数据库设计经验之谈(转载)

简介:

1. 原始单据与实体之间的关系  
    
      可以是一对一、一对多、多对多的关系。在一般情况下,它们是一对一的关系:即一张原始单据对应且只对应一个实体。在特殊情况下,它们可能是一对多或多对一的关系,即一张原始单证对应多个实体,或多张原始单证对应一个实体。这里的实体可以理解为基本表。明确这种对应关系后,对我们设计录入界面大有好处。  

      〖例1〗:一份员工履历资料,在人力资源信息系统中,就对应三个基本表:员工基本情况表、社会关系表、工作简历表。这就是“一张原始单证对应多个实体”的典型例子。  

      2. 主键与外键  
    
      一般而言,一个实体不能既无主键又无外键。在E?R 图中, 处于叶子部位的实体, 可以定义主键,也可以不定义主键(因为它无子孙), 但必须要有外键(因为它有父亲)。  
    
      主键与外键的设计,在全局数据库的设计中,占有重要地位。当全局数据库的设计完成以后,有个美国数据库设计专家说:“键,到处都是键,除了键之外,什么也没有”,这就是他的数据库设计经验之谈,也反映了他对信息系统核心(数据模型)的高度抽象思想。因为:主键是实体的高度抽象,主键与外键的配对,表示实体之间的连接。  

      3. 基本表的性质  
    
      基本表与中间表、临时表不同,因为它具有如下四个特性:  
     
        (1) 原子性。基本表中的字段是不可再分解的。  
      (2) 原始性。基本表中的记录是原始数据(基础数据)的记录。  
      (3) 演绎性。由基本表与代码表中的数据,可以派生出所有的输出数据。  
      (4) 稳定性。基本表的结构是相对稳定的,表中的记录是要长期保存的。  

      理解基本表的性质后,在设计数据库时,就能将基本表与中间表、临时表区分开来。  

      4. 范式标准  
   
      基本表及其字段之间的关系, 应尽量满足第三范式。但是,满足第三范式的数据库设计,往往不是最好的设计。为了提高数据库的运行效率,常常需要降低范式标准:适当增加冗余,达到以空间换时间的目的。  

      〖例2〗:有一张存放商品的基本表,如表1所示。“金额”这个字段的存在,表明该表的设计不满足第三范式,因为“金额”可以由“单价”乘以“数量”得到,说明“金额”是冗余字段。但是,增加“金额”这个冗余字段,可以提高查询统计的速度,这就是以空间换时间的作法。  
    
      在Rose 2002中,规定列有两种类型:数据列和计算列。“金额”这样的列被称为“计算列”,而“单价”和“数量”这样的列被称为“数据列”。  
    
      表1 商品表的表结构  
    商品名称 商品型号 单价 数量 金额  
    电视机 29? 2,500 40 100,000  
     
      5. 通俗地理解三个范式  
    
      通俗地理解三个范式,对于数据库设计大有好处。在数据库设计中,为了更好地应用三个范式,就必须通俗地理解三个范式(通俗地理解是够用的理解,并不是最科学最准确的理解):  
    
      第一范式:1NF是对属性的原子性约束,要求属性具有原子性,不可再分解;  
    第二范式:2NF是对记录的惟一性约束,要求记录有惟一标识,即实体的惟一性;  
    第三范式:3NF是对字段冗余性的约束,即任何字段不能由其他字段派生出来,它要求字段没有冗余.  
    
      没有冗余的数据库设计可以做到。但是,没有冗余的数据库未必是最好的数据库,有时为了提高运行效率,就必须降低范式标准,适当保留冗余数据。具体做法是:在概念数据模型设计时遵守第三范式,降低范式标准的工作放到物理数据模型设计时考虑。降低范式就是增加字段,允许冗余。  

      6. 要善于识别与正确处理多对多的关系  
        
      若两个实体之间存在多对多的关系,则应消除这种关系。消除的办法是,在两者之间增加第三个实体。这样,原来一个多对多的关系,现在变为两个一对多的关系。要将原来两个实体的属性合理地分配到三个实体中去。这里的第三个实体,实质上是一个较复杂的关系,它对应一张基本表。一般来讲,数据库设计工具不能识别多对多的关系,但能处理多对多的关系。  

