大型管理信息系统数据库优化方法研究

李智敏 廖明潮

摘 要：随着科学技术的不断进步，信息化系统数据库在各行各业都有着广泛的应用。很多企业应用管理信息系统数据库对员工进行管理，并且将此作为评比依据。为了满足企业对于信息管理的需求，需要不断优化大型管理信息系统数据库。本文介绍了数据库技术，分析了数据化技术在信息管理系统中的应用，并且阐述了大型管理信息系统数据库的优化方法。

关键词：数据库技术；管理信息系统；应用；优化方法

中图分类号：TP311.13 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）04-0014-03

Abstract：With the continuous progress of science and technology，the database of information system has been widely applied in all walks of life. Many enterprises use the management information system database to manage employees，and take this as a basis for evaluation. In order to meet the needs of information management continuously，we need to optimize the database of large scale management information system. This paper introduces the database technology，analyzes the application of the data technology in the information management system，and expounds the optimization method of the large management information system database.

Keywords：database technology；management information system；application；optimization method

0 引 言

隨着互联网的不断普及，以计算机技术为依托的信息化数据系统管理在社会中得到普遍认可，在各行各业中有着广泛的应用。管理信息系统具有及时、快速、便捷的特点，给企业在人力管理和财务管理方面带来了极大的便利。数据库技术是管理信息系统中的核心和基础技术，发挥着极为重要的作用。

1 数据库技术概述

数据化技术产生于20世纪60年代末70年代初，最初是为了储存大量的数据信息和有效管理这些数据。随着科技的发展，数据化技术与互联网、计算机相互渗透，最终发展成为一门软件技术。

1.1 数据库技术的简介

数据库技术是通过研究数据库的结构、存储、设计、管理以及应用的基本理论和实现方法，并利用这些理论来实现对数据库中的数据进行处理、分析和理解的技术。数据管理库就是与数据打交道，对数据进行统一的管理和组织，并按照一定的结构建立相应的数据库和数据仓库；然后通过设计数据处理的系统和数据挖掘系统对这些数据进行添加、修改、删除、分析以及理解；最后对数据进行报表、打印等操作，最终实现对数据的处理、分析和理解。

1.2 数据库的技术特点

数据库技术是计算机学科技术的重要组成部分。计算机的应用从科学研究部门扩展到企业部门以及行政部门，大量的数据让人们对于数据处理的要求越来越高。最早人们用于商品化的信息管理系统是IMS（Information Management System），随着数据库技术的不断发展，数据库框架设计，数据层的分析到数据库的运维管理和数据储存的安全性也得到发展，并形成一套完整的数据库信息管理体系。如今，各类企业都有信息管理平台，这类平台包括Oracle、MYSQL、DB2等。与此同时，伴随着新技术的不断发展优化，数据库也不断的发展，出现了如今的云数据库、物联网数据库以及分布数据库等。

2 数据库技术在管理信息系统中的应用

2.1 组织和应用管理信息系统中多种类型的数据

面对多种来源、不同格式、不同内容的数据时，数据库技术可以利用自身强大的处理手段对这些数据进行分类处理，按照原来制定的标准将数据进行归类，并且按照特定的程序对数据进行转换、装载和抽取，然后按照原先设计好的数据库模型将其储存到数据仓库中。我们需要使用某一个主题或者是某一个数据的时候，只需要输入相应的指令便可以轻松地获取该数据，并且转换器可以将数据格式任意转换，从而实现了数据的多类型使用。

2.2 提高信息系统数据分析的功能与效率

在进行信息管理的过程中，总会面对大量的、没有规律的数据，此时数据库系统能够将其有序归类并进行分析，通过分析建立相应的数据模型，这为企业做决策提供了数据参考和分析，因而可以在企业做出决策时给予建议。数据库分析改变了传统数据只能看到细节性数据的不足，进而提高了企业的业务水平。数据库技术为信息系统数据提供了数据分析基础，在系统中对数据进行不同方面、类型的分析，能够提高信息系统的功能和分析的效率。在如今开放的市场经济模式下，数据库的信息管理系统能够为企业做出具有专业性、全方位、多方面的数据分析，对于企业决策给予客观建议，提高企业的竞争力，满足企业对于数据的需求。

