我們?nèi)粘Ｉ钪兄宦?tīng)說(shuō)過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)，但是對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)卻很少有人知道。那么軟件設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是什么？數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)很重要，因?yàn)樗鼘?duì)于構(gòu)建可在高工作負(fù)載下運(yùn)行的可伸縮軟件應(yīng)用程序至關(guān)重要。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)首先，選擇數(shù)據(jù)庫(kù)軟件至關(guān)重要。當(dāng)前，有數(shù)百種數(shù)據(jù)庫(kù)軟件可用于構(gòu)建應(yīng)用程序。我們可以從一些好的免費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件中進(jìn)行選擇，然后我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)滿足要求的數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　● 開(kāi)發(fā)與平臺(tái)無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序

目前國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有Oracle、DB2、Informix、Sybase和SQL Server。

這些數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)之間的激烈競(jìng)爭(zhēng)即有好處又有壞處。競(jìng)爭(zhēng)的好處是使數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不斷發(fā)展和完善，并且避免價(jià)格壟斷。競(jìng)爭(zhēng)的最大壞處是逼迫數(shù)據(jù)庫(kù)廠商不斷開(kāi)發(fā)出獨(dú)特的功能以吸引更多的用戶，所以各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的獨(dú)特功能無(wú)法形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致用戶難以開(kāi)發(fā)出與平臺(tái)無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序，因?yàn)橛脩艉茈y抵御數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)獨(dú)特功能的誘惑。

也許有人會(huì)問(wèn)：“結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言（SQL）難道不是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)嗎？”

是的，SQL是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)查詢語(yǔ)言。可是數(shù)據(jù)庫(kù)廠商提供了太多超出SQL標(biāo)準(zhǔn)的特色功能，使人們陷入了進(jìn)退兩難的境地：

如果你想使程序與數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)無(wú)關(guān)，那么只能使用SQL，放棄各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的獨(dú)特功能。

如果你超越SQL，使用了某個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的獨(dú)特功能，那么這樣的程序就是與平臺(tái)相關(guān)的。

類(lèi)似問(wèn)題也存在于操作系統(tǒng)、Web瀏覽器這些領(lǐng)域。理論上講，只有絕對(duì)壟斷才能形成絕對(duì)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但是人們既希望打破壟斷又希望有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這種矛盾無(wú)法徹底解決，只能折衷、妥協(xié)。建議如下：

如果你開(kāi)發(fā)的是通用的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件，不想讓?xiě)?yīng)用軟件與特定的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)捆綁在一起，那么你就老老實(shí)實(shí)地用SQL語(yǔ)言寫(xiě)程序。

如果你開(kāi)發(fā)的是行業(yè)專(zhuān)用的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件，并且這個(gè)行業(yè)已經(jīng)指定了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（這種局部壟斷現(xiàn)象普遍存在），最近若干年都不會(huì)改變的話，那么你可以超越SQL使用該數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的獨(dú)特功能。

　　● 數(shù)據(jù)庫(kù)性能優(yōu)化問(wèn)題

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的主要挑戰(zhàn)是“高速處理大容量的數(shù)據(jù)”。如何優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)的性能是設(shè)計(jì)人員經(jīng)常面臨的問(wèn)題。數(shù)據(jù)庫(kù)性能優(yōu)化主要有兩種途徑：

優(yōu)化表結(jié)構(gòu)本身。例如對(duì)第三范式的表結(jié)構(gòu)進(jìn)行反規(guī)范化處理，允許表中存在冗余數(shù)據(jù)，從而減少多個(gè)表鏈接操作，達(dá)到提高性能的目的。

優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)的環(huán)境參數(shù)。例如提高硬件設(shè)施，調(diào)整表的空間盡量減少數(shù)據(jù)碎片等。

在表的物理設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)按照第三范式設(shè)計(jì)表結(jié)構(gòu)（即規(guī)范化處理）。這樣做的好處是：表中沒(méi)有冗余數(shù)據(jù)，表結(jié)構(gòu)很清晰，將來(lái)修改或者擴(kuò)充非常方便。但是按第三范式設(shè)計(jì)也存在一些缺點(diǎn)：產(chǎn)生了許多表，每個(gè)表有相對(duì)較少的列，并且這些列必須使用“主健/外健”關(guān)聯(lián)起來(lái)，因此某個(gè)查詢操作可能會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的表鏈接，導(dǎo)致性能降低。

反規(guī)范化處理是指對(duì)第三范式的表進(jìn)行修改，通過(guò)合并一些表，或者在表中創(chuàng)建冗余的列，從而減少表鏈接操作代價(jià)，達(dá)到提高性能的目的。要注意的是反規(guī)范化處理存在很大的負(fù)面影響：管理冗余數(shù)據(jù)很麻煩，如果冗余數(shù)據(jù)不同步的話，那么會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)錯(cuò)誤這種嚴(yán)重的問(wèn)題。

所以，對(duì)表進(jìn)行第三范式的規(guī)范化處理是第一重要的，而反規(guī)范化處理則需謹(jǐn)慎考慮、不宜過(guò)多使用。“規(guī)范化處理”以及“反規(guī)范化處理”不是自相矛盾之舉，而是性能優(yōu)化的策略。

除了優(yōu)化表結(jié)構(gòu)之外，優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)的環(huán)境參數(shù)也能夠提高數(shù)據(jù)庫(kù)的性能。例如給服務(wù)器配置更快的CPU，增加內(nèi)存。運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)是非常消耗內(nèi)存的，內(nèi)存對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)性能影響比較大。由于現(xiàn)在市場(chǎng)上的內(nèi)存條越來(lái)越便宜，所以為服務(wù)器配置足夠多的內(nèi)存恐怕是成本最低、難度最低、見(jiàn)效最快的性能優(yōu)化方法。

在安裝數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)時(shí)，要為系統(tǒng)指定“塊大小”（一次物理讀寫(xiě)操作所設(shè)計(jì)的字節(jié)數(shù)）。在創(chuàng)建表時(shí)，也要為表指定一定的空間。如果“塊大小”和“表空間”與實(shí)際的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不匹配的話，那么會(huì)產(chǎn)生許多磁盤(pán)碎片，這將降低數(shù)據(jù)庫(kù)物理操作的性能。

能否有效地優(yōu)化應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)庫(kù)的性能，主要取決于開(kāi)發(fā)者對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的熟悉程度以及開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

　　● 數(shù)據(jù)庫(kù)安全問(wèn)題

提高軟件系統(tǒng)的安全性應(yīng)當(dāng)從“管理”和“技術(shù)”兩方面著手。這里僅考慮技術(shù)手段（因?yàn)榘踩芾沓隽塑浖こ谭懂牐话阍瓌t如下：

用戶只能用賬號(hào)登陸到應(yīng)用軟件，通過(guò)應(yīng)用軟件訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，而沒(méi)有其它途徑可以操作數(shù)據(jù)庫(kù)。

對(duì)用戶賬號(hào)的密碼進(jìn)行加密處理，確保在任何地方都不會(huì)出現(xiàn)密碼的明文。

確定每個(gè)角色對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)表的操作權(quán)限，如創(chuàng)建、檢索、更新、刪除等。每個(gè)角色擁有剛好能夠完成任務(wù)的權(quán)限，不多也不少。在應(yīng)用時(shí)再為用戶分配角色，則每個(gè)用戶的權(quán)限等于他所兼角色的權(quán)限之和。

以上就是關(guān)于軟件設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是什么的全部?jī)?nèi)容，想了解更多關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的信息，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注中培偉業(yè)。