      〖例3〗:在“图书馆信息系统”中,“图书”是一个实体,“读者”也是一个实体。这两个实体之间的关系,是一个典型的多对多关系:一本图书在不同时间可以被多个读者借阅,一个读者又可以借多本图书。为此,要在二者之间增加第三个实体,该实体取名为“借还书”,它的属性为:借还时间、借还标志(0表示借书,1表示还书),另外,它还应该有两个外键(“图书”的主键,“读者”的主键),使它能与“图书”和“读者”连接。  

      7. 主键PK的取值方法  
     
      PK是供程序员使用的表间连接工具,可以是一无物理意义的数字串, 由程序自动加1来实现。也可以是有物理意义的字段名或字段名的组合。不过前者比后者好。当PK是字段名的组合时,建议字段的个数不要太多,多了不但索引占用空间大,而且速度也慢。  

      8. 正确认识数据冗余  
    
      主键与外键在多表中的重复出现, 不属于数据冗余,这个概念必须清楚,事实上有许多人还不清楚。非键字段的重复出现, 才是数据冗余!而且是一种低级冗余,即重复性的冗余。高级冗余不是字段的重复出现,而是字段的派生出现。  

      〖例4〗:商品中的“单价、数量、金额”三个字段,“金额”就是由“单价”乘以“数量”派生出来的,它就是冗余,而且是一种高级冗余。冗余的目的是为了提高处理速度。只有低级冗余才会增加数据的不一致性,因为同一数据,可能从不同时间、地点、角色上多次录入。因此,我们提倡高级冗余(派生性冗余),反对低级冗余(重复性冗余)。  

      9. E--R图没有标准答案  
    
      信息系统的E--R图没有标准答案,因为它的设计与画法不是惟一的,只要它覆盖了系统需求的业务范围和功能内容,就是可行的。反之要修改E--R图。尽管它没有惟一的标准答案,并不意味着可以随意设计。好的E?R图的标准是:结构清晰、关联简洁、实体个数适中、属性分配合理、没有低级冗余。  

      10. 视图技术在数据库设计中很有用  
    
      与基本表、代码表、中间表不同,视图是一种虚表,它依赖数据源的实表而存在。视图是供程序员使用数据库的一个窗口,是基表数据综合的一种形式, 是数据处理的一种方法,是用户数据保密的一种手段。为了进行复杂处理、提高运算速度和节省存储空间, 视图的定义深度一般不得超过三层。 若三层视图仍不够用, 则应在视图上定义临时表, 在临时表上再定义视图。这样反复交迭定义, 视图的深度就不受限制了。  

      对于某些与国家政治、经济、技术、军事和安全利益有关的信息系统,视图的作用更加重要。这些系统的基本表完成物理设计之后,立即在基本表上建立第一层视图,这层视图的个数和结构,与基本表的个数和结构是完全相同。并且规定,所有的程序员,一律只准在视图上操作。只有数据库管理员,带着多个人员共同掌握的“安全钥匙”,才能直接在基本表上操作。请读者想想:这是为什么?  

      11. 中间表、报表和临时表  
    
      中间表是存放统计数据的表,它是为数据仓库、输出报表或查询结果而设计的,有时它没有主键与外键(数据仓库除外)。临时表是程序员个人设计的,存放临时记录,为个人所用。基表和中间表由DBA维护,临时表由程序员自己用程序自动维护。  

      12. 完整性约束表现在三个方面  
    
      域的完整性:用Check来实现约束,在数据库设计工具中,对字段的取值范围进行定义时,有一个Check按钮,通过它定义字段的值城。参照完整性:用PK、FK、表级触发器来实现。用户定义完整性:它是一些业务规则,用存储过程和触发器来实现。  

      13. 防止数据库设计打补丁的方法是“三少原则”  
     
       (1) 一个数据库中表的个数越少越好。只有表的个数少了,才能说明系统的E--R图少而精,去掉了重复的多余的实体,形成了对客观世界的高度抽象,进行了系统的数据集成,防止了打补丁式的设计;  
      
       (2) 一个表中组合主键的字段个数越少越好。因为主键的作用,一是建主键索引,二是做为子表的外键,所以组合主键的字段个数少了,不仅节省了运行时间,而且节省了索引存储空间;  
      
