資料庫設計

實體之間的關係

• 一對多(1:N)

  • 主表中的一條記錄對應從表中的多條記錄
  • 實現一對多的方式
    • 主鍵和非主鍵建關係

• 多對一(N:1)

  • 多對一就是一對多

• 一對一(1:1)

  • 如何實現一對一
    • 主鍵和主鍵建關係
  • 一對一兩個表完全可以用一個表實現，為什麼還要分成兩個表？
    • 表的垂直分割
      • 在欄位數量很多情況下，資料量也就很大
      • 每次查詢都需要檢索大量資料，這樣效率低下
      • 將所有欄位分成兩個部分，“常用欄位”和“不常用欄位”
      • 這樣對大部分查詢者來說效率提高了

• 多對多(N:N)

  • 主表中的一條記錄對應從表中的多條記錄
  • 從表中的一條記錄對應主表中的多條記錄
  • 如何實現多對多
    • 利用第三張關係表

• 小結

  • 如何實現一對一：主鍵和主鍵建關係
  • 如果實現一對多：主鍵和非主鍵建關係
  • 如何實現多對多：引入第三張關係表

資料庫設計

• 資料庫設計的步驟
  • 收集資訊：與該系統有關人員進行交流、坐談，充分理解資料庫需要完成的任務
  • 標識物件（實體－Entity）：標識資料庫要管理的關鍵物件或實體
  • 標識每個實體的屬性（Attribute）
  • 標識物件之間的關係（Relationship）
  • 將模型轉換成資料庫
  • 資料規範化

第一步：收集資訊

• BBS論壇的基本功能
  • 使用者註冊和登入，後臺資料庫需要存放使用者的註冊資訊和線上狀態資訊
  • 使用者發貼，後臺資料庫需要存放貼子相關資訊，如貼子內容、標題等
  • 使用者可以對發帖進行回覆
  • 論壇版塊管理：後臺資料庫需要存放各個版塊資訊，如版主、版塊名稱、貼子數等

第二步：標識物件

• 實體一般是名詞
  • 使用者物件
  • 板塊物件
  • 帖子物件
  • 跟帖物件

第三步：標識每個實體的屬性

• 使用者物件

  • 暱稱
  • 密碼
  • 電子郵件
  • 生日
  • 性別
  • 使用者的等級
  • 備註資訊
  • 註冊日期
  • 狀態
  • 積分

• 板塊物件

  • 板塊名稱
  • 版主
  • 本版格言
  • 點選率
  • 發帖數

• 帖子物件

  • 發帖人
  • 發帖表情
  • 回覆數量
  • 標題
  • 正文
  • 發帖時間
  • 點選數
  • 狀態
  • 最後回覆時間

• 跟貼物件

  • 帖子編號
  • 回帖人
  • 回帖表情
  • 標題
  • 正文
  • 回帖時間
  • 點選數

第四步：標識物件之間的關係

• 繪製E-R圖

  • E-R（Entity－Relationship）實體關係圖

• 符號及含義

  • □ 空方塊 實體，一般是名詞
  • ○ 空圓 屬性，一般是名詞
  • ◇ 空菱形 關係，一般是動詞

• 將E-R圖轉成表
  • 實體轉成表，屬性轉成欄位
  • 如果沒有合適的欄位做主鍵，給表新增一個自動增長列做主鍵

第五步：將模型轉化為資料庫

• 用EA軟體

第六步：資料規範化

• 資料庫設計三正規化

  • 第一正規化：確保每列原子性
    • 確保每列的原子性，一個欄位表示一個含義
  • 第二正規化：非關鍵欄位必須依賴於關鍵欄位
    • 在滿足第一正規化的前提下，要求每個表只描述一件事情
  • 第三正規化：消除傳遞依賴
    • 在滿足第二正規化的前提下，除了主鍵以外的其他列消除傳遞依賴

• 反3NF

  • 正規化越高，資料冗餘越少，但是效率有時就越地下，為了提高執行效率，可以適當讓資料冗餘。

• 例題說明

  • 下面的設計不滿足第三正規化，但是高考分數表就是這樣設計的
  • 高考分數峰值訪問量非常大，這時候就是效能更重要
  • 當效能和規範化衝突的時候，我們首選效能
  • 這就是“反三正規化”

• 小結
  • 第一正規化約束的所有欄位
  • 第二正規化約束的主鍵和非主鍵的關係
  • 第三正規化約束的非主鍵之間的關係
  • 正規化越高，冗餘越少，但表數業越多
  • 規範化和效能的關係 ：效能比規範化更重要

資料庫設計例題

• 需求

  • 假設某建築公司要設計一個數據庫
  • 公司的業務規則概括說明如下
    • 公司承擔多個工程專案，每一項工程有：工程號、工程名稱、施工人員等
    • 公司有多名職工，每一名職工有：職工號、姓名、性別、職務(工程師、技術員)等
    • 公司按照工時和小時工資率支付工資，小時工資率由職工的職務決定(例如，技術員的小時工資率與工程師不同)

• 標識實體

  • 工程表
  • 職工表
  • 職務表
  • 工時表

• 資料庫設計

  • 工程表 --> 工程號 -> 工程名稱
  • 員工表 --> 職工表 -> 姓名 + 職務
  • 職務表 --> 職務 -> 小時工資率
  • 工時表 --> 工程號 + 職工號 -> 工時