鄒興虎

（四川工商職業(yè)技術(shù)學院 信息工程系，四川 都江堰 611837）

高校IT專業(yè)“數(shù)據(jù)庫課程”開設(shè)的探討及建議

鄒興虎

（四川工商職業(yè)技術(shù)學院 信息工程系，四川 都江堰 611837）

本文主要探討了現(xiàn)在高校開設(shè)“數(shù)據(jù)庫課程”中的不足，建議應把數(shù)據(jù)庫理論課程和數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具相結(jié)合，同時教師在講解理論課程時應注重數(shù)據(jù)庫性能設(shè)計因素的講解，這樣才能給IT專業(yè)的學生在今后的工作中打下堅實的基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)庫課程；數(shù)據(jù)庫理論；開發(fā)工具；數(shù)據(jù)庫性能

一、高校開設(shè)數(shù)據(jù)庫課程的現(xiàn)狀及不足

在高校的IT專業(yè)中，都要開設(shè)一門數(shù)據(jù)庫課程（如SQL Server或ORCALE數(shù)據(jù)庫）。該課程除了部分數(shù)據(jù)庫理論知識外，絕大部分內(nèi)容都是講數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和管理，沒有著重討論影響數(shù)據(jù)庫性能的知識或章節(jié)，也沒有涉及數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具的內(nèi)容。同時由于開設(shè)課程的課時限制或教師的關(guān)注重點不同，絕大部分教師也只是把書上內(nèi)容講授完便結(jié)束該門課程。這樣學生在學完這門課程后，通過課堂或自己根據(jù)某個項目按照書上內(nèi)容進行完整的數(shù)據(jù)庫設(shè)計，基本掌握數(shù)據(jù)庫的開發(fā)設(shè)計。這樣的結(jié)果使學生的知識和能力根本不能滿足IT行業(yè)的需要，因為現(xiàn)在IT行業(yè)在進行系統(tǒng)開發(fā)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計時，都采用數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計，而且越來越注重數(shù)據(jù)庫性能的高低。但剛畢業(yè)的學生在進行數(shù)據(jù)庫開發(fā)時，往往不能使用數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具進行數(shù)據(jù)庫開發(fā)，他們會遇到由于自己知識能力不足而不得不進行知識回補。同時他們在數(shù)據(jù)庫設(shè)計時往往只考慮系統(tǒng)功能性要求而沒考慮性能的要求。這樣的結(jié)果主要是由于現(xiàn)在學校開設(shè)“數(shù)據(jù)庫課程”有缺陷、教師選用教材或教師教授課程關(guān)注重點不同所導致的結(jié)果。本文就這些狀況主要從采用開發(fā)工具進行數(shù)據(jù)庫開發(fā)的優(yōu)點、影響數(shù)據(jù)庫性能的因素等進行探討，希望這些探討能對“數(shù)據(jù)庫課程”的設(shè)置、講授起到一定的思考，同時對這些初學者在進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計和學習時起到一定的引導作用。

二、采用工具進行數(shù)據(jù)庫開發(fā)的優(yōu)點

由于大部分高校學生不知道或無能力通過數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計，從而只能采用SQL語句或直接在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建數(shù)據(jù)表及其關(guān)系，其結(jié)果是隨著對項目認識的不斷深入，在數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建過程中或項目的開發(fā)過程中不斷對表、字段及字段類型和關(guān)系等進行添加或修改，使得數(shù)據(jù)庫的開發(fā)效率極其低下，數(shù)據(jù)庫的可維護性也很差，同時中途介入的開發(fā)人員很難快速理解整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。為了提高開發(fā)效率和維護性，提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的可視性，采用數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具進行數(shù)據(jù)庫開發(fā)是最好的手段。目前數(shù)據(jù)庫的開發(fā)工具非常多，常用的如ERwin、PowerDesign等都是非常優(yōu)秀的數(shù)據(jù)庫建模工具。不同的數(shù)據(jù)庫建模工具功能雖然有差異，但大體具有以下功能。

1.具有“圖表化編輯”功能。便于用戶快速創(chuàng)建和修改實體關(guān)系模型，創(chuàng)建完后能使用戶快速、完整、全面地把握整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，從而實現(xiàn)快速建模及提高建模的正確性。

2.具有“邏輯和物理設(shè)計”功能。建模工具能自動將實體、屬性和關(guān)系映射到表、列和物理關(guān)系上。當視圖定義發(fā)生變化時，可以快速實現(xiàn)物理數(shù)據(jù)庫的同步變化。

3.支持“團體開發(fā)”功能。通過對“資源”的同步操作，可以保證某個開發(fā)成員更改模型視圖進而改變物理表結(jié)構(gòu)或關(guān)系后，其他成員同步改正或知曉，保證程序中使用的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容和物理數(shù)據(jù)庫的一致性。

4.廣泛的“數(shù)據(jù)庫平臺支持”功能。數(shù)據(jù)庫建模工具可為多種數(shù)據(jù)庫平臺生成同樣的設(shè)計，方便在將應用軟件從一個數(shù)據(jù)庫平臺移植到另一個數(shù)據(jù)庫平臺上時，可以使用原來的邏輯設(shè)計在另一個數(shù)據(jù)庫平臺上生成所需的數(shù)據(jù)庫，而不用重新設(shè)計。

