SQLServer优化的步骤与要考虑的问题

此文章主要向大家讲述的是SQL Server优化的实际步骤，以及在对SQL Server数据库进行优化的实际操作过程中值得我们注意的问题的具体描述，在实际操作中设计1个应用系统似乎并不难，但是要想使系统达到最优化的性能并不是一件容易的事。

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在开发工具、数据库设计、应用程序的结构、查询设计、接口选择等方面有多种选择，这取决于特定的应用需求以及开发队伍的技能。本文以SQL Server优化为例，从后台数据库的角度讨论应用程序性能优化技巧，并且给出了一些有益的建议。

1　数据库设计

要在良好的SQL Server方案中实现最优的性能，最关键的是要有1个很好的数据库设计方案。在实际工作中，许多SQL Server方案往往是由于数据库设计得不好导致性能很差。所以，要实现良好的数据库设计就必须考虑这些问题。

1.1　逻辑库规范化问题

一般来说，逻辑数据库设计会满足规范化的前3级标准:

1.第1规范:没有重复的组或多值的列。

2.第2规范:每个非关键字段必须依赖于主关键字，不能依赖于1个组合式主关键字的某些组成部分。

3.第3规范:1个非关键字段不能依赖于另1个非关键字段。

遵守这些规则的设计会产生较少的列和更多的表，因而也就减少了数据冗余，也减少了用于存储数据的页。但表关系也许需要通过复杂的合并来处理，这样会降低系统的性能。某种程度上的非规范化可以改善系统的性能，非规范化过程可以根据性能方面不同的考虑用多种不同的方法进行，但以下方法经实践验证往往能提高性能。

1.如果规范化设计产生了许多4路或更多路合并关系，就可以考虑在数据库实体(表)中加入重复属性(列)。

2.常用的计算字段(如总计、最大值等)可以考虑存储到数据库实体中。

比如某一个项目的计划管理系统中有计划表，其字段为:项目编号、年初计划、二次计划、调整计划、补列计划…，而计划总数(年初计划+二次计划+调整计划+补列计划)是用户经常需要在查询和报表中用到的，在表的记录量很大时，有必要把计划总数作为1个独立的字段加入到表中。这里可以采用触发器以在客户端保持数据的一致性。

3.重新定义实体以减少外部属性数据或行数据的开支。相应的非规范化类型是:

(1)把1个实体(表)分割成2个表(把所有的属性分成2组)。这样就把频繁被访问的数据同较少被访问的数据分开了。这种方法要求在每个表中复制首要关键字。这样产生的设计有利于并行处理，并将产生列数较少的表。

(2)把1个实体(表)分割成2个表(把所有的行分成2组)。这种方法适用于那些将包含大量数据的实体(表)。在应用中常要保留历史记录，但是历史记录很少用到。因此可以把频繁被访问的数据同较少被访问的历史数据分开。而且如果数据行是作为子集被逻辑工作组(部门、销售分区、地理区域等)访问的，那么这种方法也是很有好处的。

1.2　生成物理数据库

要想正确选择基本物理实现策略，必须懂得数据库访问格式和硬件资源的操作特点，主要是内存和磁盘子系统I/O。这是一个范围广泛的话题，但以下的准则可能会有所帮助。

1.与每个表列相关的数据类型应该反映数据所需的最小存储空间，特别是对于被索引的列更是如此。比如能使用smallint类型就不要用integer类型，这样索引字段可以被更快地读取，而且可以在1个数据页上放置更多的数据行，因而也就减少了I/O操作。

2.把1个表放在某个物理设备上，再通过SQL Server优化段把它的不分簇索引放在1个不同的物理设备上，这样能提高性能。尤其是系统采用了多个智能型磁盘控制器和数据分离技术的情况下，这样做的好处更加明显。

3.用SQL Server段把一个频繁使用的大表分割开，并放在2个单独的智能型磁盘控制器的数据库设备上，这样也可以提高性能。因为有多个磁头在查找，所以数据分离也能提高性能。

