醫(yī)院數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQL語句優(yōu)化分析

文就如何優(yōu)化大型數(shù)據(jù)庫的性能進行了一些探索，提出了優(yōu)化數(shù)據(jù)庫訪問性能的若干策略，特別是對SQL語句進行了有效的分析設計的問題，以使其加快執(zhí)行速度，減少網(wǎng)絡傳輸，能更高效地工作，充分發(fā)揮系統(tǒng)的效率。

隨著醫(yī)院信息系統(tǒng)模塊的不斷增加，特別是近兩年電子病歷的使用，臨床診療信息大量寫入數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)量急劇增加，造成業(yè)務數(shù)據(jù)庫非常龐大，業(yè)務處理的速度明顯下降?；谶@一問題，本文就如何優(yōu)化大型數(shù)據(jù)庫的性能進行了一些探索，提出了優(yōu)化數(shù)據(jù)庫訪問性能的若干策略，特別是對SQL語句進行了有效的分析設計的問題，以使其加快執(zhí)行速度，減少網(wǎng)絡傳輸，能更高效地工作，充分發(fā)揮系統(tǒng)的效率。

醫(yī)院經(jīng)過多年的信息化建設，取得了顯著成效，信息化由原來的以收費、記帳為主，逐步向臨床醫(yī)療、服務病人過渡。隨著醫(yī)院信息系統(tǒng)模塊的不斷增加，特別是近兩年電子病歷的使用，臨床診療信息大量寫入數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)量急劇增加，造成業(yè)務數(shù)據(jù)庫非常龐大，業(yè)務處理的速度明顯下降。加之在頻繁的業(yè)務數(shù)據(jù)庫中還要進行大數(shù)據(jù)量查詢或報表統(tǒng)計，導致在業(yè)務處理時經(jīng)常出現(xiàn)阻塞或死鎖現(xiàn)象，嚴重影響到日常的工作。故如何對數(shù)據(jù)庫性能在進行優(yōu)化設計，即提高數(shù)據(jù)庫的吞吐量、減少用戶等待時間具有重大意義。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化主要從操作系統(tǒng)、客戶端應用軟件程序設計、網(wǎng)絡及其它硬件設備等方面來考慮，這種方法只是調(diào)整數(shù)據(jù)庫的周邊環(huán)境，只能暫時緩解問題，而不能從根本上解決問題。實際應用中，更多情況是醫(yī)院信息系統(tǒng)(包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng))都已設計好，只是在運行的過程中隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的增大，使得系統(tǒng)出現(xiàn)周期性性能問題。本文提出的醫(yī)院數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能優(yōu)化是在己有的硬件設施升級、數(shù)據(jù)庫的物理設計、關系規(guī)范化等方面進行改進基礎之上，對SQL語句進行了有效的分析設計的問題，以使其加快執(zhí)行速度，減少網(wǎng)絡傳輸，能更高效地工作，充分發(fā)揮系統(tǒng)的效率。

1 合理使用索引

提高數(shù)據(jù)庫查詢速度最有效的方法就是優(yōu)化索引。索引是建立在實體表上的一種數(shù)據(jù)組織，它可以提高訪問表中一條或多條記錄的查詢效率，使用索引的目的是為了避免全表掃描，減少磁盤I/O的次數(shù)，加快查詢速度，在大型的表中進行索引的建立對加快表的查詢有著重要的意義。但是也并不對任何的數(shù)據(jù)表都要建立索引，索引通常能提高select、update以及delete語句的性能（當訪問的行較少時），但會降低insert語句的性能（因為需要同時對表和索引進行插入）。此外，過多的索引會產(chǎn)生維護上的開銷，只會降低而不是增加系統(tǒng)的性能，索引的使用要恰到好處。索引使用原則如下：

