数据库优化(ER模型设计）

据访问需要的完整解datamodule4adoquery2sqladd('SELECT借书证号,密码FROM[user]WHERE(借书证号=:tt)');

datamodule4adoquery2parameters[0]value:=username;

datamodule4adoquery2open;

在为TQuery或TADOquery部件设置SQL属性时调用Close方法总是很安全的，如果TQuery或TADOquery部件已经被关闭了，调用Close方法时不会产生任何影响。在应用程序中为SQL属性设置新的SQL命令语句时，必须要调用Clear方法以清除SQL属性中现存的SQL命令语句，如果不调用Clear方法，便调用Add方法向SQL属性中设置SQL命令语句，那么新设置的SQL命令语句会追加在现存SQL命令语句后面，在程序运行时常常会出现出乎意料的查询结果甚至程序无法运行下去。

在这里要特别注意的，一般情况下TQuery或TADOquery部件的SQL属性只能包含一条完整的SQL语句，它不允许被设置成多条SQL语句。当然有些数据库服务器也支持在TQuery或TADOquery部件的SQL属性中设置多条SQL语句，只要数据库服务器允许这样，我们在编程时可以为SQL属性设置多条SQL语句。

在为TQuery或TADOquery部件设置完SQL属性的属性值之后，也即编写好适当的SQL程序之后，可以有多种方式来执行SQL程序。

在设计过程中，设置完TQuery或TADOquery部件的SQL属性之后将其Active属性的值置为True，这样便可以执行SQL属性中的SQL程序，如果应用中有与TQuery或TADOquery部件相连的数据浏览部件(如TDDGridTDBEdit等)那么在这些数据浏览部件中会显示SQL程序的执行结果。

在应用程序运行过程中，通过程序调用TQuery或TADOquery组件的Open方法或ExecSQL方法可以执行其SQL属性中的SQL程序。Open方法和ExecSQL方法是不一样的。Open方法只能用来执行SQL语言的查询语句(Select命令)，并返回一个查询结果集，而ExecSQL方法还可以用来执行其它常用的SQL语句(如INSERT,UPDATE,DELETE等命令)，例如：

Query1Open(这样会返回一个查询结果集)

如果调用Open方法，而没有查询结果时，会出错。此时应该调用ExecSQL方法来代替Open方法。如：

Query1ExecSQL(没有返回结果)

当然在设计应用程序时，程序设计人员是无法确定TQuery或TADOquery组件中的SQL语句是否会返回一个查询结果的。对于这种情况应当用Try…Except模块来设计程序。在Try部分调用Open方法，而在Except部分调用ExceSQL方法，这样才能保证程序的正确运行。

例如：

Try

Query1Open

Except

Query1ExecSQL

End

通过Tquery或TADOquery组件可以获得两种类型的数据：

u“活动”的数据

这种数据就跟通过TTable部件获得的数据一样，用户可以通过数据浏览部件来编辑修改这些数据，并且当调用Post方法或当焦点离开当前的数据浏览部件时，用户对数据的修改自动地被写回到数据库中。

u非活动的数据(只读数据)

用户通过数据浏览部件是不能修改其中的数据。在缺省情况下，通过TQuery部件获得的查询结果数据是只读数据，要想获得“活动”的数据，在应用程序中必须要设置Tquery或TADOquery组件的RequestLive属性值为True，然而并不是在任何情况下(通过设置RequestLive的属值True)都可以获得“活动”的数据的，要想获得“活动”的数据，除了将TQuery部件的RequestLive属性设置为True外，相应的SQL命令还要满足以下条件。

本地SQL语句查询情况下，要得到可更新的数据集，SQL语句的限制为：

n查询只能涉及到一个单独的表

nSQL语句中不能包含ORDERBY命令

nSQL语句中不能含聚集运算符SUM或AVG

n在Select后的字段列表中不能有计算字段

n在Select语句WHERE部分只能包含字段值与常量的比较运算，这些比较运算符是：Like,>,<,>=,<=。各比较运算之间可以有并和交运算：AND和OR

当通过SQL语句查询数据库服务器中的数据库表：

n查询只能涉及到一个单独的表

nSQL语句中不能包含ORDERBY命令

nSQL语句中不能含聚集运算符SUM或AVG运算

另外，如果是查询Sybase数据库中的表，那么被查询的表中只能有一个索引。

如果在应用程序中要求TQuery或TADOquery组件返回一个“活动”的查询结果数据集，但是SQL命令语句不满足上述约束条件时，对于本地数据库的SQL查询，BDE只能返回只读的数据集。对于数据库服务器中的SQL查询，只能返回错误的代码。当Tquery或TADOquery组件返回一个“活动”的查询结果数据集时，它的CanModIfy属性的值会被设置成True。

§34MSSQLServer简述

SQLServer是一个后台数据库管理系统,它功能强大 *** 作简便,日益为广大数据库用户所喜爱。越来越多的开发工具提供了与SQLServer的接口。SQLServer是一个关系数据库管理系统，它最初是由Microsoft、Sybase和Ashton-Tate三家公司共同开发的。于1988年推出了第一个OS/2版本，在WindowsNT推出后，Microsoft与Sybase在SQLServer的开发上就分道扬镳了，Microsoft将SQLServer移植到WindowsNT系统上，专注于开发推广SQLServer的WindowsNT版本。

