计算机数据库的构建分析及其管理维护方法

在信息时代到来的今天，计算机系统的普及程度越来越高，其现已渗透到了各行各业当中。随着用户对计算机系统的使用日益频繁，各类数据的生成量随之增大，为了对一些重要的数据进行有效的存储和管理，需要构建起一个相对完善的数据库。基于此点，本文首先简要分析了计算机数据库的结构与特点，在此基础上，对计算机数据库的构建及其管理和维护方法进行了论述。期望通过本文的研究能够对计算机数据库运行稳定性及可靠性的提升有所帮助。

【关键词】计算机 数据库 构建 管理 维护

1 计算机数据库的结构与特点分析

简单来讲，数据库就是存储数据的仓库，对相关数據进行管理和储存是数据库最为突出的功能。数据库是与计算机技术相伴生的产物，它的类型相对较多，从最简单的数据表格，到可以存储和管理海量数据信息的大型数据库系统，全都归属于数据库的范畴。信息社会中，各类数据信息的产生量越来越多，为了对其中有一些有利用价值的数据信息进行更为有效的管理和存储，必须构建起一个与之相适应的数据库系统。

1.1 数据库的结构

大体上可将计算机数据库的结构划分为以下三个层次，如图1所示。

1.1.1 物理数据层

以内模式作为框架结构体系所构成的数据库被称之为物理数据库，它位于整个数据库的最内层，是物理存贮设备上实际存储数据的集合，其中的所有数据均为原始数据，其由内部模式描述指令操作处理的字符、字及位串构成，用户可通过相关操作对这些原始数据进行加工。

1.1.2 概念数据层

以概念模式作为主要框架结构体系所构成的数据被称之为概念数据库。从图1中可以看出，它位于整个数据库的中间，是数据库的逻辑表示，其给出了数据库中所存储数据的逻辑定义，并指出了这些数据之间的逻辑关系，是存贮记录的集合。其所涉及的是数据库中所有对象的逻辑关系，并不表示数据的物理情况，数据库的管理人员可对其进行使用。

1.1.3 用户数据层

以外模式作为基本框架结构体系所构成的数据库被称之为用户数据库，这是一个用户能够看到并且可以使用的数据库，表示某一个或是某一些特定用户使用的数据集合，即逻辑记录的集合。

数据库中的三个结构层次，可以通过映射方式进行相互转换。

1.2 数据库的特点

可将计算机数据库的特点归纳为以下几个方面：

1.2.1 数据共享

通过计算机数据库，可以实现数据资源共享，这里所指的共享即所有用户能够在同一时间对数据库中存储的数据进行使用。

1.2.2 数据独立

计算机数据库中数据的逻辑结构与应用程序之间相互独立，数据的物理结构发生改变时，不会对数据的逻辑结构造成影响。

1.2.3 数据集中控制

在文件管理模式下，计算机数据库中的数据处于一种相对分散的状态，不同的用户或是同一个用户在进行不同的处理时，其文件之间并无任何关联性，借助数据库可对数据进行集中管控，并利用相关的数据模型表示数据之间的关系。

2 计算机数据库的构建

近年来，随着计算机网络的普及，使得数据库的应用越来越广泛，数据库的构建方法也越来越多，尤其是在VFP中，可以使用多种方法建立数据库。为了便于对数据库的构建过程进行分析，下面选用计算机系统提供的数据库向导，构建一个能够进行各种资料管理的数据库，具体的构建步骤如下：

Step1：将文件菜单打开后，点击新建选项，选择文件类型为数据库向导按钮；

Step2：在数据库向导窗口的选择数据库列表框内，选取出一个由系统提供的数据库原型，本次构建的数据库为资料管理数据库，所以选择的原型数据库为BOOKS，选好之后，点击下一步按钮；

