct后面的字段，建立索引。如果建立的是復(fù)合索引，索引的字段順序要和這些關(guān)鍵字后面的字段順序一致，否則索引不會(huì)被使用。

⑥對(duì)于那些查詢中很少涉及的列，重復(fù)值比較多的列不要建立索引。

⑦對(duì)于定義為text、image、blob和bit數(shù)據(jù)類型的列不要建立索引。

⑧對(duì)于經(jīng)常存取的列避免建立索引 。

⑨限制表上的索引數(shù)目。對(duì)一個(gè)存在大量更新操作的表，所建索引的數(shù)目一般不要超過3個(gè)，最多不要超過5個(gè)。索引雖說提高了訪問速度，但太多索引會(huì)影響數(shù)據(jù)的更新操作。

⑩對(duì)復(fù)合索引，按照字段在查詢條件中出現(xiàn)的頻度建立索引。在復(fù)合索引中，記錄首先按照第一個(gè)字段排序。對(duì)于在第一個(gè)字段上取值相同的記錄，系統(tǒng)再按照第二個(gè)字段的取值排序，以此類推。只有復(fù)合索引的第一個(gè)字段出現(xiàn)在查詢條件中，該索引才可能被使用,因此將應(yīng)用頻度高的字段，放置在復(fù)合索引的前面，會(huì)使系統(tǒng)最大可能地使用此索引，發(fā)揮索引的作用。

?在Join查詢時(shí)，兩個(gè)表中Join的字段建立索引。

遵循以上規(guī)則對(duì)07包中稿件表和日志表、操作歷史表等關(guān)鍵列增加索引設(shè)置。

附：用戶數(shù)據(jù)庫優(yōu)化后應(yīng)用系統(tǒng)檢索情況，如下表：

用戶稿件表記錄日志表記錄索引前檢索耗時(shí)索引后檢索耗時(shí) 備注半島都市報(bào) 30多萬條 180多萬條 5分鐘 1-3秒大眾日本 40多萬條 200多萬條 5分鐘 1-3秒 服務(wù)器性能好…

4.總結(jié)

本文通過論述一些應(yīng)用系統(tǒng)的現(xiàn)存問題，得出數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的重要性。提出07包的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)要遵循的原則和規(guī)范，從而設(shè)計(jì)出一個(gè)滿足07包功能需求和未來擴(kuò)展的高性能、易維護(hù)、易擴(kuò)展的數(shù)據(jù)庫。

[1]勵(lì)文杰．大型數(shù)據(jù)庫ORACLE數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案[J]．科技風(fēng)，2011（19）．

[2]趙靜宇．?dāng)?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)規(guī)范化的理論研究與應(yīng)用[J]．電子技術(shù)與軟件工程，2013（21）．

[3]汪輝．基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．電子技術(shù)與軟件工程，2015（20）．

（作者單位：濰坊北大青鳥華光照排有限公司；東營(yíng)日?qǐng)?bào)社）

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1671-0134（2017）08-081-02

10．19483/j．cnki．11-4653/n．2017．08．029

本文受國(guó)家數(shù)字復(fù)合出版系統(tǒng)工程-媒體協(xié)同工作系統(tǒng)(1141STC40519/07)項(xiàng)目資助。