SQLServer2000是Microsoft公司推出的SQLServer数据库管理系统的最新版本，该版本继承了SQLServer70版本的优点，同时又比它增加了许多更先进的功能、具有使用方便、可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点。可跨越从运行MicrosoftWindows98的膝上型电脑到运行MicrosoftWindows2000的大型多处理器的服务器等多种平台使用。MSSQLServer不但可以应用于大中型数据库管理中，建立分布式关系数据库，并且也可以开发桌面数据库。事实上，SQLServer数据库处理的基本结构，采取关系型数据库模式，尽管如此，相信大家都可以轻易的发现，在SQLServer的数据库处理方式，则是使用面向对象的 *** 作方式与精神，也就是说，SQLServer的所有功能，都可以基于系统已经建立好的一些对象来达成，是相当OO（面向对象）的一个系统结构。

SQLServer企业管理器是SQLServer的主要管理工具，它提供了一个遵从MMC标准的用户界面，使用户得以：

·定义SQLServer实例组。

·将个别服务器注册到组中。

·为每个已注册的服务器配置所有SQLServer选项。

·在每个已注册的服务器中创建并管理所有SQLServer数据库、对象、登录、用户和权限。

·在每个已注册的服务器上定义并执行所有SQLServer管理任务。

·通过唤醒调用SQL查询分析器，交互地设计并测试SQL语句、批处理和脚本。

·唤醒调用为SQLServer定义的各种向导。

·

第三章图书管理系统设计分析

§41应用需求分析

图书管理系统需要满足来自三方面的需求，这三个方面分别是图书借阅者、图书馆工作人员和图书馆管理人员。图书借阅者的需求是查询图书馆所存的图书、个人借阅情况及个人信息的修改；图书馆工作人员对图书借阅者的借阅及还书要求进行 *** 作，同时形成借书或还书报表给借阅者查看确认；图书馆管理人员的功能最为复杂，包括对工作人员、图书借阅者、图书进行管理和维护，及系统状态的查看、维护并生成催还图书报表。

图书借阅者可直接查看图书馆图书情况，如果图书借阅者根据本人借书证号和密码登录系统，还可以进行本人借书情况的查询和维护部分个人信息。一般情况下，图书借阅者只应该查询和维护本人的借书情况和个人信息，若查询和维护其他借阅者的借书情况和个人信息，就要知道其他图书借阅者的借书证号和密码。这些是很难得到的，特别是密码，所以不但满足了图书借阅者的要求，还保护了图书借阅者的个人隐私。

图书馆工作人员有修改图书借阅者借书和还书记录的权限，所以需对工作人员登陆本模块进行更多的考虑。在此模块中，图书馆工作人员可以为图书借阅者加入借书记录或是还书记录，并打印生成相应的报表给用户查看和确认。

图书馆管理人员功能的信息量大，数据安全性和保密性要求最高。本功能实现对图书信息、借阅者信息、总体借阅情况信息的管理和统计、工作人员和管理人员信息查看及维护。图书馆管理员可以浏览、查询、添加、删除、修改、统计图书的基本信息；浏览、查询、统计、添加、删除和修改图书借阅者的基本信息，浏览、查询、统计图书馆的借阅信息，但不能添加、删除和修改借阅信息，这部分功能应该由图书馆工作人员执行，但是，删除某条图书借阅者基本信息记录时，应实现对该图书借阅者借阅记录的级联删除。并且还应具有生成催还图书报表，并打印输出的功能。

在本系统中由于没有打印机设备供试验，所以预先把报表打印改成报表预览。

设计不同用户的 *** 作权限和登陆方法

对所有用户开放的图书查询

借阅者维护借阅者个人部分信息

借阅者查看个人借阅情况信息

维护借阅者个人密码

根据借阅情况对数据库进行 *** 作并生成报表

根据还书情况对数据库进行 *** 作并生成报表

查询及统计各种信息

维护图书信息

维护工作人员和管理员信息

维护借阅者信息

处理信息的完整性

对借阅过期的图书生成报表

图4-2图书管理系统数据库应用需求的总结

根据以上所做的需求分析，并略掉一些细节（如不考虑用户的登录；对记录的维护），得出以下的三层数据流图。

§42系统功能模块划分

系统功能框图如图4-10所示。

§43系统数据库设计

431概念设计

在概念设计阶段中，设计人员从用户的角度看待数据及处理要求和约束，产生一个反映用户观点的概念模式。然后再把概念模式转换成逻辑模式。将概念设计从设计过程中独立开来，使各阶段的任务相对单一化，设计复杂程度大大降低，不受特定DBMS的限制。

利用ER方法进行数据库的概念设计，可分成三步进行：首先设计局部ER模式，然后把各局部ER模式综合成一个全局模式，最后对全局ER模式进行优化，得到最终的模式，即概念模式。