2.3 解决信息管理中数据的储存问题

数据库技术在数据的储存方面有着显著优势，尤其是云端储存发展使信息管理系统在储存数据方面的问题得以解决。数据库技术满足了信息管理系统对安全储存、快捷检索和准确应用的需求。数据库技术能够大量储存各类复杂的数据，并且保证了数据的安全性；在数据储存的同时，还可以对数据进行分析，提升了数据检索的便捷性，通过对数据进行分析能够满足企业对于数据的不同需求，大大提高了工作效率。

3 影响数据库性能的因素

市场上常见的数据库系统主要有Oracle、MYSQL、DB2等几种。无论哪种数据库都会出现运行效率的问题，影响其性能的因素大致为以下几个方面。

3.1 操作系统的性能

数据库性能的好坏，大多数情况下依赖于操作系统的性能。操作性能直接影响数据库性能，比如运行的快慢。

3.2 数据库服务器硬件性能

很多数据库运行出现问题是由于硬件配置不合理或者是硬件组装不充足。内存和CPU对于数据库运行的影响是十分巨大的。现在都是通过调整I/O子系统，减少I/O子系统的访问量来解决这一问题。

3.3 数据库物理设计

对数据库内物理文件进行合理布局以及对逻辑对象进行合理分配，能够加快数据库的读写速度。通过对数据库进行合理设计与分布，能够在满足数据处理需求的同时，提高数据库的性能，使系统达到最佳的状态。

3.4 SQL语句优化

SQL语句是指我们在对数据库发送指令时转化为SQL语句对数据库进行作用。良好的SQL语句可以被数据库多次使用，以此减少分析的时间。调整SQL语句可以改变系统中内存的命中率，减少I/O子系统的访问量，从而提高系统的性能。

3.5 数据库碎片处理

当系统中两个或者几个数据对象存在共同片段时，这些交叉片段就是数据库碎片。数据库碎片过多会占用额外的内存，并且在对数据进行处理时会更加耗费时间，影响数据库的工作性能。为了消除这些数据库碎片，需要建立一个表空间，将静态的或是只有小增长的放在这个表空间，把那些动态大幅度增长的放在各自的表空间内。

3.6 并行性

并行性是在数据库中并行执行某些功能，由多个服务器同时执行处理。可以并行执行的功能有创建索引、加载数据以及恢复数据库等。利用并行机制对数据进行查询能够缩减查询时间，提高效率。

4 数据库性能优化方案

由上文可知影响数据库性能的因素。因而在进行数据库优化时，将应用程序、I/O子系统和操作系统作为考虑依据，具体从以下几方面来提高。

4.1 合理设计数据库和管理表

表设计具有逻辑可行性就能正确反映数据与其他数据之间的联系，但是这些却不能反映用户获取数据时采用的访问途径。用户的访问得到确认，那么很多关于表设计的查询将会无用。所以，设计表时应当为用户设计一个最为简便、直接的访问途径，满足客户的真正需求。

在合理利用表分区的同时，创建表的时候还应该考虑可能将会出现的数据变化，尽可能减少在数据查询中出现行链接和行迁移现象的发生。

4.2 调整优化磁盘I/O

数据库性能最重要的方面是磁盘I/O操作，减少I/O磁盘的操作能大大提高数据库系统性能。根本方法是将那些频繁使用的数据信息用高速缓存来存放，即我们查找频繁使用的数据，可以直接读取高速缓存中的信息，不需要去读取所有磁盘，这样就大大减少了访问量，减少了磁盘I/O操作。具体来说，就是将数据和索引分离。总的来说，就是尽可能多地将I/O平均分配到多个磁盘和磁盘控制器上。在磁盘比较多的情况下应当遵守以下的原则：（1）将静态数据与动态业务数据分离；（2）将系统表空间与用户表空间分离；（3）将数据段与数据字典分离；（4）将数据文件和日志文件分开放在不同的磁盘上：（5）将表和其索引创建独立的表空间，并放在不同的磁盘上；（6）将经常索引的语句放在一个磁盘上；（7）创立一个特定的表空间为临时表空间。

