数据交互复杂度与频度的提升，导致了数据库在运维、迁移和规模扩展进程中的性能问题。作为一项确保企业IT基础部件健康运营的关键技术，数据库性能优化的实现路径和IT系统管理架构越来越密不可分。
在数据库成熟应用的时代，数据库的性能优化已经演变为一项相当严密的系统工程。作为企业IT基础设施的核心部件之一，数据库并不是孤立的系统，它与网络、操作系统、存储等硬件系统紧密相连，这种与其他IT部件的多重连接特性决定了数据库性能优化是一门综合技术。
在应用丛生、高度分布式的环境中，要总结出一套“放之四海皆准”的数据库性能优化方法论并不容易。但结合企业自身特色的性能优化流程却是有据可循的。在流程确立的过程之中，企业首先需要明确的问题就是，无论从什么样的角度切入，都要确保优化行为能够与IT系统的整体管理框架保持协调地联动，因为数据库的性能问题不仅仅局限在数据库内部。在大部分情况下，其优化行为都要围绕IT整体性能调优的思路展开。
数据库性能优化时首先要做的第一件事情是全局谋划。古语云：“不谋全局者，不足谋一域。”说的是如果不从全局角度考虑问题，是无法获得局部智慧的。具体到数据库性能优化，通常包含针对应用、参数、存储、硬件、网络、操作系统的优化操作。有统计显示，对网络、硬件、操作系统、数据库参数进行优化所获得的性能提升，只占数据库系统性能提升的40%左右，其余60%的系统性能提升则来自于对应用程序的优化。
数据库性能优化在很多时候都需要解决数据库以外的问题，这要求实践者具有完整的知识体系，是一项非常具有挑战性的工作。
数据库性能优化需要考虑的第二件事情是要在设计时就做好风险规避。和其他IT基础组件一样，数据库性能下降很大一部分的风险是能够在数据库的设计阶段就可以规避的。因此，设计优化也就成为了数据库性能优化技术的源头和方向。企业对设计优化的不够重视主要体现在，工期紧张，开发时间短，以及系统匆忙上线后未经过充分优化和测试。
完整的数据库性能优化周期可以分为两个阶段，一是设计与开发阶段，主要负责对数据库逻辑和物理结构的优化设计，使其在满足具体业务需求的前提下，系统性能达到最佳，同时系统开销最小；二是数据库的运行阶段，其优化手段以数据库级、操作系统级、网络级为主。比较生命周期的调优成本与调优收益曲线，可以看出，性能调优的成本随软件生命周期进程而增加，而调优收益却随软件生命周期进程而减少。因此，数据库上线之前的早期测试和调优工作不仅是日后数据库健康运维的基础，同时也可以有效避免那些应用后期不必要或需要付出高昂代价的优化操作。
下面，编者将以SQL Server为例，从后台数据库的角度讨论应用程序性能优化技巧，并且给出了一些有益的建议。
1 数据库设计
要在良好的SQL Server方案中实现最优的性能，最关键的是要有1个很好的数据库设计方案。在实际工作中，许多SQL
Server方案往往是由于数据库设计得不好导致性能很差。所以，要实现良好的数据库设计就必须考虑这些问题。
1.1 逻辑库规范化问题
一般来说，逻辑数据库设计会满足规范化的前3级标准:
1.第1规范:没有重复的组或多值的列。
2.第2规范:每个非关键字段必须依赖于主关键字，不能依赖于1个组合式主关键字的某些组成部分。
3.第3规范:1个非关键字段不能依赖于另1个非关键字段。
遵守这些规则的设计会产生较少的列和更多的表，因而也就减少了数据冗余，也减少了用于存储数据的页。但表关系也许需要通过复杂的合并来处理，这样会降低系统的性能。某种程度上的非规范化可以改善系统的性能，非规范化过程可以根据性能方面不同的考虑用多种不同的方法进行，但以下方法经实践验证往往能提高性能。
1.2 生成物理数据库
要想正确选择基本物理实现策略，必须懂得数据库访问格式和硬件资源的操作特点，主要是内存和磁盘子系统I/O。这是一个范围广泛的话题，但以下的准则可能会有所帮助。
