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案例

【说明】

【问题1】(9分)

【问题2】(9分)

【问题3】(7 分)

【答案】

【问题1】答案

【问题2】答案

【问题3】答案

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案例

        阅读以下关于数据库设计的叙述，回答问题 1 至问题 3 。

【说明】

        某医药销售企业因业务发展，需要建立线上药品销售系统，为用户提供便捷的互联网药品销售服务、该系统除了常规药品展示、订单、用户交流与反馈功能外，还需要提供当前热销产品排名、评价分类管理等功能。
        通过对需求的分析，在数据管理上初步决定采用关系数据库(MySQL)和数据库缓存Redis)的混合架构实现。
        经过规范化设计之后，该系统的部分数据库表结构如下所示：
        供应商(供应商 ID，供应商名称，联系方式，供应商地址)；
        药品(药品 ID，药品名称，药品型号，药品价格，供应商 ID)；
        药品库存(药品 ID，当前库存数量)；
        订单(订单号码，药品 ID，供应商 ID，药品数量，订单金额)。

【问题1】(9分)

        在系统初步运行后,发现系统数据访问性能较差。经过分析,刘工认为原来数据库规范化设计后，关系表过于细分，造成了大量的多表关联查询，影响了性能。例如当用户查询商品信息时，需要同时显示该药品的信息、供应商的信息、当前库存等信息。
        为此，刘工认为可以采用反规范化设计来改造药品关系的结构，以提高查询性能。修改后的药品关系结构为:
        药品(药品 ID，药品名称，药品型号，药品价格，供应商 ID，供应商名称，当前库存数量)；        
        请用 200 字以内的文字说明常见的反规范化设计方法，并说明用户查询商品信息应该采用哪种反规范化设计方法。

【问题2】(9分)

        王工认为，反规范化设计可提高查询的性能，但必然会带来数据的不一致性问题。请用200 字以内的文字说明在反规范化设计中，解决数据不一致性问题的三种常见方法，并说明该系统应该采用哪种方法。

【问题3】(7 分)

        该系统采用了 Redis 来实现某些特定功能(如当前热销药品排名等)，同时将药品关系数据放到内存以提高商品查询的性能，但必然会造成Redis 和 MySQL 的数据实时同步问题。
        (1)Redis 的数据类型包括String、Hash、List、Set 和ZSet 等，请说明实现当前热销药品排名的功能应该选择使用哪种数据类型。
        (2)请用 200字以内的文字解释说明解决 Redis 和 MySQL 数据实时同步问题的常见方案。

【答案】

【问题1】答案

        常见的反规范化设计方法：

        (1)增加冗余列：在多个表中保留相同的列，通过增加数据冗余减少或避免查询时的连接操作。
        (2)增加派生列：在表中增加可以由本表或其它表中数据计算生成的列，减少查询时的连接操作并避免计算或使用集合函数。
        (3)重新组表：如果许多用户需要查看两个表连接出来的结果数据，则把这两个表重新组成一个表来减少连接而提高性能。
        (4)水平分割表：根据一列或多列数据的值，把数据放到多个独立的表中，主要用于表数据规模很大、表中数据相对独立或数据需要存放到多个介质上时使用。
        (5)垂直分割表：对表进行分割，将主键与部分列放到一个表中，主键与其它列放到另一个表中，在查询时减少I/0次数。

        用户查询商品信息采用的是增加冗余列的技术。

【问题2】答案

        针对反规范化数据不一致问题，可采用的解决方案包括：
        1.触发器数据同步：对数据的任何修改立即触发对复制列或派生列的相应修改。触发器是实时的，而且相应的处理逻辑只在一个地方出现，易于维护。一般来说，是解决这类问题比较好的办法。
        2.应用程序数据同步：要求必须在同一事务中对所有涉及的表进行增、删、改操作。用应用逻辑来实现数据的完整性风险较大，因为同一逻辑必须在所有的应用中使用和维护，容易遗漏，特别是在需求变化时，不易于维护。
        3.批处理同步：指对复制列或派生列的修改积累一定的时间后，运行一批处理作业或存储过程对复制或派生列进行修改，这只能在对实时性要求不高的情况下使用。
        本系统应该采用 应用程序数据同步(或者触发器数据同步方式)，两个都行。

【问题3】答案

        版本一：

        (1)ZSet
        (2)读数据时先读取Redis中的key，如读到且未失效则返回key对应的数据；如读不到或key失效，则读取数据库，并同步Redis；写数据时先写数据库，并设置Redis对应的key失效或删除Redis中的数据。

        版本二：

        (1)ZSet

        (2)常见方案如下：
        1.实时同步方案，先查缓存，查不到再从DB查询，并保存到缓存;更新缓存时先更新数据库，再将缓存设置过期。
        2.异步队列方式同步，可采用消息中间件处理。
        3.通过数据库插件完成数据同步。
        4.利用触发器进行缓存同步。

        注：本题可以选，不过只能拿低分，只有问题一是有把握的，问题二、三就要看缘分，整体可能只能得到 10-12 分左右。        

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