1、 本 科 毕 业 论 文 闽台非物质文化遗产数据库 系统 数据库查询优化技术分析 及 模块设计 Database System of the Intangible Cultural Heritage in Fujian Province and Taiwan 姓 名： 学 号： 学 院：软件学院 系：软件工程 专 业：软件工程 年 级： 指导教师： 年 月 摘 要 数据库 查询优化一直是人们十分关注的问题。在实际应用中，查询效率的问题 广泛存在。由于没有充分利用数据库技术， 导致 查询速度低下，查询功能不完善等情况时有发生。 所以，对数据库查询优化技术的研究具有十分重要的意义。 闽台非物质文化
2、遗产是我国文化遗产中十分宝贵的资源， 项目的出发点 是要保护闽台非物质文化遗产， 建设 数据库， 呼吁人们对其关注和重视。 在此过程中我主要负责闽台数据库查询优化方案的研究与实施，查询模块功能的实现以及 闽台 非物质文化遗产的文本管理 部分。 从性能和功能两方面出发，对数据库查询做全面的优化。 目前， 越来越多的数据库技术运用到实际生产中，并且发挥着巨大的作用。 对数据库的优化实施必须从建库开始，因为许多有效的方法， 在 后期无法运用。 观察 目前存在的相关系统和网站，查询功能大多比较简 单 ，访问效率方面有待进一步提高 。 在优化方案中， 充分结合 了 实际 存在的 问题 , 针对 闽台非物
3、质文化遗产 数据 自身 的 特点， 从数据库的内存结构，分布方式入手，结合 索引 、 物化视图 、高级复制 等 相关技术 以及 调优 SQL 语句 提高查询性能。 在功能方面， 运用ORACLE TEXT 对后台数据库相关表建立了全文搜索机制，对前台应用提供强大支持。 结 合 代码 实现普通搜索，条件搜索 以及高级搜索 3 种功能。 通过一些实验6BD4 对，和系统实 现的功能 来看， 查询 优化方案是有效的。 关键词 ： 查询优化；物化视图；全文搜索 Abstract Database query optimization is always the focus among people.
4、In fact, the efficiency problem of query exists everywhere. For example, we do not make full use of database technology to adjust the property of database, ignore to observe the efficiency of SQL and so on. In a word, the research on database query optimization is make sense. Our project is to const
5、ruct a database for Fujian and Taiwan Intangible Cultural Heritage. During it, I response for research on database query optimization and bring up strategies for Fujian and Taiwan Intangible Cultural Heritage database. Besides this, I should design the search module and realize the functions of sear
6、ch and the show of intangible cultural heritage. For the database, we should optimize it as early as possible, some useful methods could not be used when database set up. Now, some relational websites and system have the same problem. The function of search is not good enough and efficiency is low.
7、So we should focus on it when research on the area. In my solution, I make use of index, materialized view, advanced replication technology to increase efficiency. For search function, oracle text is a good choose, it provides us convenience to construct full search. Now, users can search informatio
8、n in common way, conditional way and senior way. Through some experiments and functions of system, we prove that the optimized strategy is useful. Key words: optimization for search; materialized view; fullsearch 目 录 第一章 引 言 . 1 1 1 建设闽台非物质文化遗产数据库的背景和意义 . 1 1 2 数据库查询优化技术 分析 目的 . 1 1 3 数据库技术简介 . 2 1
9、3 1 数据库技术的发展 . 2 1 3 2 Oracle 数据库查询优化技术概述 . 3 1 4 主要研究内容和 任务 . 3 1 5 本文结构 . 4 第二章 数据库查询优化思路概述 . 5 2 1 闽台非物质文化遗产数据特点 . 5 2 2 影响数据库查询的主要原因 . 5 2 3 查询优化总体设计 思路 . 6 2 3 1 数 据库 参数 调优 . 6 2 3 2 规范化表的存储 . 9 2 3 3 合理利用 索引 . 9 2 3 4 物化视图 技术 . 10 2 3 5 数据库操作的执行优化 . 11 2 3 6 Oracle 的全文搜索 . 15 第三章 数据库查询优化方案实施 .