4.3 合理调整数据库的内存

一般来讲，人们对数据有很大的访问量，并且访问的人数也非常多，所以我们一定要处理好内存资源的使用情况。我们要对内存的缓冲区域进行有效分配，这样就可以加快数据的查询速度，使系统的稳定性大大提高。

要想调整好数据库的问题，首先就在操作系统中要有足够的内存资源，如果要以操作系统频繁的交换与换页为代价来达到为数据库分配更多的内存为目的，这种方法不仅行不通，达不到理想的效果，而且会导致I/O的开销大大增大而且还会降低数据库的系统性能。

除此之外，我们应该对数据库中的系统全局区进行大幅度的调整（SGA）。在Oracle中，系统全局区覆盖很多方面的内容，包括数据字典缓冲区、库缓冲区、数据缓冲区和重做日志缓冲区。这四个部分需要足够的内存，如果分配给数据库缓冲区、日志缓冲区、数据字典缓冲区这三块的内存不够，那么我们根本没办法很好地调整系统的结构；如果分配给日志缓冲区的内存不够，那么系统无法很好地捕捉日志的内容；如果分配给数据字典缓冲区的内存不够，那么系统的准确率会显著下降。综上所述，我们应该对这些数据库进行调整，只有这些内存缓冲区得到了合理的设置，数据的查询速度才会显著增加，而且数据的准确率也会明显上升。

4.4 SQL语句优化

数据库中SQL优化的目标是缩短目标SQL的执行时间，在数据库的优化使用SQL语句优化之前，要确保目标SQL相关的表或者索引的相关信息被充分地统计到，否则就需要重新收集统计信息。从优化效果角度来达到缩短执行时间的目标，可以采取以下两种方法：（1）借助手段降低资源消耗从而缩短执行时间；具体优化方法包括查询改写、调整索引、利用批处理减少交互次数、加入hint来改变表的扫描或者关联方式等；（2）通过增加一部分资源消耗缩短执行时间。这种方法以消耗更多的资源为代价，因此在尝试其他SQL优化方法不能奏效的情况下，可以采取用部分硬件资源的牺牲换取效率，具体办法就是并行机制，可以对单表或者单索引采取并行，对特定的SQL开启并行，对特定的session开启并行。

5 結 论

随着科学技术的不断发展，对数据库技术性能、安全性也不断进行优化和完善。未来数据库技术将会得到很大的发展，数据库技术将会为管理信息系统提供更强大的信息管理能力。目前的信息管理系统很难满足企业长期对于信息管理的需求，所以要从不同的方面对数据化技术性能进行优化，促进管理信息系统的长远发展，为数据库技术提供更加广阔的应用空间。

参考文献：

[1] 汪莹，周婷，王光岐，等.基于数据挖掘的安全管理信息系统研究——以某煤炭企业班组安全管理为例 [J].中国矿业大学学报，2014（2）：362-368.

[2] 孙英泽，胡婧，沈石，等.基于ASP.NET的无规定动物疫病区管理信息系统设计与实现 [J].中国农业科技导报，2014，16（6）：89-95.

[3] 邱胜海，王云霞，樊树海，等.云环境下图数据库建模技术及其应用研究 [J].计算机应用研究，2016，33（3）：794-797.

[4] 汪西林，王云琦，刘喜云.水土保持专业实验室管理信息系统应用研究 [J].实验技术与管理，2015，32（10）：142-145+160.

[5] 邱胜海，许燕，江伟盛，等.RFID技术在物料管理信息系统中的应用研究 [J].机械设计与制造，2015（5）：256-259.

[6] 黄梯云，李一军.管理信息系统 [M].第三版.北京：高等教育出版社，2005.

[7] 袁焕武，樊红丽.PDM工作流在企业中的实施 [J].自动化技术与应用，2006，25（4）： 25-29.

作者简介：李智敏（1987.01-），女，汉族，湖北武汉人，硕士研究生。研究方向：农业信息化专业、数据库；廖明潮（1968.03-），男，汉族，湖北洪湖人，硕士导.师。研究方向：软件工程、数据库。