如何设计用于存储排序列表的数据库？

我希望将排序后的列表存储在数据库中。我想有效地执行以下操作。

1. Insert（x）-将记录x插入表中
2. Delete（x）-从表中删除记录x
3. Before（x，n）-返回排序列表中记录x之前的'n'条记录。
4. After（x，n）-返回排序列表中记录x之后的'n'条记录。
5. First（n）-返回已排序列表中的前n个记录。
6. Last（n）-从排序列表中返回最后的'n'条记录。
7. Compare（x，y）-给定表中的两个记录x和y，请确定x> y。

我能想到的简单方法是在表中存储某种“等级”属性，并通过对该属性进行排序进行查询。但是在这种方法中，插入/修改具有等级的记录成为昂贵的操作。有没有更好的方法？

具体来说，我希望使用Amazon的SimpleDB实现该表。但是对关系数据库的一般回答也应该会有所帮助。

负载配置文件更新：

由于我正在针对Web应用程序进行规划，因此这取决于使用该应用程序的用户数量。

如果有10万活跃用户（超级乐观：P），那么我每天的估算值大概是

500k选择，100k插入和删除，500k更新

我希望桌子总数可以增长到50万。

我希望对更新，插入和比较操作进行优化。项目的等级将不断变化，我需要保持表格更新。

如果等级不是完全任意的，而是可以从其他属性（例如，姓名，玩家得分等）推导出来的，那么请仔细看一下乔尔的答案。

如果它是数据的任意属性，则应将其存储为记录表中的一列。假设Amazon的SimpleDB与典型的RDBMS相似，那么您可以对该列进行索引，并使用适当的索引策略快速满足上述所有查询。对于RDBMS，这是正常的。

考虑到您期望较高的插入和更新活动，但同时也具有较高的读取活动，我建议您执行以下操作：

• 将表聚集在排名上，尤其是如果您的绝大多数查询都违反排名时。如果没有，或者如果在SimpleDB中没有选择聚类键，则只需创建一个以rank作为前导列的索引。这将满足查询3-6。
• 记录上的索引先排列然后排序（或者，在SQL Server的世界中，仅记录和INCLUDE-ing排序，或者仅记录是否已按排名聚类）将满足查询7。
• 可以通过适当地分隔数据（即FILLFACTOR在SQL Server中设置）来优化操作1和2 。如果您排名靠前，这一点尤其重要。
• 在插入或更新等级时，请在等级编号之间保持尽可能大的距离，以最小化您需要对现有记录重新排序以适应等级插入或更新的可能性。例如，如果您以1000为步长对记录进行排名，那么您将有足够的空间来容纳大约一半的更改，而插入的可能性很小，您需要重新排列不直接涉及这些更改的记录。
• 每晚对所有记录重新排序，以重置它们之间的排名差距。
• 您可以调整批量重新排列的频率以及行列间距的大小，以适应相对于现有记录数的预期插入或更新数。因此，如果您有10万条记录，并且希望插入和更新的记录占总数的10％，请留出足够的空间容纳1万个新排名，并每晚重新排名。
• 重新排序500K记录是一项昂贵的操作，但是对于这样的数据库，每天或每周下班时间进行一次应该很好。这种非工作时间的大规模重新排名可以保持排名差距，这可以节省您在正常和高峰时段为每次排名更新或插入而重新排名的许多记录。

如果您希望在100K +大小的表上读取100K +，则不建议使用链表方法。不能很好地缩放到这些大小。

我通常使用您描述的“等级”方法。当需要对项目进行重新排序时，我不必花时间去更新行，而是可以删除列表中的所有记录，然后以正确的顺序重新插入新项目，从而摆脱困境。显然，此方法已针对检索进行了优化。

一种替代方法是使用表上的“前身”反身外键列将记录建模为链接列表：

ID   setID   item       predecessor
---  ------  ------     ------------
1    1       Apple      null
2    1       Orange     1
3    2       Cucumber   null
4    1       Pear       2
5    1       Grape      4
6    2       Carrot     3

您可以轻松地检索列表并添加和删除项目，而开销很少，但是以正确的顺序取出记录将非常棘手。也许有一个聪明的方法可以在单个查询中执行此操作，可能有很多别名表连接。

在建模树型关系（类别，文件夹，集合和子集）时，经常使用后一种方法。我一般都有某种递归函数来重构应用程序中的完整树。

我认为要做的是存储用于计算排名的一个或多个属性，然后在它们之上建立索引。与其尝试强迫数据库以排序的顺序或使用手动管理的链表来物理存储数据，不如让数据库引擎按照设计的方式运行？

这些是诸如simpleDB之类的非RDBMS的局限性。您所需的功能不能在simpleDB的DB端实现，必须从编程端/应用程序实现。

对于RDBMS之类的SQL server，您需要的功能对于聚簇索引是基本的。

• Insert（x）-将记录x插入表>简单插入。
• Delete（x）-从表中删除记录x>简单删除。

• Before（x，n）-返回排序列表中记录x之前的'n'条记录。>选择前n个结果，其中x小于值并按子句排序。

• After（x，n）-返回排序列表中记录x之后的'n'条记录。>选择前n个结果（其中x大于值）和order by子句。

• First（n）-返回已排序列表中的前n个记录。>选择前n个结果。

• Last（n）-从排序列表中返回最后的'n'条记录。>按desc顺序选择前n个结果。

• Compare（x，y）-给定表中的两个记录x和y，请确定x> y。> TSQL IF语句。

这是每次插入后我用来重新排序Postgres表的方式：

CREATE OR REPLACE FUNCTION re_rank_list() RETURNS trigger AS $re_rank_list$
DECLARE
    temprow record;
    row_idx integer := 1;    
BEGIN
    FOR temprow IN
    SELECT * FROM your_schema.your_list WHERE list_id = NEW.list_id ORDER BY rank ASC
    LOOP
        UPDATE your_schema.your_list SET rank = row_idx * 100 WHERE id = temprow.id;
        row_idx := row_idx + 1;
    END LOOP;
    RETURN NEW;
END;
$re_rank_list$ LANGUAGE plpgsql;


CREATE TRIGGER re_rank_list AFTER UPDATE ON your_schema.your_list_value
    FOR EACH ROW 
    WHEN (pg_trigger_depth() = 0)
    EXECUTE PROCEDURE re_rank_list();

在我的用例中，性能不是问题，但确保它永不中断或表现异常的信心很重要。