       (3) 一个表中的字段个数越少越好。只有字段的个数少了,才能说明在系统中不存在数据重复,且很少有数据冗余,更重要的是督促读者学会“列变行”,这样就防止了将子表中的字段拉入到主表中去,在主表中留下许多空余的字段。所谓“列变行”,就是将主表中的一部分内容拉出去,另外单独建一个子表。这个方法很简单,有的人就是不习惯、不采纳、不执行。  
    
      数据库设计的实用原则是:在数据冗余和处理速度之间找到合适的平衡点。“三少”是一个整体概念,综合观点,不能孤立某一个原则。该原则是相对的,不是绝对的。“三多”原则肯定是错误的。试想:若覆盖系统同样的功能,一百个实体(共一千个属性) 的E--R图,肯定比二百个实体(共二千个属性) 的E--R图,要好得多。  
    
      提倡“三少”原则,是叫读者学会利用数据库设计技术进行系统的数据集成。数据集成的步骤是将文件系统集成为应用数据库,将应用数据库集成为主题数据库,将主题数据库集成为全局综合数据库。集成的程度越高,数据共享性就越强,信息孤岛现象就越少,整个企业信息系统的全局E?R图中实体的个数、主键的个数、属性的个数就会越少。  
    
      提倡“三少”原则的目的,是防止读者利用打补丁技术,不断地对数据库进行增删改,使企业数据库变成了随意设计数据库表的“垃圾堆”,或数据库表的“大杂院”,最后造成数据库中的基本表、代码表、中间表、临时表杂乱无章,不计其数,导致企事业单位的信息系统无法维护而瘫痪。  
     
      “三多”原则任何人都可以做到,该原则是“打补丁方法”设计数据库的歪理学说。“三少”原则是少而精的原则,它要求有较高的数据库设计技巧与艺术,不是任何人都能做到的,因为该原则是杜绝用“打补丁方法”设计数据库的理论依据。  

      14. 提高数据库运行效率的办法  
    
      在给定的系统硬件和系统软件条件下,提高数据库系统的运行效率的办法是:  
       (1) 在数据库物理设计时,降低范式,增加冗余, 少用触发器, 多用存储过程。  
        
       (2) 当计算非常复杂、而且记录条数非常巨大时(例如一千万条),复杂计算要先在数据库外面,以文件系统方式用C++语言计算处理完成之后,最后才入库追加到表中去。这是电信计费系统设计的经验。  
    
       (3) 发现某个表的记录太多,例如超过一千万条,则要对该表进行水平分割。水平分割的做法是,以该表主键PK的某个值为界线,将该表的记录水平分割为两个表。若发现某个表的字段太多,例如超过八十个,则垂直分割该表,将原来的一个表分解为两个表。  
    
