劉曉娜，杜永文

(1.甘肅聯(lián)合大學(xué) 電信學(xué)院，甘肅 蘭州 730010;2.蘭州交通大學(xué) 電信學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

1 移動數(shù)據(jù)庫中計算環(huán)境的特點(diǎn)

隨著數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)量的不斷增大，數(shù)據(jù)庫的性能優(yōu)化越來越凸顯其重要性.要合理的提高移動數(shù)據(jù)庫性能，首先要對移動計算環(huán)境和移動數(shù)據(jù)庫有所了解.在移動計算環(huán)境下，用戶可以攜帶移動設(shè)備自由移動，通過移動通信網(wǎng)絡(luò)保持與固定節(jié)點(diǎn)和其他移動節(jié)點(diǎn)的連接.

與傳統(tǒng)環(huán)境相比，移動計算環(huán)境具有以下特點(diǎn)：

①用戶的移動性.用戶可以在移動過程中進(jìn)行各種操作.②網(wǎng)絡(luò)帶寬的不對稱性.下行(服務(wù)器到移動端)帶寬大于上行(移動端到服務(wù)器)帶寬，移動終端甚至可以在不能發(fā)送信息的情況下仍可以接收到服務(wù)器發(fā)送給它的信息，下行帶寬可達(dá)10MB/S.③頻繁斷接.移動端可能因?yàn)橛脩糁鲃雨P(guān)機(jī)或網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定而間歇性的入網(wǎng)、斷接.

另外，移動計算中的使用設(shè)備也有其特殊性.

①電源能力有限.移動設(shè)備電源通常只能維持4～6小時.②計算能力有限.目前移動設(shè)備最常用的主頻是400MHz左右的處理器，不適合運(yùn)行需要大計算量的應(yīng)用.③存儲能力有限.移動設(shè)備的內(nèi)存和硬盤容量相對較小，有些設(shè)備甚至以SD卡做為存儲設(shè)備，因此數(shù)據(jù)的存儲要充分利用和優(yōu)化內(nèi)存資源，提高系統(tǒng)性能.④屏幕面積小.這就需要我們優(yōu)化用戶界面，既要提供豐富的功能選擇，又要方便用戶的瀏覽和操作.

移動環(huán)境的特點(diǎn)以及移動設(shè)備的資源有限性是我們在做優(yōu)化時考慮的主要因素.為了減少查詢延遲現(xiàn)象的發(fā)生，客戶端的查詢應(yīng)盡可能少的向服務(wù)器發(fā)送請求.在TCP和socket機(jī)制中，一次大數(shù)據(jù)的請求傳輸比多次小數(shù)據(jù)的請求傳輸速度要快.除了優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)處理，還應(yīng)該盡量使客戶端的代碼精煉高效，要盡量減少應(yīng)用對內(nèi)存的占用.

2 物化視圖

視圖是數(shù)據(jù)庫中的一個重要概念，實(shí)際上存在的只是它的腳本，當(dāng)調(diào)用代碼時才訪問數(shù)據(jù)表進(jìn)行查詢，還可以把對遠(yuǎn)地數(shù)據(jù)庫的訪問封裝在視圖中，使之對上層應(yīng)用程序透明，增加移動訪問中安全性.而物化視圖是oracle數(shù)據(jù)庫提供的一種重要視圖方式，常用于數(shù)據(jù)庫的容災(zāi)，它并不是傳統(tǒng)意義上的虛擬視圖，是實(shí)體化視圖，和表一樣可以存儲數(shù)據(jù)、查詢數(shù)據(jù)；具體使用過程中可以預(yù)先計算并保存表連接或聚集等耗時較多的操作的結(jié)果，這樣，在執(zhí)行查詢時，就可以避免進(jìn)行這些耗時的操作，從而快速的得到結(jié)果.物化視圖對應(yīng)用透明，增加和刪除物化視圖不會影響應(yīng)用程序SQL語句的正確性和有效性.尤其是在移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中，主備數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)同步一般通過物化視圖實(shí)現(xiàn)，主備數(shù)據(jù)庫通過data link連接，在主備數(shù)據(jù)庫物化視圖時進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制.當(dāng)主數(shù)據(jù)庫垮掉時，備數(shù)據(jù)庫接管，實(shí)現(xiàn)容災(zāi).這種特性使得物化視圖能很好地適用在不穩(wěn)定的移動計算環(huán)境.

