張景林

（齊齊哈爾大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)信息中心，黑龍江 齊齊哈爾161006）

一般來講，用戶在對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)隨機(jī)檢索時(shí)，DBMS要對(duì)目標(biāo)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行完整的查詢。因此目標(biāo)數(shù)據(jù)量很大，此類操作需要大量的系統(tǒng)資源，導(dǎo)致數(shù)據(jù)查詢過程時(shí)間長(zhǎng)、效率低。為解決這個(gè)問題，可以利用數(shù)據(jù)庫分區(qū)技術(shù)管理用戶數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶數(shù)據(jù)表主鍵值為存儲(chǔ)分區(qū)原則，完成分區(qū)的規(guī)劃和創(chuàng)建。分區(qū)的本質(zhì)是針對(duì)主鍵序列值的不同，對(duì)不同級(jí)別、不同層次的主鍵值對(duì)數(shù)據(jù)記錄完成不同區(qū)域內(nèi)的存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，將對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)屬性值組的表數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在操作系統(tǒng)中的指定目錄，實(shí)現(xiàn)對(duì)操作系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫用戶數(shù)據(jù)在依據(jù)主鍵組值對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)的分區(qū)存儲(chǔ)，以提高數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的查詢效率[1]。

1 分區(qū)管理機(jī)制

Oracle數(shù)據(jù)庫分區(qū)機(jī)制是一種邏輯存儲(chǔ)技術(shù)，同硬盤存儲(chǔ)技術(shù)相結(jié)合，將數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在不同硬盤或同一硬盤的不同邏輯分區(qū)。當(dāng)用戶在進(jìn)行數(shù)據(jù)操作時(shí)，DBMS在一個(gè)指定的磁盤內(nèi)和相應(yīng)目錄下完成數(shù)據(jù)修改或檢索，而不需要檢索整個(gè)數(shù)據(jù)表?；诜謪^(qū)技術(shù)的數(shù)據(jù)表是一個(gè)完整的用戶表，用戶對(duì)這類分區(qū)表的操作同普通數(shù)據(jù)表相同。由于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)針對(duì)用戶分區(qū)表的檢索要求從不同的存儲(chǔ)位置匹配數(shù)據(jù)，若采用分區(qū)技術(shù)，系統(tǒng)可以減少磁盤I/O操作，減少無謂的數(shù)據(jù)傳輸，提高系統(tǒng)工作效率。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如果一個(gè)數(shù)據(jù)分區(qū)發(fā)生錯(cuò)誤，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)只需恢復(fù)故障分區(qū)的數(shù)據(jù)，故障分區(qū)對(duì)其他分區(qū)數(shù)據(jù)的正常應(yīng)用沒有影響。分區(qū)機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)是使數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的配置更靈活，提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性，系統(tǒng)可分別對(duì)某一分區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除或備份。

2 分區(qū)管理原則

用戶在管理數(shù)據(jù)時(shí)，需要完成數(shù)據(jù)庫的物理和邏輯設(shè)計(jì)，主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：首先要確保系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)磁盤的I/O負(fù)載平衡；再一方面是要減少不同邏輯對(duì)象間的I/O操作沖突。DBMS依據(jù)主關(guān)鍵字段值的不同范圍確定存儲(chǔ)原則，完成對(duì)目標(biāo)物理硬盤數(shù)據(jù)庫中特定邏輯空間內(nèi)唯一數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢索，以提高系統(tǒng)操作效率。

2.1 用戶數(shù)據(jù)管理

在用戶數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)，若一個(gè)邏輯數(shù)據(jù)表空間大于2 GB，應(yīng)當(dāng)對(duì)目標(biāo)表的生成使用分區(qū)管理機(jī)制。以O(shè)racle 9i版本為例，用戶可依據(jù)實(shí)際需要管理數(shù)據(jù)量，創(chuàng)建多種形式的應(yīng)用分區(qū)、哈希表分區(qū)和指定的目錄分區(qū)等。當(dāng)用戶數(shù)據(jù)表記錄數(shù)超過千萬條級(jí)別時(shí)，依據(jù)記錄中有變化規(guī)律的字段來進(jìn)行范圍分區(qū)，如時(shí)間、數(shù)據(jù)種類、數(shù)值范圍等變量字段。例如某大型商業(yè)網(wǎng)站交易流水的數(shù)據(jù)管理，客戶在網(wǎng)站實(shí)名注冊(cè)，對(duì)應(yīng)有客戶基本信息主文件（表）CUSTOMER_TABLE、CUSTOMER_TABLE中的用戶日常所發(fā)生的商品銷售流水日志文件TRANSACTION_TABLE（表）等都是超過千萬條的數(shù)據(jù)表，對(duì)于這種數(shù)據(jù)量巨大的目標(biāo)表，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)采用分區(qū)機(jī)制完成對(duì)應(yīng)表的創(chuàng)建[2]。