（1）设计局部ER模式

实体和属性的定义：

图书（图书编号，图书名称，作者，出版社，出版日期，备注，价格，数量，）

借阅者（借书证号，姓名，性别，身份z，联系电话，密码）

身份（身份编号，身份描述，最大借阅数）

图书类别（图书类别编号，类别描述）

ER模型的“联系”用于刻画实体之间的关联。一种完整的方式是对局部结构中任意两个实体类型，依据需求分析的结果，考察局部结构中任意两个实体类型之间是否存在联系。若有联系，进一步确定是1:N，M:N，还是1:1等。还要考察一个实体类型内部是否存在联系，两个实体类型之间是否存在联系，多个实体类型之间是否存在联系，等等。联系定义如图4-5所示。解释如下：

u一个借阅者（用户）只能具有一种身份，而一种身份可被多个借阅者所具有；

u一本图书只能属于一种图书类别（类别），而一种图书类别可以包含多本图书；

u一个用户可以借阅多本不同的书，而一本书也可以被多个不同的用户所借阅。

（2）设计全局ER模式

所有局部ER模式都设计好了后，接下来就是把它们综合成单一的全局概念结构。全局概念结构不仅要支持所有局部ER模式，而且必须合理地表示一个完整、一致的数据库概念结构。

1)确定公共实体类型

为了给多个局部ER模式的合并提供开始合并的基础，首先要确定各局部结构中的公共实体类型。在这一步中我们仅根据实体类型名和键来认定公共实体类型。一般把同名实体类型作为公共实体类型的一类候选，把具有相同键的实体类型作为公共实体类型的另一类候眩

2)局部ER模式的合并

合并的原则是：首先进行两两合并；先和合并那些现实世界中有联系的局部结构；合并从公共实体类型开始，最后再加入独立的局部结构。

3)消除冲突

冲突分为三类：属性冲突、结构冲突、命名冲突。

设计全局ER模式的目的不在于把若干局部ER模式形式上合并为一个ER模式，而在于消除冲突，使之成为能够被所有用户共同理解和接受的同一的概念模型。

3)全局ER模式的优化

在得到全局ER模式后，为了提高数据库系统的效率，还应进一步依据处理需求对ER模式进行优化。一个好的全局ER模式，除能准确、全面地反映用户功能需求外，还应满足下列条件：实体类型的个数要尽可能的少；实体类型所含属性个数尽可能少；实体类型间联系无冗余。

综上所述，“图书管理系统”的全局ER模式如图4-13所示。

432关系数据库的逻辑设计

由于概念设计的结果是ER图，DBMS一般采用关系型（本人所使用的MSSQLServer就是关系型的DBMS），因此数据库的逻辑设计过程就是把ER图转化为关系模式的过程。由于关系模型所具有的优点，逻辑设计可以充分运用关系数据库规范化理论，使设计过程形式化地进行。设计结果是一组关系模式的定义。

（1）导出初始关系模式

book（图书编号＃，图书名称，图书类别＃，作者，出版社，出版日期，备注，价格，数量）class（图书类别#，类别名）user（借书证号＃，姓名，性别，身份编号＃，身份z，联系电话，密码）ID（身份编号#，身份描述，最大借阅数）Owner（借书证号#,图书编号#，借书日期）

图4-14关系模式集

（2）产生子模式

子模式是用户所用到的那部分数据的描述。除了指出用户用到的数据外，还应指出数据与概念模式中相应数据的联系，即指出概念模式与子模式之间的对应性。

借书子模式（借书证号#，姓名，图书编号＃，图书名称，借书日期）

图4-15部分子模式

（3）根据设计中出现的问题本人在写系统时还加入了两个关系模式：

1、ownertemp：用于工作人员在处理借书、还书工作时临时存储借书、还书信息，以便打印报表时使用。

2、keyer：用于存储工作人员和图书馆管理员的用户名和密码及权限，以便工作人员或图书馆管理员进入相应的功能模块时进行验证用户的身份。

433数据库的实现

我选用MicrosoftSQLServer2000(企业版)数据库来进行数据库的逻辑设计。首先创建七个基本数据库表如表4-1－4-7所示，然后根据全局ER图，建立各个表之间的联系，如图4-8所示。

表4-1借阅者基本信息表的结构(User)

表4-2图书信息表的结构（Book）

表4-3图书类别信息表的结构（Class）

表4-4借阅者身份信息表的结构（ID）

表4-5借阅情况信息表的结构（Owner）

表4-6借阅情况临时存储信息表的结构（Ownertemp）

注：在owner表和ownertemp表中加入了索引字段，用来唯一标识一条借书记录，并且设置为标识，标识种子为1。

表4-7工作人员和管理员信息表的结构（Keyer）

图4-8数据库表间联系图

第五章图书管理系统应用程序设计

§51系统窗体模块组成

§52数据模块窗体的设置

在编写数据库应用程序时，经常要遇到这样的情况，即好多组件、窗体同时访问相同的数据源，如果为每一个组件或者窗体都设置一个数据源将是十分耗时的工件，而且要保证这些数据源的确是相同的也需花一番功夫。那么，能不能将这些数据源集中管理，最好是做成一个统一的模块，需要时就将该模块引入而不必直接 *** 作数据源本身呢？数据模块（DataModule）是解决这个问题最好的答案。简单说来，数据模块是用来集中管理数据源的一个窗体，该窗体可被需要的地方随时引入。

但本人在开发这个系统时，开始使用了一下数据模块，但在使用过程中却碰到了一些问题。并且考虑这个系统使用到的TADOQuery控件比较多，如果使用数据控件可能会带来管理上的麻烦，如弄混各个数据控件的作用。还考虑到使用动态生成ADOQuery可能会更节省资源。所以在本人的系统中，开始做的第一个模块“借阅者个人模块”中还稍微使用了一下数据模块。但在后面做的两个模块中大多都是用动态生成ADOQuery来实现的。并且由于SQL语句是动态加入的所以datamodule中的控件也不会多。