10、 18 3 1 表的设计 . 18 3 1 1 表间 逻辑关系 设计 . 18 3 1 2 表内的具体设计 . 19 3 1 3 为 关键字段 建立索引 . 22 3 2 充分利用物化视图优化查询 . 24 3 2 1 改写查询路径 . 24 3 2 2 创建 数据库 远程 副本 . 27 3 3 全文搜索功能的实现 . 27 3 4 调整 数据库参数 . 29 第四章 查询模块功能优化设计与实现 . 31 4 1 项目总体 介绍 . 31 4 2 查询 功能设计与实现 . 33 4 2 1 查询功能描述 . 33 4 2 2 界面设计 . 35 4 2 3 查询模块用例规约 . 41 第五章
11、 总结与展望 . 44 5 1 研究 工作总结 . 44 5 2 不足与 展望 . 44 参考文献 . 46 致谢 . 48 Contents Chapter1 Introduction. 1 1 1 The Background and Significance of Constructions for Fujian and Taiwan Intangible Cultural Heritage Database . 1 1 2 The Purpose of Research on Technologies of Database Query . 1 1 3 Introduce to Dat
12、abase Technology . 2 1 3 1 The Development of Database Technology . 2 1 3 2 Introduce to Database Query Optimization Technology in Oracle 10g. 3 1 4 Content and Target . 3 1 5 Organization of This Dissertation . 4 Chapter2 Summary of Database Query Optimization . 5 2 1 Fujian and Taiwan Intangible C
13、ultural Heritages Features. 5 2 2 The Limited Reasons for Database Query. 5 2 3 Optimized Strategy for Database Query. 6 2 3 1 Optimization for Database Properties . 6 2 3 2 Standardization for TablesStorage . 9 2 3 3 Use of Index . 9 2 3 4 Materialized View . 10 2 3 5 Optimization for Databases Exe
14、cution . 11 2 3 6 Full Search . 15 Chapter3 Execution of the Optimized Strategy for Database Query . 18 3 1 Tables Design . 18 3 1 1 Logical Relation of Tables . 18 3 1 2 Design Tables in Details. 19 3 1 3 Create Index on the Key Properties . 22 3 2 Make Full Use of Materialized View . 24 3 2 1 Rewr
15、ite Path of Query . 24 3 2 2 Create Long-Distance Copy. 27 3 3 Realization for Full Search. 27 3 4 Adjust Server Databases Parameters . 29 Chapter4 The Design and Implementation of The Search Module. 31 4 1 Functions of the System . 31 4 2 Design for Search Module . 33 4 2 1 Search Function Descript
16、ion . 33 4 2 2 Interface Design . 35 4 2 3 UseCase. 41 Chapter5 Conclusions and Future Work . 44 5 1 Conclusions of Research Work . 44 5 2 Deficiencies and Future Work . 44 References . 46 Acknowledgements . 48 第一章 引 言 第 1 页 第一章 引 言 1 1 建设闽台非物质文化遗产数据库的背景和 意义 对于 非物质文化遗产 ，许多人并不十分了解。 因为不熟知 ，所以缺乏对其应有的保护
17、意识。 其实， 非物质文化遗产 就 存在于人们 身边，它 是 指 被各群体、团体、有时为个人所视为其 文化遗产 的各种实践、表演、 表现形式、知识体系和技能及其有关的工具、实物、 工艺品 和文化场所。 由此 可见，非物质文化遗产是人类知识的积淀， 历史积累的产物 。随着自然环境变迁以及科技的 迅猛发展 ，非物质文化遗产不断得到创新，它使得不同民族、不同区域的人们有了一种奇特的认同感和归属感 ，促进文化的多样性，激发人类的创造力。 非物质文化遗产一般包括以下几种形式：口头传统和表达，表演艺术，社会 风俗、礼仪、节庆，有关自然界 宇宙方面的知识和实践，以及传统的手工艺术技能等。 它的传承方式比较特