2.2 確定數(shù)據(jù)表分區(qū)的基本依據(jù)

受網(wǎng)站管理和數(shù)據(jù)性質(zhì)的影響，網(wǎng)站對(duì)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)需要經(jīng)常訪問、更新業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表，可以采用時(shí)間字段作為表分區(qū)依據(jù)；當(dāng)對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行頻繁訪問、批量修改，特別是有重復(fù)的批量更新時(shí)，分區(qū)表更能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，使數(shù)據(jù)庫有效降低系統(tǒng)資源占用。如果對(duì)數(shù)據(jù)表的操作大部分是只讀性質(zhì)時(shí)，分區(qū)數(shù)據(jù)表可以將同類數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在一個(gè)或數(shù)個(gè)連續(xù)的只讀性質(zhì)的邏輯表空間中，數(shù)據(jù)庫中只讀性質(zhì)的數(shù)據(jù)量不宜過大。當(dāng)用戶對(duì)海量數(shù)據(jù)的大部分操作是基于數(shù)據(jù)表的某一（數(shù)）個(gè)字段值的隨機(jī)、零散的檢索查詢且目標(biāo)對(duì)象是數(shù)據(jù)表中相聚集的數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以充分利用分區(qū)機(jī)制來縮小數(shù)據(jù)檢索范圍。

3 創(chuàng)建分區(qū)表樣本

以某商業(yè)網(wǎng)站客戶商品銷售流水日志文件（表）“TRANSACTION_TABLE”數(shù)據(jù)表管理為例，研究商業(yè)網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫流水日志數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)原則和管理特點(diǎn)。在Oracle 9i環(huán)境下，在四個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)硬盤上創(chuàng)建四個(gè)表空間TRANSACTION_TABLE_space1、TRANSACTION_TABLE_space2、TRANSACTION_TABLE_space3和TRANSACTION_TABLE_space4（均為100MB），分別存儲(chǔ)20萬條數(shù)據(jù)記錄，客戶基本信息主文件（表）CUSTOMER_TABLE。為使研究的問題簡(jiǎn)單化，設(shè)計(jì)CUSTOMER_TABLE由四個(gè)字段組成，分別是賬號(hào)customer_account_no、戶名customer_account_name、交易日customer_trans_date和交易額customer_amount，用戶數(shù)據(jù)根據(jù)主鍵值在不同區(qū)內(nèi)，分別對(duì)應(yīng)上面的四個(gè)單獨(dú)的表空間。建表代碼如下[3]：

4 數(shù)據(jù)庫分區(qū)表插入樣本數(shù)據(jù)

以數(shù)據(jù)庫的CUSTOMER_TABLE表為目標(biāo)對(duì)象，插入相關(guān)的隨機(jī)數(shù)據(jù)，分析某一類數(shù)據(jù)表中的一個(gè)字段值發(fā)生的規(guī)律性變化，數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分區(qū)機(jī)制的應(yīng)用過程，涵蓋創(chuàng)建數(shù)據(jù)表CUSTOMER_TABLE、序列SEQUENCE_A的創(chuàng)建（表示客戶賬號(hào)）和記錄插入等過程，系統(tǒng)代碼如下[5]。

分析上面程序的運(yùn)行結(jié)果，數(shù)據(jù)庫完成了對(duì) TRANSACTION_TABLE_space1、TRANSACTION_TABLE_space2、TRANSACTION_TABLE_space3和TRANSACTION_TABLE_space4四個(gè)獨(dú)立表空間的數(shù)據(jù)錄入，這些數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在四個(gè)表空間相對(duì)應(yīng)的四個(gè)分區(qū)PART_1、PART_2、PART_3和PART_4內(nèi)，向CUSTOMER_TABLE表插入了80萬條記錄，獨(dú)立的每個(gè)表空間所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫分區(qū)都存儲(chǔ)有20萬條記錄，表中的客戶賬號(hào)和戶名均為32位，客戶賬號(hào)從1開始到800 000，戶名是操作系統(tǒng)隨機(jī)計(jì)算生成的字符串，客戶交易日期是操作系統(tǒng)當(dāng)前日期同一個(gè)80萬內(nèi)隨機(jī)數(shù)值的和，客戶交易發(fā)生額設(shè)為常數(shù)5 000。

5 結(jié)束語

采用數(shù)據(jù)庫分區(qū)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)同一類海量數(shù)據(jù)的分盤、分區(qū)和分范圍存儲(chǔ)，使應(yīng)用系統(tǒng)負(fù)載運(yùn)行趨于平衡。采用分區(qū)技術(shù)后，數(shù)據(jù)根據(jù)關(guān)鍵字段值（account_no）確定存儲(chǔ)位置，用戶在對(duì)CUSTOMER_TABLE表進(jìn)行customer_account_no條件查詢時(shí)，DBMS會(huì)依據(jù)查詢條件索引值到系統(tǒng)特定空間上查找匹配對(duì)象，提高檢索效率。