§53启动画面的实现

启动画面是为了给用户一个良好的印像，加深软件的亲和力，没有实际的功能，在Form1窗体中加入了Image和Time组件。启动画面的窗体略，主要的源代码如下：

§54用户登录窗体的的实现

本窗体是为三种不同的用户（一般用户，工作人员，管理员）提供选择以进入不同的模块，满足不同用户的需求。源代码比较简单，略。

§55用户密码认证窗体的的实现

本窗体是为了让工作人员或图书馆管理员按照用户名和密码进行登录，并且跟据用户名检查Keyer表中的“权限”字段，以分辩进入图书馆管理人员模块还是进入工作人员模块。窗体界面、源代码如下

§56借阅者服务模块的实现

借阅者服务窗体的功能主要是图书的查询，个人借阅情况查看及个人部分信息的修改。界面图如下：

561图书查询功能的实现

在本系统中，任何人都有权限使用查询功能，不做任何限制。界面如下，

由于实现的查询功能有多种，如按图书编号、图书名称等字段进行完全体配查找和部分体配的模糊查找，还有按多个条件进行逻辑与或是逻辑或的多条件查找。其中实现的方法者差不多，所以只给出多条件查找的代码，如下：

562借阅者登录功能的实现

这个功能的实现与工作人员和管理人员登录功能实现的方法大致一样，并且还要简单。是从User表中查到到借阅证号与密码，看与用户输入的是否一致。如果一致，那么用户就可查看自已的借阅情况并维护自己的部分信息。源代码与借阅者登录界面都略。

563借阅者借阅情况功能的实现

当借阅者正确登录到系统后，此功能将被激活，使用户能查看到自身的借阅情况。在此系统中，信息的显示一般用ListView来实现，只在较少的情况下用到了DBgrid，因为我觉得ListView更好实现，并能使信息数据对用户的完全分离。

在这里跟据借阅者的不同要求实现借阅情况的查询，有检查所有的借阅情部、某本书的借阅情况、和根据已借阅天数的来查询。其中根椐借阅天数来查询更有代表性，有方式一和方式二。以下给出此功能的源代码

按借阅天数查询方式一

按借阅天数查询方式二

564借阅者个人资料维护功能的实现

此功能实现当前借阅者部份资料的修改，但借书证号和身份类别这样的信息不允许修改，这是图书馆管理员模块的功能。在此界面中点击修改按钮将出现“修改”窗体（Form8），点击修改密码按钮将出现groupbox8，在这里进行密码修改。关键源代码如下。

这里给出个人部分信息修改的源代码：

这里给出密码修改的源代码：

57工作人员－图书借阅/归还模块的实现

571工作人员进行图书借阅功能实现

在这个功能中，工作人员输入借阅者的借阅证号和所要借阅的图书的图书编号，然后点击借阅按钮就可进行图书借阅。考虑到实际中可能会出现只知图书名而不知图书编号的情况，在此界面下方加入了一个转换功能，可以把图书名称转换成图书编号，再进行图书借阅。

在借阅完成后会生借阅报表以便借阅者检查和确认，借阅报表的打印效果如下图，实现比较简单，略去实现过程。

572工作人员进行图书归还功能实现

在此功能中，工作人员根据借阅者的借书证号和归还的图书编号进行图书的归还工作。并且根据现实中可能会出现的只知图书名不知图书编号的归还情况，所以加入了按书籍名称进行归还的功能。这个功能是图书借阅功能中把图书名称转换成图书编号的一种改进方法，这样就不用如借阅功能中一样要先转换再借阅了。归还完成后，同样会打印出归还报表以便用户检查和确认。

58图书馆管理员模块的实现

581图书馆管理员图书管理功能的实现

在这个功能中可以在（＊图书编号）中输入图书编号，点查找按钮后就会在各个相应的组件中显示出信息，或按图书名称模糊查找到所要的记录，在各个相应的组件中显示第一条记录的信息，也可在下端的ListView组件中点击某一条记录，在各个相应的组件中也会显示所选记录的信息。在入库功能中只要不是相同的图书编号并且带＊号提示的字段不为空就可插入新的图书记录。删除则删除那些Book表中的图书记录，如果借出还可依用户要求连带删除owner表中的记录。因为图书修改与图书入库的功能与工作人员记录修改和工作人员记录添加的实现过程一样，所以下面仅给出删除功能的源代码，如下

582图书馆管理员工作人员和管理员管理功能的实现

在此功能中可以加入工作人员或是管理员，或是修改他们的密码、权限。

在此功能中如果选中ListView中的记录，则在右边相应的组件中显示出信息，并且管理员还可对这些记录进行修改或加入新的记录。并且也可以点删除按钮删除选中的一条或多条记录。删除功能与图书记录的删除一般，所以下面只给出添加与修改的实现过程。

583图书馆管理员修改图书类别及统记功能的实现

在此窗体中能对图书的类别进行删除，添加和修改，这模块的功能的实现过程与图书记录的删除，添加和修改一样的，但是这个窗体还能跟据图书类别进行统计，还可根据Book表和owner表统计出图书总数目，库存图书数目，借出图书数目及借阅过期的图书数目。在这里给出统计图书总数目，库存图书数目，借出图书数目及借阅过期的图书数目的实现过程中的几个函数和过程