4.用SQL Server段把文本或图像列的数据存放在1个单独的物理设备上可以提高性能。1个专用的智能型的控制器能进一步提高性能。

2　与SQL Server相关的硬件系统

与SQL Server有关的硬件设计包括系统处理器、内存、磁盘子系统和网络，这4个部分基本上构成了硬件平台，Windows NT和SQL Server运行于其上。

2.1　系统处理器(CPU)

根据自己的具体需要确定CPU结构的过程就是估计在硬件平台上占用CPU的工作量的过程。从以往的经验看，CPU配置最少应是1个80586/100处理器。如果只有2～3个用户，这就足够了，但如果打算支持更多的用户和关键应用，推荐采用Pentium Pro或PⅡ级CPU。

2.2　内存(RAM)

为SQL Server方案确定合适的内存设置对于实现良好的性能是至关重要的。SQL Server用内存做过程缓存、数据和索引项缓存、静态服务器开支和设置开支。SQL Server最多能利用2GB虚拟内存，这也是最大的设置值。还有一点必须考虑的是Windows NT和它的所有相关的服务也要占用内存。

Windows NT为每个WIN32应用程序提供了4GB的虚拟地址空间。这个虚拟地址空间由Windows NT虚拟内存管理器(VMM)映射到物理内存上，在某些硬件平台上可以达到4GB。SQL Server应用程序只知道虚拟地址，所以不能直接访问物理内存，这个访问是由VMM控制的。Windows NT允许产生超出可用的物理内存的虚拟地址空间，这样当给SQL Server分配的虚拟内存多于可用的物理内存时，会降低SQL Server优化的性能。

这些地址空间是专门为SQL Server系统设置的，所以如果在同一硬件平台上还有其它软件(如文件和打印共享，应用程序服务等)在运行，那么应该考虑到它们也占用一部分内存。一般来说硬件平台至少要配置32MB的内存，其中，Windows NT至少要占用16MB。1个简单的法则是，给每一个并发的用户增加100KB的内存。例如，如果有100个并发的用户，则至少需要32MB+100用户*100KB=42MB内存，实际的使用数量还需要根据运行的实际情况调整。可以说，提高内存是提高系统性能的最经济的途径。

2.3　磁盘子系统

设计1个好的磁盘I/O系统是实现良好的SQL Server优化方案的一个很重要的方面。这里讨论的磁盘子系统至少有1个磁盘控制设备和1个或多个硬盘单元，还有对磁盘设置和文件系统的考虑。智能型SCSI-2磁盘控制器或磁盘组控制器是不错的选择，其特点如下:

(1)控制器高速缓存。

(2)总线主板上有处理器，可以减少对系统CPU的中断。

(3)异步读写支持。

(4)32位RAID支持。

(5)快速SCSI—2驱动。

(6)超前读高速缓存(至少1个磁道)。

3　检索策略

在精心选择了硬件平台，又实现了1个良好的数据库方案，并且具备了用户需求和应用方面的知识后，现在应该设计查询和索引了。有2个方面对于在SQL Server上取得良好的查询和索引性能是十分重要的，第1是根据SQL Server优化器方面的知识生成查询和索引;第2是利用SQL Server优化的性能特点，加强数据访问操作。

3.1　SQL Server优化器

Microsoft SQL Server数据库内核用1个基于费用的查询优化器自动优化向SQL提交的数据查询操作。数据操作查询是指支持SQL关键字WHERE或HAVING的查询，如SELECT、DELETE和UPDATE。基于费用的查询优化器根据统计信息产生子句的费用估算。

了解优化器数据处理过程的简单方法是检测SHOWPLAN命令的输出结果。如果用基于字符的工具(例如isql)，可以通过键入SHOW SHOWPLAN ON来得到SHOWPLAN命令的输出。如果使用图形化查询，比如SQL Enterprise Manager中的查询工具或isql/w，可以设定配置选项来提供这一信息。

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