MySQL技能完整学习列表4、数据库设计——2、数据库规范化(Normalization)——3、实体-关系模型(ER Modeling)

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL Serverless,0.5-2RCU 50GB
简介: MySQL技能完整学习列表4、数据库设计——2、数据库规范化(Normalization)——3、实体-关系模型(ER Modeling)



 

数据库规范化(Normalization)

MySQL数据库的规范化(Normalization)是一种数据库设计技术,用于有效地组织数据以减少冗余和改善数据完整性。规范化的过程主要是通过创建一系列的数据实体,并确保这些实体之间的关系是逻辑且一致的。

规范化的主要目的有两个:

  1. 消除冗余数据:这意味着避免在多个表中存储相同的数据。
  2. 确保数据的依赖性处于有效状态:这意味着相关数据只存储在一个表中。

这两个目标的实现能够减少数据库和表的空间消耗,并确保数据存储的一致性和逻辑性。

在关系数据库中,这种规范化是通过应用一系列的规则来实现的,这些规则被称为“范式”。范式从低到高共分为五种:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、第四范式(4NF)和第五范式(5NF)。每个范式都有其特定的要求,满足这些要求可以使数据库更加规范化。例如,第一范式需要满足的要求最低,而第二范式在第一范式的基础上增加了更多的要求,以此类推。

一般来说,通过第三范式就能满足大部分数据库表的规范化需求,但在某些情况下可能需要达到更高的范式。

需要注意的是,过度的规范化可能会导致性能问题,因为需要进行更多的表连接操作来获取数据。因此,在实际应用中需要找到平衡点,既要避免数据冗余和不一致,又要考虑性能需求。

数据库三范式

数据库的三大范式包含:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)。

  1. 第一范式(1NF):数据库表中的每一列都不可再分,也就是要满足原子性。所谓的原子就是最小的,不能再进行划分的。例如,如果有一个列是“部门岗位”,这实际上是可以进行划分的,应改为“部门”和“岗位”两列,这样才满足第一范式。
  2. 第二范式(2NF):在满足第一范式的基础上,要求每个字段都和主键完整相关,而不是仅和主键部分相关(主要针对联合主键而言)。如果一个表中出现联合主键,我们需要进行详细的分析。当表中的某个字段只关联了主键中的部分字段,那么就不满足第二范式。
  3. 第三范式(3NF):表中的非主键字段和主键字段直接相关,不允许间接相关。例如,“部门名称”和“员工编号”的关系是“员工编号”→“部门编号” →“部门名称”,这不是直接相关,因此不满足第三范式的要求。

实体-关系模型(ER Modeling)

实体-关系模型(ER Modeling)是一种用于描述现实世界中实体以及它们之间关系的概念模型。这种模型被广泛应用于数据库设计中,有助于分析和理解数据结构,以及确定系统中数据的存储需求。

在ER模型中,有两个主要的组成部分:实体和关系。

  1. 实体:实体是现实世界中可以区分的对象或事物,例如人员、地点、概念、事件等。在数据库中,实体通常对应一张表,这张表包含了描述该实体的所有信息。每个实体都有一个唯一的标识符,称为实体标识符或主键,用于在数据库中唯一地标识该实体。
  2. 关系:关系是实体之间的联系或互动。例如,一个顾客可以下多个订单,一个订单只能属于一个顾客,这就是顾客和订单之间的关系。在数据库中,关系通常通过外键来实现,外键是一个表中的字段,它引用了另一个表中的主键。

此外,ER模型还包括属性和实体集的概念。属性是实体的特征或数据元素,例如姓名、地址等。实体集是具有相同属性和关系的实体的集合。

通过使用ER模型,数据库设计师可以清晰地表示出数据的需求和结构,这对于构建高效、准确的数据库系统至关重要。同时,ER模型也使得数据库的修改和维护变得更加容易,因为所有的数据结构和关系都被明确地定义和描述出来了。

以上是关于实体-关系模型(ER Modeling)的详细介绍。

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