584图书馆管理员借阅者管理功能的实现

查询借阅者可根据借阅者的借书证号或姓名或身份编号查找到借阅者的信息，也可以实行模糊查找，这个功能的实现与前面图书查找的实现过程一般，就不再详细说明。

585图书馆维护借阅者管理功能的实现

此功能能对借阅者信息进行查看添加、删除、修改。在这里给出刷新按钮的实现过程

586图书馆身份维护功能的实现

这一部分是对借阅者身份进行管理，能对身份进行添加、删除、修改。并且同样的在listview中选中某条或多条记录时会在相应的右边的组件中显示出信息。此功能实现过程与前面所叙有雷同，略。

587图书馆借阅者统计功能的实现

此功能按借阅者身份进行统计，得出具有某种身份的借阅者总数，此种身份的并借阅图书的借阅者数和所借阅的图书数，在下面给出实现过程。

588图书馆统计借阅过期记录功能的实现

打印出的借阅过期催还报表如下图所示：

此报表能显示按借书证号升序排列的借阅信息超过限定时限的信息，其中主要的SQL语句如下：

59系统信息显示的实现

显过本系统的信息，并且右边的字向上滚动显示，主要实现如下：

另外,虚机团上产品团购,超级便宜

在数据库应用系统中编写可执行的SQL语句可以有多种方式实现，但哪一条是最佳方案却难以确定。为了解决这一问题，有必要对SQL实施优化。简单地说，SQL语句的优化就是将性能低下的SQL语句转换成达到同样目的的性能更好的SQL语句。

优化SQL语句的原因

数据库系统的生命周期可以分成: 设计、开发和成品三个阶段。在设计阶段进行优化的成本最低，收益最大。在成品阶段进行优化的成本最高，收益最小。如果将一个数据库系统比喻成一座楼房，在楼房建好后进行矫正往往成本很高而收效很小（甚至可能根本无法矫正），而在楼房设计、生产阶段控制好每块砖瓦的质量就能达到花费小而见效高的目的。

为了获得最大效益，人们常需要对数据库进行优化。数据库的优化通常可以通过对网络、硬件、 *** 作系统、数据库参数和应用程序的优化来进行。根据统计，对网络、硬件、 *** 作系统、数据库参数进行优化所获得的性能提升全部加起来只占数据库应用系统性能提升的40%左右，其余60%的系统性能提升全部来自对应用程序的优化。许多优化专家甚至认为对应用程序的优化可以得到80%的系统性能提升。因此可以肯定，通过优化应用程序来对数据库系统进行优化能获得更大的收益。

对应用程序的优化通常可分为两个方面: 源代码的优化和SQL语句的优化。由于涉及到对程序逻辑的改变，源代码的优化在时间成本和风险上代价很高(尤其是对正在使用中的系统进行优化) 。另一方面，源代码的优化对数据库系统性能的提升收效有限，因为应用程序对数据库的 *** 作最终要表现为SQL语句对数据库的 *** 作。

对SQL语句进行优化有以下一些直接原因：

1 SQL语句是对数据库(数据) 进行 *** 作的惟一途径，应用程序的执行最终要归结为SQL语句的执行，SQL语句的效率对数据库系统的性能起到了决定性的作用。

2 SQL语句消耗了70%～90%的数据库资源。

3 SQL语句独立于程序设计逻辑，对SQL语句进行优化不会影响程序逻辑，相对于对程序源代码的优化，对SQL语句的优化在时间成本和风险上的代价都很低。

4 SQL语句可以有不同的写法，不同的写法在性能上的差异可能很大。

5 SQL语句易学，难精通。SQL语句的性能往往同实际运行系统的数据库结构、记录数量等有关，不存在普遍适用的规律来提升性能。

传统的优化方法

SQL程序人员在传统上采用手工重写来对SQL语句进行优化。这主要依靠DBA或资深程序员对SQL语句执行计划的分析，依靠经验，尝试重写SQL语句，然后对结果和性能进行比较以试图找到性能较佳的SQL语句。这种做法存在着以下不足：

1 无法找出SQL语句的所有可能写法。很可能花费了大量的时间也无法找到性能较佳的SQL语句。即便找到了某个性能较佳的SQL语句也无法知道是否存在性能更好的写法。

2 非常依赖于人的经验，经验的多寡往往决定了优化后SQL语句的性能。

3 非常耗时间。重写-->校验正确性-->比较性能，这一循环过程需要大量的时间。

根据传统的SQL优化工具的功能，人们一般将优化工具分为以下三代产品：

第一代的SQL优化工具是执行计划分析工具。这类工具对输入的SQL语句从数据库提取执行计划，并解释执行计划中关键字的含义。

第二代的SQL优化工具只能提供增加索引的建议，它通过对输入的SQL语句的执行计划的分析来产生是否要增加索引的建议。这类工具存在着致命的缺点——只分析了一条SQL语句就得出增加某个索引的结论，根本不理会(实际上也无法评估到)增加的索引对整体数据库系统性能的影响。