Step3：在选择数据源列表框中，将数据库中需要包含的各种表及视图选取出来，此时系统便会默认为全部内容，当表和视图选好之后，继续单击下一步按钮，进入到为数据库中的表建立索引的对话框当中；

Step4：在数据库中，索引是表的排序方法，通常情况下，数据库会给定一个较为合理的表排序方法，如资料表中可按照资料的编号（books_id）和主题编号（topic_id）构建相应的索引，若是系统给出的索引符合用户的使用要求，则不需要对其进行改动，直接单击下一步按钮即可为数据库中的表建立关系；

Step5：在数据库中，关系具体是指不同表之间的内在联系，如资料表与使用者之间存在的关联，对资料表中任意的资料在使用者表中均可以找到其中与之相关的详细资料。这种表的合理关系在向导中已经建立，只需要对此进行保留即可，随后单击下一步按钮；

Step6：在数据库向导的最后一步中，选择保存数据库以备将来使用和用示例数据填入表，然后单击完成按钮；

Step7：在另存为对话框当中，选定文件夹的名称（如D：＼XSXXGL），并为数据库命名（如BOOKS），然后单击保存，此时计算机系统便建立好了一个资料数据库，即Books.dbc。

Step8：当数据库构建完成之后，点击文件菜单，选择文件类型为数据库，选择文件夹，如D：＼XSXXGL，然后双击需要打开的数据库文件，则系统便会进入到数据库设计器当中，如图2所示。

该数据库可以随时打开，以便浏览、修改、添加、删除其中的文件对象。

3 计算机数据库的管理维护方法

3.1 数据库管理方法

3.1.1 日常管理

对计算机数据库的日常管理非常重要，这是保证数据库稳定运行的前提和基础，相关的管理人员可以采用如下方法对数据库进行管理：

（1）对数据库实例的状态以及与数据库有关的所有后台进程进行检查，看是否存在运行异常的情况。

（2）数据库网络进行检查，看是否连通，重点查看监听器（listener）的状态以及网络能否ping通其它的计算机和应用系统的客户端。

（3）对磁盘空间的实际使用情况进行检查，若是空间的剩余不足20%，则应当及时将不用的文件删除掉，以此来释放磁盘空间，确保数据库的正常运行。

（4）对告警文件进行检查，看是否存在异常。

（5）按照数据库的特点，对其它日志文件中的内容进行检查，若是发现异常情况应当及时进行处理。

（6）对CPU、系统内存及I/O状态等进行检查，看有无异常。

（7）对备份日志文件及网络备份软件的监控记录进行检查，看自动备份是否成功。对于数据库的脱机备份要确定其是在數据库关闭之后开始进行的，并检查备份的内容是否完整、齐全，对于在归档模式下运行的数据库，要及时清除归档日志文件，避免占用过多的磁盘空间影响数据库的运行速度，同时还要做好归档日志文件的保留，以备恢复之用。

（8）管理人员应当每天对数据库管理控制平台进行运行，并对数据存储空间的使用情况、剩余情况进行检查确认，如有必要，应增大数据库存储空间的容量，尤其要对使用量增加过快的表空间进行关注。

3.1.2 按月管理

数据库的管理人员应当以月为单位，对计算机数据库进行管理。具体的工作内容如下：

（1）对数据库的性能统计数据进行收集，并对高速缓存区的命中率进行检查，如果相关的统计信息不理想，应当查明问题的原因并采取相应的方法和措施进行改善，从而确保数据库的运行稳定。

（2）对数据对象存储空间内的碎片情况进行检查，若是碎片过多，应当及时清理，如有必要应加以调整。

（3）对数据库系统与计算机操作系统的CPU、内存、网络、硬盘利用率等进行对比分析，预测近期内可能出现的资源争夺趋势，如有必要可适当进行调整，从而解决系统资源的争夺问题，若是调整之后仍然无法达到要求，则应当增加新的资源。