3 優(yōu)化方法和具體過程分析

創(chuàng)建物化視圖時可以指定多種選項(xiàng)，主要選項(xiàng)如下：

(1)創(chuàng)建方式(Build Methods)：Build Immediate和Build Deferred兩種.Build Immediate是在創(chuàng)建物化視圖的時候就生成數(shù)據(jù)，而Build Deferred則在創(chuàng)建時不生成數(shù)據(jù)，以后根據(jù)需要再生成數(shù)據(jù).

(2)查詢重寫(Query Rewrite)：查詢重寫是指當(dāng)對物化視圖的基表進(jìn)行查詢時，Oracle會自動判斷能否通過查詢物化視圖來得到結(jié)果，如果可以，則避免了聚集或連接操作，而直接從已經(jīng)計算好的物化視圖中讀取數(shù)據(jù).

(3)刷新(Refresh)：指當(dāng)基表發(fā)生了DML操作后，物化視圖何時采用哪種方式和基表進(jìn)行同步.刷新的模式有兩種：On Demand和On Commit.On Demand指物化視圖在用戶需要的時候進(jìn)行刷新，可以手工通過DBMS_MVIEW.REFRESH等方法來進(jìn)行刷新，也可以通過JOB定時進(jìn)行刷新.

(4)排序：在建立物化視圖的時候可以指定Order by語句，使生成的數(shù)據(jù)按照一定的順序進(jìn)行保存，以增快查詢速度.

(5)物化視圖可以進(jìn)行分區(qū)，此方法適用于按地域查詢的情況，如采用基于分割的地址更新策略時，由位置服務(wù)器維護(hù)的移動用戶對象包含以下數(shù)據(jù)成員和方法：

分割集合——記錄MSS的分割情況，例如{Cell1，Cell2}，{Cell3，Cell4，Cell5}；

LOC——記錄移動用戶最近報告的地址(無線單元的ID)，例如Cell1；

ERR——移動用戶當(dāng)前所在的分割，例如，若LOC=Cell1，則ERR={Cell1，Cell2}；

loc()——一個方法，用于返回該用戶的實(shí)際地址，即上面介紹的地址查詢過程.

例如在移動查詢的應(yīng)用中，有各種各樣涉及地址的查詢，“請尋找一家校園附近的超市”，“查找X，Y，Z，這三人都在同一條公路上，且Y在X與Z之間”，等等.為不失一般性，以具有三個主鍵的數(shù)據(jù)表為例.表1是“超市分布統(tǒng)計表”，其中超市名稱、地理位置、超市狀況是主鍵.

表1 超市分布統(tǒng)計表

為該數(shù)據(jù)表建立主鍵刷新方式的物化視圖：

SQL>CREATE MATERIALIZED VIEW LOG ON超市分布統(tǒng)計表with primary key；

之后，對按地址查詢發(fā)出請求的用戶建立表進(jìn)行增加、刪除、更新操作，

SELECT x1，x2，…，xn FROM Users

WHERE(x1.loc=l1 ∧…∧ xn.loc=ln) ∧ C(l1，…，ln) ∧ W(x1，…，xn)

其中C(l1，…，ln)是關(guān)于地址l1，…，ln的n元約束條件，而W(x1，…，xn)是關(guān)于對象x1，x2，…，xn非地址屬性的n元約束條件，Users是所有移動用戶的集合.

“用戶-超市情況統(tǒng)計表”的物化視圖日志“mlog$一統(tǒng)計表”內(nèi)容如表2所示.

表2 物化視圖-“mlog$統(tǒng)計表”

核心代碼如下：

Create materia1ized view dzz_zhenchayuanshi_view/*

bui1d immediate refresh fast on commit as

se1ect dzz_zhencha_comm.ph dzz_zhencha_comm.

source dzz_zhencha_comm.ptlx

dzz_zhencha_comm.ptmcdzz_zhencha_dyna. fw

dzz_zhencha_dyna. time

from dzz_zhencha_comm dzz_zhencha_dyna where

dzz_zhencha_comm.biaozhi=dzz_zhencha_dyna.biaozhi

本文重點(diǎn)論述了物化視圖技術(shù)在提高oracle查詢速度方面所起的作用，這也是數(shù)據(jù)庫前臺查詢常用的優(yōu)化手段，在實(shí)際工程應(yīng)用上可操作性比較強(qiáng).經(jīng)按地址查詢驗(yàn)證，引入物化視圖對移動數(shù)據(jù)庫中尤其是動態(tài)變化的數(shù)據(jù)在查詢時速度可以有很大的提高.

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