某医药销售企业因业务发展,需要建立线上药品销售系统,为用户提供便捷的互联网药品销售服务、该系统除了常规药品展示、订单、用户交流与反馈功能外,还需要提供当前热销产品排名、评价分类管理等功能。
通过对需求的分析,在数据管理上初步决定采用关系数据库(MySQL)和数据库缓存(Redis)的混合架构实现。
经过规范化设计之后,该系统的部分数据库表结构如下所示。
供应商(供应商ID,供应商名称,联系方式,供应商地址)
药品(药品ID,药品名称,药品型号,药品价格,供应商ID)
药品库存(药品ID,当前库存数量)
订单(订单号码,药品ID,供应商ID,药品数量,订单金额)
在系统初步运行后,发现系统数据访问性能较差。经过分析,刘工认为原来数据库规范化设计后,关系表过于细分,造成了大量的多表关联查询,影响了性能。例如当用户查询商品信息时,需要同时显示该药品的信息、供应商的信息、当前库存等信息。为此,刘工认为可以采用反规范化设计来改造药品关系的结构,以提高查询性能。修改后的药品关系结构为:药品(药品ID,药品名称,药品型号,药品价格,供应商ID,供应商名称,当前库存数量);请用200字以内的文字说明常见的反规范化设计方法,并说明用户查询商品信息应该采用哪种反规范化设计方法。(1)增加冗余列:增加冗余列是指在多个表中具有相同的列,它常用来在查询时避免连接操作。例如:以规范化设计的理念,学生成绩表中不需要字段“姓名”,因为“姓名”字段可以通过学号查询到,但在反规范化设计中,会将“姓名”字段加入表中。这样查询一个学生的成绩时,不需要与学生表进行连接操作,便可得到对应的“姓名”。
(2)增加派生列:增加派生列指增加的列可以通过表中其他数据计算生成。它的作用是在查询时减少计算量,从而加快查询速度。例如:订单表中,有商品号、商品单价、采购数量,我们需要订单总价时,可以通过计算得到总价,所以规范化设计的理念是无须在订单表中设计“订单总价”字段。但反规范化则不这样考虑,由于订单总价在每次查询都需要计算,这样会占用系统大量资源,所以在此表中增加派生列“订单总价”以提高查询效率。
(3)重新组表:重新组表指如果许多用户需要查看两个表连接出来的结果数据,则把这两个表重新组成一个表来减少连接而提高性能。
(4)分割表 有时对表做分割可以提高性能。
表分割有两种方式。
水平分割:根据一列或多列数据的值把数据行放到两个独立的表中。水平分割通常在下面的情况下使用。
情况 1:表很大,分割后可以降低在查询时需要读的数据和索引的页数,同时也降低了索引的层数,提高查询效率。
情况 2:表中的数据本来就有独立性,例如表中分别记录各个地区的数据或不同时期的数据,特别是有些数据常用,而另外一些数据不常用。
情况 3:需要把数据存放到多个介质上。
垂直分割:把主码和一些列放到一个表,然后把主码和另外的列放到另一个表中。如果一个表中某些列常用,而另外一些列不常用,则可以采用垂直分割,另外垂直分割可以使得数据行变小,一个数据页就能存放更多的数据,在查询时就会减少 I/O 次数。其缺点是需要管理冗余列,查询所有数据需要连接操作。本题中用到了重新组表得方式。