第三代工具是利用人工智能实现自动SQL优化。

人工智能自动SQL优化

随着人工智能技术的发展和在数据库优化领域应用的深入，在20世纪90年代末优化技术取得了突破性的进展，出现了人工智能自动SQL优化。人工智能自动SQL优化的本质就是借助人工智能技术，自动对SQL语句进行重写，找到性能最好的等效SQL语句。LECCO SQL Expert就采用了这种人工智能技术，其SQL Expert支持Oracle、Sybase、MS SQL Server和IBM DB2数据库平台。其突出特点是自动优化SQL语句。除此以外，还可以以人工智能知识库“反馈式搜索引擎”来重写SQL语句，并找出所有等效的SQL语句及可能的执行计划，通过测试运行为应用程序和数据库自动找到性能最好的SQL语句，提供微秒级的计时; 能够优化Web应用程序和有大量用户的在线事务处理中运行时间很短的SQL语句; 能通过比较源SQL和待选SQL的不同之处，为开发人员提供“边做边学式训练”，迅速提高开发人员的SQL编程技能等等。

该工具针对数据库应用的开发和维护阶段提供了数个特别的模块：SQL语法优化器、PL/SQL集成化开发调试环境(IDE)、扫描器、数据库监视器等。其核心模块之一“SQL 语法优化器”的工作原理大致如下：输入一条源SQL语句，“人工智能反馈式搜索引擎”对输入的SQL语句结合检测到的数据库结构和索引进行重写，产生N条等效的SQL语句输出，产生的N条等效SQL语句再送入“人工智能反馈式搜索引擎”进行重写，直至无法产生新的输出或搜索限额满，接下来对输出的SQL语句进行过滤，选出具有不同执行计划的SQL语句(不同的执行计划意味着不同的执行效率)，最后，对得到的SQL语句进行批量测试，找出性能最好的SQL语句（参见下图）。

图 人工智能自动SQL优化示意图

LECCO SQL Expert不仅能够找到最佳的SQL语句，它所提供的“边做边学式训练”还能够教会开发人员和数据库管理员如何写出性能最好的SQL语句。LECCO SQL Expert的SQL语句自动优化功能使SQL的优化变得极其简单，只要能够写出SQL语句，它就能帮开发人员找到最好性能的写法。

小 结

SQL语句是数据库应用中一个非常关键的部分，它执行性能的高低直接影响着应用程序的运行效率。正因为如此，人们在SQL语句的优化上投入了很大的精力，出现了许多SQL语句优化工具。随着人工智能等相关技术的日益成熟, 肯定还会有更多更好的工具出现，这将会给开发人员提供更多的帮助。

string sql = "SELECT CardsCardNumber,CardTypesCardTypeName,ClientsClientName,ConsumeDetails CdCount,EmployeeEmpName,ServiceItemsSiName, ServiceItemsSiPrice, CardsClientCreateTime FROM Cards INNER JOIN CardTypes ON CardsCardTypeID = CardTypes CardTypeID INNER JOIN Clients ON CardsClientID = ClientsClientID INNER JOIN Consumes ON ClientsClientID = ConsumesClientID INNER JOIN ConsumeDetails ON ConsumesConsumeID = ConsumeDetailsConsumeID INNER JOIN Employee ON dboConsumeDetailsEmpID = EmployeeEmpID INNER JOIN ServiceItems ON ConsumeDetailsSiID = ServiceItemsSiID ";

string wheresql = "";

if (stringIsNullOrEmpty(CardNumber) == false)

{

wheresql += stringFormat("and ConsumesCardNumber like '%{0}%' ", CardNumber);

}

if (stringIsNullOrEmpty(ClientName) == false)

{

wheresql += stringFormat("and ClientsClientName like '%{0}%' ", ClientName);

}

给你一些我常用的脚本！至于方案，我觉得完全在于积累经验！

--前10名其他等待类型

SELECT TOP 10

from sysdm_os_wait_stats

ORDER BY wait_time_ms DESC

SELECT FROM sysdm_os_wait_stats WHERE wait_type like 'PAGELATCH%'

OR wait_type like 'LAZYWRITER_SLEEP%'

--CPU的压力

SELECT scheduler_id, current_tasks_count, runnable_tasks_count

FROM sysdm_os_schedulers

WHERE scheduler_id < 255

--表现最差的前10名使用查询

SELECT TOP 10 ProcedureName = ttext,

ExecutionCount = sexecution_count,

AvgExecutionTime = isnull ( stotal_elapsed_time / sexecution_count, 0 ),

AvgWorkerTime = stotal_worker_time / sexecution_count,

TotalWorkerTime = stotal_worker_time,

MaxLogicalReads = smax_logical_reads,

MaxPhysicalReads = smax_physical_reads,

MaxLogicalWrites = smax_logical_writes,

CreationDateTime = screation_time,

CallsPerSecond = isnull ( sexecution_count / datediff ( second , screation_time, getdate ()), 0 )

FROM sysdm_exec_query_stats s

CROSS APPLY sysdm_exec_sql_text( ssql_handle ) t ORDER BY

smax_physical_reads DESC

SELECT SUM(signal_wait_time_ms) AS total_signal_wait_time_ms总信号等待时间 ,

SUM(wait_time_ms - signal_wait_time_ms) AS resource_wait_time_ms资源的等待时间,

SUM(signal_wait_time_ms) 10 / SUM (wait_time_ms) 100 AS [signal_wait_percent信号等待％],