2 与SQL Server相关的硬件系统
与SQL Server有关的硬件设计包括系统处理器、内存、磁盘子系统和网络，这4个部分基本上构成了硬件平台，Windows
NT和SQL Server运行于其上。
2.1 系统处理器(CPU)
根据自己的具体需要确定CPU结构的过程就是估计在硬件平台上占用CPU的工作量的过程。从以往的经验看，CPU配置最少应是1个80586/100处理器。如果只有2～3个用户，这就足够了，但如果打算支持更多的用户和关键应用，推荐采用Pentium
Pro或PⅡ级CPU。
2.2 内存(RAM)
为SQL Server方案确定合适的内存设置对于实现良好的性能是至关重要的。SQL Server用内存做过程缓存、数据和索引项缓存、静态服务器开支和设置开支。SQL
Server最多能利用2GB虚拟内存，这也是最大的设置值。还有一点必须考虑的是Windows NT和它的所有相关的服务也要占用内存。
Windows NT为每个WIN32应用程序提供了4GB的虚拟地址空间。这个虚拟地址空间由Windows
NT虚拟内存管理器(VMM)映射到物理内存上，在某些硬件平台上可以达到4GB。SQL Server应用程序只知道虚拟地址，所以不能直接访问物理内存，这个访问是由VMM控制的。Windows
NT允许产生超出可用的物理内存的虚拟地址空间，这样当给SQL Server分配的虚拟内存多于可用的物理内存时，会降低SQL
Server的性能。
2.3 磁盘子系统
设计1个好的磁盘I/O系统是实现良好的SQL Server方案的一个很重要的方面。这里讨论的磁盘子系统至少有1个磁盘控制设备和1个或多个硬盘单元，还有对磁盘设置和文件系统的考虑。
3 检索策略
在精心选择了硬件平台，又实现了1个良好的数据库方案，并且具备了用户需求和应用方面的知识后，现在应该设计查询和索引了。有2个方面对于在SQL
Server上取得良好的查询和索引性能是十分重要的，第1是根据SQL Server优化器方面的知识生成查询和索引;第2是利用SQL
Server的性能特点，加强数据访问操作。
3.1 SQL Server优化器
Microsoft SQL Server数据库内核用1个基于费用的查询优化器自动优化向SQL提交的数据查询操作。数据操作查询是指支持SQL关键字WHERE或HAVING的查询，如SELECT、DELETE和UPDATE。基于费用的查询优化器根据统计信息产生子句的费用估算。
了解优化器数据处理过程的简单方法是检测SHOWPLAN命令的输出结果。如果用基于字符的工具(例如isql)，可以通过键入SHOW
SHOWPLAN ON来得到SHOWPLAN命令的输出。如果使用图形化查询，比如SQL Enterprise
Manager中的查询工具或isql/w，可以设定配置选项来提供这一信息。
3.2 高效的查询选择
从以上查询优化的3个阶段不难看出，设计出物理I/O和逻辑I/O最少的方案并掌握好处理器时间和I/O时间的平衡，是高效查询设计的主要目标。也就是说，希望设计出这样的查询:充分利用索引、磁盘读写最少、最高效地利用了内存和CPU资源。
4 性能优化的其他考虑
上面列出了影响SQL Server的一些主要因素，实际上远不止这些。操作系统的影响也很大，在Windows
NT下，文件系统的选择、网络协议、开启的服务、SQL Server的优先级等选项也不同程度上影响了SQL
Server的性能。
影响性能的因素是如此的多，而应用又各不相同，找出1个通用的优化方案是不现实的，在系统开发和维护的过程中必须针对运行的情况，不断加以调整。事实上，绝大部分的优化和调整工作是在与客户端独立的服务器上进行的，因此也是现实可行的。
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