18、别，一般是口头或动作的方式 ，以身口相传作为文化链以延续， 被誉为历史的“活化石”。正因为如此，非物质文化遗产也是传统文化中 最脆弱的部分，人的传承尤为重要，迫切需要得到 的 关注和保护 。 闽台非物质文化遗产是中国非物质文化遗产当中十分重要的一部分， 内容丰富，形式多样，充分体现着民族文化和特色。 其中 包括：福鼎瓶花制作工艺，永定土楼建筑工艺，厦门漆线雕技艺，歌仔戏，布袋戏，打城戏，竹马戏 ，惠安石雕，寿山石雕，梨园戏，龙岩山歌，木偶戏，妈祖祭奠 等等。建设闽 台非物质文化遗产数据库的 目的十分明确，第一， 为了保护这些人类瑰宝， 方便对其 进行规范 化的 管理和 维护 。为闽台建立 结构
19、合理，性能优化 的数据库 。 第二，加大宣传 ，呼吁更多的人关注、了解和保护闽台非物质文化遗产。 第三， 将闽台非物质文化遗产继续传承下去，为后人造福。 第四，为热爱闽台非物质文化遗产的人们 创建交流的平台， 提供 方便 、快捷 、全面 的 资源 查询方式。 1 2 数据库 查询 优化 技术 分析 目的 数据库技术自 20世纪 60 年代诞生以来，得到飞速的发展和广泛运用。在实闽台非物质文化遗产数据库 系统 第 2 页 际项目中，数据库无所不在，如何恰当地运用数据库技术服务于实际生产， 是人们十分关注的问题 ，数据库查询 优化 就是其中 最 热门话题之一。 在闽台非物质文化遗产数据库建设中，
20、数据库 资源 的 查询，是 项目 提供 的 首要 功能之一 。 不仅 要服务于广大用户，也要方便管理员的使用。 不仅要具备强大的功能，同时也要关注性能 指标 。 所以， 研究 数据库 查询优化技术 具有 较 强的现实意义。 通过对数据库资源查询优化技术的研究，目的在于 从性能和功能两方面出发， 设计出较为合理的 数据库方案 ， 主要达到以下几点要求： 1. 在查询方面提供较全面的支持。 2. 结构合理，具备较高的可拓展性，能够适应数据量的不断增加。 3. 增加抵御突发情况的能力。 1 3 数据库技术简介 1 3 1 数据库技术的发展 数据库技术始于 20 世纪 60 年代中期，由于计算机在事务
21、管理上的应用越来越迫切，文本系统的冗余度很大，程序与数据缺乏独立性，数据库作为一种结构化的管理形式应运而生 1。具有代表性的是 IBM 的数据库层次模型系统典范 IMS，还有一些数据库网状模型概念的提出，人们开始关注 运用 数据库技术来解决实际存在的问题。 到了 20 世纪 70 年代，数据库技术无论 在理论还是实践方面都有很大突破。以 Data Base Task Group(DBTG)为代表提 出的一些方法，例如数据库设计的 方法，优化技术，规范标准等，被广泛 运用到许多商品中 1。相继出现了数据库关系模型，关系数据库管理系统，查询语言标准化 (Structured Query Langu
22、age SQL)，事务管理等一系列重大成果。 进入 80 年代后，关系型数据库成为了主要开发创新的重要产品之一，不少优秀的数据库设计优化、扩充等辅助工具和查询语言得到迅速发展和传播 ，数据库模型的研究已经发展到关系、面向对象、对象关系等高级数据模型上 1。同时，分布式数据库的思想也在不断蔓延，并被系统化研究 ，数据仓库和数据挖掘技术被提出， 数据库技术 已经进入全面发展的阶段 。 在 90 年代，网络迅猛 崛起 和普及使得数据库技术发展有了新的方向。基于第一章 引 言 第 3 页 Web 的数据库系统 ，基于因特网的全球信息系统出现并且在信息工业中扮演重要的角色。跨平台的大型数据库系统以及数据
23、 分析和挖掘技术日益成熟，并被逐步运用到实践生产环境中， 数据库技术的日益蓬勃，为社会各个领域都带来福音。充分利用数据库技术 ，找到适 合解决自己问题的方案，能够大大提高项目质量和生产效率。 如今的 21 世纪 ，信息科技高度发达， 数据库技术也在原有的基础上不断得到创新和发展 ，出现了高级 复制，数据 分布 并行处理等一些新理念 。 这些研究新成果也会逐渐应用到商品中。 1 3 2 Oracle 数据库查询优化技术 概述 Oracle 数据库查询优化可以从多层面 考虑 ， 针对项目 需求 ，主要 从以下几点入手 ：第一，数据库 自身的性能和参数调整。通过调整重要参数，使得数据库系统更加适合特
24、定项目的数据 量需要，这是从本质上解决查询缓慢的关键步骤，但是要兼顾成本方面的 问题。 第二 ，存储结构的优化。设计合理的表结构 以及表之间的相互关系 ，减少不必要的冗余 和关联 。第三 ，索引优化。根据数据库表的特点 和项目需要 ，可以选择性地为表中字段建立索引。但是索引并 不是越多越好，维 护索引需要 额外开销。一旦表中出现更新，插入等 DML 操作，索引也要 进行更新 ， 产生额外 的 耗费 。第 四 ，物化视图的 合理 利用。物化视图不同于普通视图，它象普通表一样占据存储空间。 简单的说，利用空间换时间，将一些常用的 ，比较确定的查询结果 提前 放在物化视图中。 当 使用此查询语句时，
25、如果数据 存 在物化视图中， Oracle 优化器可改写查询路径， 直接从 物化 视图中取 的数据 而不必 多次访问主表。 第 五 ，数据库操作的执行优化。 例如，通过调整 SQL 语句的执行效率 ， SQL 语句的调整并不一定是大 规模的， 一些 编写 细节 的注意 ，更具有普遍意义 。 第 六 ， 利 用 Oracle Text，实现 全文搜索 功能 。 1 4 主要研究内容和任务 项目中 的总体目标是搭建 闽台非物质文化遗产数据库，最终以网站的形式发布 。项目 使用 Oracle 10g 数据库 ， PLSQL Developer 可视化辅助工具 ， MyEclipse 6.0.1 编码工具， Tomcat5.0 开源 web 应用服务器， SSH 框架， JAVA 开发语言以