SUM(wait_time_ms - signal_wait_time_ms) 10 / SUM (wait_time_ms) 100 AS [resource_wait_percent资源等待％]

FROM sysdm_os_wait_stats

--一个信号等待时间过多对资源的等待时间那么你的CPU是目前的一个瓶颈。

--查看进程所执行的SQL语句

if (select COUNT() from masterdbosysprocesses) > 500

begin

select text,CROSS APPLY mastersysdm_exec_sql_text(asql_handle) from mastersyssysprocesses a

end

select text,a from mastersyssysprocesses a

CROSS APPLY mastersysdm_exec_sql_text(asql_handle)

where aspid = '51'

dbcc inputbuffer(53)

with tb

as

(

select blocking_session_id,

session_id,db_name(database_id) as dbname,text from mastersysdm_exec_requests a

CROSS APPLY mastersysdm_exec_sql_text(asql_handle)

),

tb1 as

(

select a,login_time,program_name,client_interface_name,login_name,cpu_time,memory_usage8 as 'memory_usage(KB)',

total_scheduled_time,reads,writes,logical_reads

from tb a inner join mastersysdm_exec_sessions b

on asession_id=bsession_id

)

select a,connect_time,client_tcp_port,client_net_address from tb1 a inner join mastersysdm_exec_connections b on asession_id=bsession_id

--当前进程数

select from masterdbosysprocesses

order by cpu desc

--查看当前活动的进程数

sp_who active

--查询是否由于连接没有释放引起CPU过高

select from masterdbosysprocesses

where spid> 50

and waittype = 0x0000

and waittime = 0

and status = 'sleeping '

and last_batch < dateadd(minute, -10, getdate())

and login_time < dateadd(minute, -10, getdate())

--强行释放空连接

select 'kill ' + rtrim(spid) from masterdbosysprocesses

where spid> 50

and waittype = 0x0000

and waittime = 0

and status = 'sleeping '

and last_batch < dateadd(minute, -60, getdate())

and login_time < dateadd(minute, -60, getdate())

--查看当前占用 cpu 资源最高的会话和其中执行的语句(及时CPU)

select spid,cmd,cpu,physical_io,memusage,

(select top 1 [text] from ::fn_get_sql(sql_handle)) sql_text

from mastersysprocesses order by cpu desc,physical_io desc

--查看缓存中重用次数少，占用内存大的查询语句（当前缓存中未释放的）--全局

SELECT TOP 100 usecounts, objtype, psize_in_bytes,[sql][text]

FROM sysdm_exec_cached_plans p OUTER APPLY sysdm_exec_sql_text (pplan_handle) sql

ORDER BY usecounts,psize_in_bytes desc

SELECT top 25 qttext,qsplan_generation_num,qsexecution_count,dbid,objectid

FROM sysdm_exec_query_stats qs

CROSS APPLY sysdm_exec_sql_text(sql_handle) as qt

WHERE plan_generation_num >1

ORDER BY qsplan_generation_num

SELECT top 50 qttext AS SQL_text ,SUM(qstotal_worker_time) AS total_cpu_time,

SUM(qsexecution_count) AS total_execution_count,

SUM(qstotal_worker_time)/SUM(qsexecution_count) AS avg_cpu_time,

COUNT() AS number_of_statements

FROM sysdm_exec_query_stats qs

CROSS APPLY sysdm_exec_sql_text(qssql_handle) as qt

GROUP BY qttext

ORDER BY total_cpu_time DESC --统计总的CPU时间

--ORDER BY avg_cpu_time DESC --统计平均单次查询CPU时间

-- 计算可运行状态下的工作进程数量

SELECT COUNT() as workers_waiting_for_cpu,sscheduler_id

FROM sysdm_os_workers AS o

INNER JOIN sysdm_os_schedulers AS s

ON oscheduler_address=sscheduler_address

AND sscheduler_id<255

WHERE ostate='RUNNABLE'

GROUP BY sscheduler_id

--表空间大小查询

create table #tb(表名 sysname,记录数 int,保留空间 varchar(100),使用空间 varchar(100),索引使用空间 varchar(100),未用空间 varchar(100))

insert into #tb exec sp_MSForEachTable 'EXEC sp_spaceused '''''

select from #tb

go

SELECT

表名,

记录数,

cast(ltrim(rtrim(replace(保留空间,'KB',''))) as int)/1024 保留空间MB,

cast(ltrim(rtrim(replace(使用空间,'KB',''))) as int)/1024 使用空间MB,

cast(ltrim(rtrim(replace(使用空间,'KB',''))) as int)/1024/102400 使用空间GB,

cast(ltrim(rtrim(replace(索引使用空间,'KB',''))) as int)/1024 索引使用空间MB,

cast(ltrim(rtrim(replace(未用空间,'KB',''))) as int)/1024 未用空间MB

FROM #tb

WHERE cast(ltrim(rtrim(replace(使用空间,'KB',''))) as int)/1024 > 0

--order by 记录数 desc

ORDER BY 使用空间MB DESC

DROP TABLE #tb

--查询是否由于连接没有释放引起CPU过高

select from masterdbosysprocesses

where spid> 50

and waittype = 0x0000

and waittime = 0

and status = 'sleeping '

and last_batch < dateadd(minute, -10, getdate())

and login_time < dateadd(minute, -10, getdate())