       (4) 对数据库管理系统DBMS进行系统优化,即优化各种系统参数,如缓冲区个数。  
    
       (5) 在使用面向数据的SQL语言进行程序设计时,尽量采取优化算法。  
   
      总之,要提高数据库的运行效率,必须从数据库系统级优化、数据库设计级优化、程序实现级优化,这三个层次上同时下功夫。



本文转自高海东博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/ghd258/archive/2008/04/05/1137958.html,如需转载请自行联系原作者
相关文章
|
SQL 存储 Oracle
平时做开发需要掌握哪些数据库方面的知识(个人经验之谈)
平时做开发需要掌握哪些数据库方面的知识(个人经验之谈)
276 0
|
程序员 数据库 数据库管理
|
19天前
|
负载均衡 算法 关系型数据库
大数据大厂之MySQL数据库课程设计:揭秘MySQL集群架构负载均衡核心算法:从理论到Java代码实战,让你的数据库性能飙升!
本文聚焦 MySQL 集群架构中的负载均衡算法,阐述其重要性。详细介绍轮询、加权轮询、最少连接、加权最少连接、随机、源地址哈希等常用算法,分析各自优缺点及适用场景。并提供 Java 语言代码实现示例,助力直观理解。文章结构清晰,语言通俗易懂,对理解和应用负载均衡算法具有实用价值和参考价值。
大数据大厂之MySQL数据库课程设计:揭秘MySQL集群架构负载均衡核心算法:从理论到Java代码实战,让你的数据库性能飙升!
|
2月前
|
关系型数据库 MySQL Java
【YashanDB知识库】原生mysql驱动配置连接崖山数据库
【YashanDB知识库】原生mysql驱动配置连接崖山数据库
【YashanDB知识库】原生mysql驱动配置连接崖山数据库
|
19天前
|
存储 关系型数据库 MySQL
大数据新视界 --面向数据分析师的大数据大厂之 MySQL 基础秘籍:轻松创建数据库与表,踏入大数据殿堂
本文详细介绍了在 MySQL 中创建数据库和表的方法。包括安装 MySQL、用命令行和图形化工具创建数据库、选择数据库、创建表(含数据类型介绍与选择建议、案例分析、最佳实践与注意事项)以及查看数据库和表的内容。文章专业、严谨且具可操作性,对数据管理有实际帮助。
大数据新视界 --面向数据分析师的大数据大厂之 MySQL 基础秘籍:轻松创建数据库与表,踏入大数据殿堂
|
8天前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
MySQL下载安装全攻略!小白也能轻松上手,从此数据库不再难搞!
这是一份详细的MySQL安装与配置教程,适合初学者快速上手。内容涵盖从下载到安装的每一步操作,包括选择版本、设置路径、配置端口及密码等。同时提供基础操作指南,如数据库管理、数据表增删改查、用户权限设置等。还介绍了备份恢复、图形化工具使用和性能优化技巧,帮助用户全面掌握MySQL的使用方法。附带常见问题解决方法,保姆级教学让你无忧入门!
MySQL下载安装全攻略!小白也能轻松上手,从此数据库不再难搞!
|
2月前
|
关系型数据库 MySQL 数据库连接
docker拉取MySQL后数据库连接失败解决方案
通过以上方法,可以解决Docker中拉取MySQL镜像后数据库连接失败的常见问题。关键步骤包括确保容器正确启动、配置正确的环境变量、合理设置网络和权限,以及检查主机防火墙设置等。通过逐步排查,可以快速定位并解决连接问题,确保MySQL服务的正常使用。
460 82
|
26天前
|
负载均衡 算法 关系型数据库
大数据新视界--大数据大厂之MySQL数据库课程设计:MySQL集群架构负载均衡故障排除与解决方案
本文深入探讨 MySQL 集群架构负载均衡的常见故障及排除方法。涵盖请求分配不均、节点无法响应、负载均衡器故障等现象,介绍多种负载均衡算法及故障排除步骤,包括检查负载均衡器状态、调整算法、诊断修复节点故障等。还阐述了预防措施与确保系统稳定性的方法,如定期监控维护、备份恢复策略、团队协作与知识管理等。为确保 MySQL 数据库系统高可用性提供全面指导。
|
1月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
大数据新视界--大数据大厂之MySQL数据库课程设计:MySQL 数据库 SQL 语句调优方法详解(2-1)
本文深入介绍 MySQL 数据库 SQL 语句调优方法。涵盖分析查询执行计划,如使用 EXPLAIN 命令及理解关键指标;优化查询语句结构,包括避免子查询、减少函数使用、合理用索引列及避免 “OR”。还介绍了索引类型知识,如 B 树索引、哈希索引等。结合与 MySQL 数据库课程设计相关文章,强调 SQL 语句调优重要性。为提升数据库性能提供实用方法,适合数据库管理员和开发人员。
|
1月前
|
关系型数据库 MySQL 大数据
大数据新视界--大数据大厂之MySQL 数据库课程设计:MySQL 数据库 SQL 语句调优的进阶策略与实际案例(2-2)
本文延续前篇,深入探讨 MySQL 数据库 SQL 语句调优进阶策略。包括优化索引使用,介绍多种索引类型及避免索引失效等;调整数据库参数,如缓冲池、连接数和日志参数;还有分区表、垂直拆分等其他优化方法。通过实际案例分析展示调优效果。回顾与数据库课程设计相关文章,强调全面认识 MySQL 数据库重要性。为读者提供综合调优指导,确保数据库高效运行。

热门文章

最新文章