（4）对日常数据库管理工作的执行情况进行检查，重点看用户及数据对象存储空间的增添、删除、修改等记录是否齐全，若有缺失应当及时补充。

3.1.3 物理环境管理

对计算机数据库物理环境的管理可从以下几个方面着手：

（1）检查计算机数据库服务器放置的场所，看室内温湿度、电源、通风条件、防水防尘、防雷击、防静电等措施是否符合计算机机房相关规范的规定要求。

（2）应当将数据库服务器放置在单独的区域当中，所有对数据库服务器的物理访问都必须进行严格的控制。

（3）应当在数据库服务器区域边界上布设防火墙及隔离措施，确保数据库中的数据安全。

3.2 数据库维护技术

3.2.1 主要的维护技术

（1）JSP技术。该技术是一种基于Web的编程技术，它的开发能力十分突出，扩展能力强，具有良好的系统兼容性。JSP本身是一种开放的技术，其可以适应相互独立及不同系统的服务器，借助工具包，可完成平台的开发与应用，这一特点为其在数据库维护中的应用提供了条件。此外，该技术的执行引擎与HTTP服务器所处的位置相一致，由此使得JSP具备了一种较为特殊的缓存形式，这种缓存形式可大幅度提升同一个请求的响应速度，由此使得JSP技术的功能性获得了进一步提升。

（2）中间件技术。这是目前最为流行的一种解决三层结构问题的方式，而计算机数据库恰好是三层结构。该技术的应用优势主要体现在如下几个方面：①中间件支持对不同数据源的引用及访问，对数据之间的公共逻辑关系有着非常强大的约束与管理能力，它的应用可以有效防止用户对数据库的错误判断和选择。

（3）中间件可以在不改变应用程序编程代码的前提下，对计算机系统最底层的硬件设备及通信协议等内容进行转化，由此不但使相关应用程序的系统兼容性获得了提升，而且还便于不同系统间的移植操作。

（4）中间件具有着强大的管理功能和恢复功能，这在一定程度上增强了关键业务的运行稳定性及可靠性。

3.2.2 基于JSP与中间件技术的数据库维护

通过上文的分析可知，计算机数据库为三层结构，浏览器需要通过中间件的权限认证之后，才可以对数据库进行相关的管理操作。故此，可将有关的功能封闭在中间件当中，并使其在服务器端运行，所有的运行结果，可以经由服务器返回至用户浏览器上。JDBC API是JSP与计算机数据库之间的接口，通过它能对访问请求进行控制。

在计算机数据库维护时，中间层具有整合及封装常用功能的作用，支持数据库执行的基本操作，如查询、修改、新增等，鉴于此，可基于JSP与中间件技术对数据库进行维护。具体的实现过程如下：

Step1：安装驱动。可将驱动程序的内容作为标准，然后装载JDBC-ODBC；

Step2：建立连接。通常情况下，可以直接用JDBC来连接数据库，但实践证明这种方法的效率较低，故此，可采用连接池的模式与数据库建立连接。这种模式只需要创建一次，后续使用时无需进行重连和关闭。

Step3：数据库维护操作。当连接建立完毕之后，便可与计算机数据库进行通信，此时，可通过中间件对数据库中的相关数据进行操作，如查询、修改、新增等，由此便可完成相关的数据库维护工作。

4 结论

综上所述，数据库作为计算机系统的伴生产物，它的出现与应用为相关数据的存储与管理提供了便利，用户在对计算机数据库进行构建的过程中，可以按照使用需要，通过计算机系统提供的数据库设计器建立数据库，同时，数据库的管理人员应当加强对数据库的日常管理，并采取有效的技术措施进行数据库维护，只有这样，才能确保数据库的安全、稳定、可靠运行，也才能使数据库的作用得以充分发挥。

参考文献

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作者简介

吴海华（1981-），女，江苏省昆山市人。现为硅湖职业技术学院讲师。

作者单位

硅湖职业技术学院 江苏省昆山市 215332