--强行释放空连接

select 'kill ' + rtrim(spid) from masterdbosysprocesses

where spid> 50

and waittype = 0x0000

and waittime = 0

and status = 'sleeping '

and last_batch < dateadd(minute, -60, getdate())

and login_time < dateadd(minute, -60, getdate())

----查看当前占用 cpu 资源最高的会话和其中执行的语句(及时CPU)

select spid,cmd,cpu,physical_io,memusage,

(select top 1 [text] from ::fn_get_sql(sql_handle)) sql_text

from mastersysprocesses order by cpu desc,physical_io desc

----查看缓存中重用次数少，占用内存大的查询语句（当前缓存中未释放的）--全局

SELECT TOP 100 usecounts, objtype, psize_in_bytes,[sql][text]

FROM sysdm_exec_cached_plans p OUTER APPLY sysdm_exec_sql_text (pplan_handle) sql

ORDER BY usecounts,psize_in_bytes desc

SELECT top 25 qttext,qsplan_generation_num,qsexecution_count,dbid,objectid

FROM sysdm_exec_query_stats qs

CROSS APPLY sysdm_exec_sql_text(sql_handle) as qt

WHERE plan_generation_num >1

ORDER BY qsplan_generation_num

SELECT top 50 qttext AS SQL_text ,SUM(qstotal_worker_time) AS total_cpu_time,

SUM(qsexecution_count) AS total_execution_count,

SUM(qstotal_worker_time)/SUM(qsexecution_count) AS avg_cpu_time,

COUNT() AS number_of_statements

FROM sysdm_exec_query_stats qs

CROSS APPLY sysdm_exec_sql_text(qssql_handle) as qt

GROUP BY qttext

ORDER BY total_cpu_time DESC --统计总的CPU时间

--ORDER BY avg_cpu_time DESC --统计平均单次查询CPU时间

-- 计算可运行状态下的工作进程数量

SELECT COUNT() as workers_waiting_for_cpu,sscheduler_id

FROM sysdm_os_workers AS o

INNER JOIN sysdm_os_schedulers AS s

ON oscheduler_address=sscheduler_address

AND sscheduler_id<255

WHERE ostate='RUNNABLE'

GROUP BY sscheduler_id

SELECT creation_time N'语句编译时间'

,last_execution_time N'上次执行时间'

,total_physical_reads N'物理读取总次数'

,total_logical_reads/execution_count N'每次逻辑读次数'

,total_logical_reads N'逻辑读取总次数'

,total_logical_writes N'逻辑写入总次数'

, execution_count N'执行次数'

, total_worker_time/1000 N'所用的CPU总时间ms'

, total_elapsed_time/1000 N'总花费时间ms'

, (total_elapsed_time / execution_count)/1000 N'平均时间ms'

,SUBSTRING(sttext, (qsstatement_start_offset/2) + 1,

((CASE statement_end_offset

WHEN -1 THEN DATALENGTH(sttext)

ELSE qsstatement_end_offset END

- qsstatement_start_offset)/2) + 1) N'执行语句'

FROM sysdm_exec_query_stats AS qs

CROSS APPLY sysdm_exec_sql_text(qssql_handle) st

where SUBSTRING(sttext, (qsstatement_start_offset/2) + 1,

((CASE statement_end_offset

WHEN -1 THEN DATALENGTH(sttext)

ELSE qsstatement_end_offset END

- qsstatement_start_offset)/2) + 1) not like '%fetch%'

ORDER BY total_elapsed_time / execution_count DESC;

    db get snapshot for database on DBNAME

    并查找以下的行

    Database files closed =

    如果上述参数的值不为 那么增加MAXFILOP的值直到不断打开和关闭文件的状态停埂

    db update db cfg for DBNAME using MAXFILOP N

    四 锁

    LOCKTIMEOUT的缺省值是 这意味着将没有锁超时(对 OLTP 应用程序 这种情况可能会是灾难性的) 尽管如此 我还是经常发现许多 DB 用户用LOCKTIMEOUT= 将LOCKTIMEOUT设置为很短的时间值 例如 或 秒 在锁上等待过长时间会在锁上产生雪崩效应

    首先 用以下命令检查LOCKTIMEOUT的值

    db get db cfg for DBNAME

    并查找包含以下文本的行

    Lock timeout (sec) (LOCKTIMEOUT) =

    如果值是 考虑使用以下命令将它更改为 秒(一定要首先询问应用程序开发者或您的供应商以确保应用程序能够处理锁超时)

    db update db cfg for DBNAME using LOCKTIMEOUT

    您同时应该监视锁等待的数量 锁等待时间和正在使用锁列表内存(lock list memory)的量 请发出以下命令

    db get snapshot for database on DBNAME     查找以下行     Locks held currently=     Lock waits=     Time database waited on locks (ms)=     Lock list memory in use (Bytes)=     Deadlocks detected=     Lock escalations=

lishixinzhi/Article/program/DB2/201311/21957

用索引进行优化。

Materialstudio能方便的建立三维结构模型，并对各种晶体、无定型以及高分子材料的性质及相关过程进行深入的研究。可以从电子、原子以及高分子的角度去分析物质的结构与性质。

MS是将多范围的软件结合成一个集量子力学、分子力学、介观模型、分析工具模拟和统计相关应用为一体的建模结构。

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