5.支持“數(shù)據(jù)倉庫”功能。數(shù)據(jù)庫建模工具一般提供特定數(shù)據(jù)倉庫建模技術(shù)，同時支持維度建模技術(shù)，可以幫助用戶設(shè)計高性能的數(shù)據(jù)倉庫。由上述數(shù)據(jù)庫建模工具功能可知，采用數(shù)據(jù)庫建模工具進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計，既能提高數(shù)據(jù)庫設(shè)計的效率和正確性，也為今后系統(tǒng)的維護提供了方便。采用數(shù)據(jù)庫建模工具是軟件項目開發(fā)時進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計的最佳手段。因此在校學生在學習“數(shù)據(jù)庫”這門課程到一定程度后，掌握一種數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具，將為他們今后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

三、關(guān)于數(shù)據(jù)庫設(shè)計的性能因數(shù)

在校學生或剛參加工作的人員在設(shè)計數(shù)據(jù)庫時，數(shù)據(jù)庫的功能性一般都能滿足系統(tǒng)需要，但性能往往是考慮比較少或是根本沒有考慮的部分，而數(shù)據(jù)庫的性能直接影響開發(fā)系統(tǒng)的性能，特別是一個信息系統(tǒng)有海量用戶的今天，數(shù)據(jù)庫性能考慮就顯得尤為重要了。因此要求教師在講授課程時特別強調(diào)哪些設(shè)計將直接影響到數(shù)據(jù)庫的性能，本文就數(shù)據(jù)庫設(shè)計時哪些因素可提高系統(tǒng)性能做些討論。①數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計要滿足規(guī)范化。數(shù)據(jù)庫中的表至少要滿足第二范式，絕大部分表滿足第三范式。這樣的數(shù)據(jù)庫可以達到較少的列和表，從而減少數(shù)據(jù)冗余，因而能提高數(shù)據(jù)庫的性能。但減少數(shù)據(jù)冗余不能作為數(shù)據(jù)庫設(shè)計的標準，因為必要的數(shù)據(jù)冗余有利于編程和提高數(shù)據(jù)庫的并發(fā)性。②適當?shù)倪M行表的拆分。對于被經(jīng)常訪問的表，表中記錄量很大時，為減少訪問表的時間，應進行表的拆分。拆分方法有兩種：第一種是由于一條記錄存儲的是一個對象信息，若對象有類別的劃分，則按類別進行拆分表，同一類別的記錄放在同一個表中；第二種是若表在不同地方訪問的字段不同，則可按訪問的不同字段進行表的拆分。③主外鍵的選擇。主鍵是用來區(qū)分記錄的標志，當表中有多個字段可以做主鍵時，由于數(shù)字的索引速度比字符要快，因此應先采用數(shù)字值字段做主鍵，其次采用字符數(shù)少的字段做主鍵。若必須采用組合字段做主鍵，其字段順序應采用字段值重復率底，單獨或組合查詢率大的字段放在前面。而外鍵是維護數(shù)據(jù)一致性的高效手段，因此外鍵的設(shè)置也是十分重要的。④字段類型的選擇。字段數(shù)據(jù)類型的設(shè)計原則是：能用數(shù)字類型的不用字符類型，在滿足預期字段值的前提下，數(shù)字類型中又選擇值小的數(shù)字類型；變長字符應定義適當?shù)拈L度，既要滿足存儲的需求，又不要浪費存儲空間；要避免使用文本型字段；自增型字段要慎重使用，這樣的記錄不方便數(shù)據(jù)庫的遷移；盡量給字段定義個默認值。⑤索引的使用。創(chuàng)建索引應注意以下因素。由于主鍵就是唯一索引，當表的數(shù)據(jù)量較少時不要創(chuàng)建其他索引，直接用主鍵索引；當表數(shù)據(jù)量大時需要其他索引時，最好采用與其他表進行連接的字段、篩選的條件、排序的字段作為索引備選字段；某些字段經(jīng)常一起出現(xiàn)時，可把這些字段組成組合索引；一個表的索引不宜太多，特別是經(jīng)常要進行記錄的插入和更新的表。

數(shù)據(jù)庫開發(fā)是系統(tǒng)開發(fā)的重要內(nèi)容和前提條件，其開發(fā)的進度直接影響系統(tǒng)開發(fā)的進度；而數(shù)據(jù)庫的性能又直接影響系統(tǒng)的性能，特別是對海量用戶的系統(tǒng)影響尤為明顯。而具有圖表化的邏輯設(shè)計視圖不僅對系統(tǒng)開發(fā)人員快速理清系統(tǒng)表的關(guān)系有莫大幫助，而且對系統(tǒng)今后的維護也起著重要的幫助。因此教授學生數(shù)據(jù)庫設(shè)計時，不能只把書上內(nèi)容講授給學生，更要抽出一定的課時講解一下那些方面的設(shè)計，從而提高系統(tǒng)性能。同時在實踐課中要讓學生利用數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具進行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，讓學生在學習一門知識的同時掌握一個開發(fā)工具，這樣學生才能更加適應IT行業(yè)的需要。

[1]葉小平，等.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)教程[M].第二版.北京：清華大學出版社，2012.

[2]孫憲麗，等.Power Designer15系統(tǒng)分析與建模實戰(zhàn)[M].北京：清華大學出版社，2012.

TP399

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1674-9324（2014）29-0203-02

鄒興虎（1972-），男，四川工商職業(yè)技術(shù)學院信息工程系，講師，碩士，研究方向：軟件開發(fā)。