（1）在經(jīng)常進行連接，但是沒有指定為外鍵的列上建立索引，而不經(jīng)常連接的字段則由優(yōu)化器自動生成索引。

（2）在頻繁進行排序或分組（即進行group by或order by操作）的列上建立索引，而頻繁進行刪除、插入操作的表不要建立過多的索引。

（3）在條件表達式中經(jīng)常用到的不同值較多的列上建立檢索，在不同值少的列上不要建立索引。比如在雇員表的“性別”列上只有“男”與“女”兩個不同值，因此就沒有必要建立索引，如果在此建立索引不但不會提高查詢效率，反而會嚴重降低更新速度。

（4）如果待排序的列有多個，可以在這些列上建立復合索引（compound index）。盡量使用較窄的索引, 這樣數(shù)據(jù)頁每頁上能因存放較多的索引行而減少操作。

（5）在查詢中經(jīng)常作為條件表達式并且不同值較多的列上建立索引，而不同值較少的列上不要建立索引。

（6）當數(shù)據(jù)庫表更新大數(shù)據(jù)后, 刪除并重新建立索引來提高查詢速度。

總之，建立索引一定要慎重，對每個索引建立的必要性都要仔細分析，一定要有建立的依據(jù)。過多的索引或不充分、不正確的索引對提升數(shù)據(jù)庫的性能毫無益處。

2 SQL語句優(yōu)化

SQL語言是一種非常靈活的語言，相同功能的實現(xiàn)常可以用幾種不同的語句來表達，但語句的執(zhí)行效率可能存在很的差別。因此，任何一個數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)中，合理的對SQL語句進行優(yōu)化將大大的提高整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能。所有的SQL語句執(zhí)行過程分三個階段，分別是進行處理語法分析、執(zhí)行、讀取數(shù)據(jù)。

圖1 SQL語句執(zhí)行過程

在使用SQL時，性能差異在大型的或是復雜的數(shù)據(jù)庫環(huán)境中，如在HIS的一些大型表中表現(xiàn)尤為明顯。經(jīng)過一段時間的總結，發(fā)現(xiàn)SQL語句比較低下的原因主要來自于不恰當?shù)乃饕O計、不充分的連接條件和不可優(yōu)化的WHERE子句及其它不恰當?shù)恼Z句操作等，在對它們進行適當?shù)膬?yōu)化后，其運行速度有了明顯提高。下面將從這幾個方面分別進行說明：

2.1 LIKE操作符

LIKE操作符可以應用通配符查詢，里面的通配符組合可能達到幾乎是任意的查詢，但是如果用得不好則會產(chǎn)生性能上的問題，如like 'a%' 使用索引，like ‘%a’ 不使用索引。用 like ‘%a%’ 查詢時，查詢耗時和字段值總長度成正比，所以不能用CHAR類型，而是VARCHAR。

2.2 限制返回行

在查詢Select語句中用Where字句限制返回的行數(shù)，避免表掃描，如果返回不必要的數(shù)據(jù)，浪費了服務器的I/O資源，加重了網(wǎng)絡的負擔降低性能。如果表很大，在表掃描的期間將表鎖住，禁止其他的聯(lián)接訪問表，后果嚴重?？梢允褂肨OP語句來限制返回結果。當返回多行數(shù)據(jù)時，盡可能不使用光標，因為它占用大量的資源，應該使用datastore。

2.3 UNION操作符

UNION在進行表鏈接后會篩選掉重復的記錄，所以在表鏈接后會對所產(chǎn)生的結果集進行排序運算，刪除重復的記錄再返回結果。實際大部分應用中是不會產(chǎn)生重復的記錄，最常見的是過程表與歷史表UNION。推薦采用UNION ALL操作符替代UNION，因為UNION ALL操作只是簡單的將兩個結果合并后就返回。

2.4 Between與IN

Between在某些時候比IN速度更快，Between能夠更快地根據(jù)索引找到范圍。如：

select * from YF_KCMX where YPXH in (12,13)

Select * from YF_KCMX where between 12 and 13