6.5 数据字典

　　1、 数据字典(系统目录)中存储了数据库对象的各类描述信息和DBMS所需的控制信息，全称数据库元数据;

　　2、 数据库对象的各类描述信息：包括外模式、模式、内模式以及它们之间的映射的描述;

　　3、 DBMS所需的控制信息：包括查询优化、安全性检查、用户权限验证等;

　　4、 数据字典主要包括：

　　(1) 关系模式信息;

　　(2) 与视图描述有关的信息;

　　(3) 关系的存储结构和存取方法信息;

　　(4) 完整性约束信息;

　　(5) 安全性有关信息;

　　(6) 数据库运行统计信息;

　　6.6 数据库物理设计

　　6.6.1 设计步骤和内容

　　1、 数据库物理结构设计：在具体的硬件环境、OS、DBMS约束下，根据数据库逻辑设计结果，设计合适的数据库物理结构。目标是存储空间占用少、访问效率高和维护代价低;

　　2、 一旦选定了硬件平台、OS和DBMS，数据库的数据存储和存取方式等可用的物理模式也就随之确定了;

　　3、 数据库物理设计主要包括以下步骤：

　　(1) 数据库逻辑模式调整：将数据库逻辑模式及其视图转换为DBMS支持的基本表和视图，并利用DBMS提供的完整性机制设计业务规则;

　　(2) 文件组织与存取设计：配置基本表的文件组织形式，据实际情况为基本表设计合适的存取方法和路径;

　　(3) 数据分布设计：

　　(4) 安全模式设计：

　　(5) 确定系统配置：

　　(6) 物理模式评估：

　　6.6.2 数据库逻辑模式调整

　　1、 物理数据库设计首先需要根据数据库逻辑结构信息，设计目标DBMS平台支持的基本表的模式信息，这些模式信息代表了所要开发的具体目标数据库的结构，这个过程称为数据库逻辑模式调整，主要包括如下设计内容：

　　(1) 实现目标数据库基本表和视图：采用目标DBMS所支持的建表方法，设计基本表及其面向模型的完整性约束;

　　(2) 设计基本表业务规则;

　　6.6.3 DB文件组织与存取设计

　　1、分析事务的数据访问特性

　　(1) 使用事务-基本表交叉引用矩阵，分析系统内数据库事务对各个基本表的访问情况，确定事务访问了哪些基本表，对这些基本表执行了何种操作，并进一步分析各操作涉及到的基本表属性;

　　(2) 估计各事务的执行频率;

　　(3) 对每张基本表，汇总所有作用于该表上的各事务的操作频率信息;

　　2、 了解并选择数据库文件结构

　　(1) 如果数据库中的一个基本表中的数据量很少，并且操作非常频繁，该基本表可采用堆文件组织方式;

　　(2) 顺序文件支持基于查找码的顺序访问，也支持快速二分查找;

　　(3) 如果用户查询是基于散列域值的等值匹配，特别是如果访问顺序是随机的，散列文件比较合适。但散列文件组织不适合以下情况：

　　(A) 基于散列值域的非精确查询;

　　(B) 基于非散列域进行查询时;

　　(4) B-树和B+树文件是实际数据库系统中使用非常广泛的索引文件结构，适合于定义在大数据量基本表上、基于查找码的等值查询等;

　　(5) 如果某此重要而频繁的用户查询经常需要进行多表连接操作，可考虑将这些基本表组织为聚集文件;

　　3、 设计存取路径：

　　(1) 为数据库文件设计合理的物理存储位置;

　　(2) 为基本表设计索引机制：索引可以提高文件存取速度，改善访问性能，但索引由DBMS管理，它的建立、维护需要一定的系统开销，数据的操作会引起索引的重新调整，还占用一定的存储空间，可根据如下原则决定是否为一个基本表建立索引：

　　(A) 对于经常需要查询、连接、统计操作，且数据量大的基本表可考虑建立索引，而对于经常执行插入、删除、更新操作或小数据量的基本表应尽量不建立索引;

　　(B) 一个基本表上除了可以建立一个聚集索引外，还可以建立多个非聚集索引，但索引越多，对表内数据更新所需的开销越大，对于一个更新频繁的表应少建或不建索引;

　　(C) 索引可以由用户根据需要随时创建或删除，以提高数据查询性能;