数据库设计思维与模式

1.1 今日目标

  1. 理解实体之间的关系

  2. 理解绘制E-R图

  3. 理解三范式

  4. 理解范式和性能的关系

    1.2 数据库基本概念

    1、关系:两个表的公共字段

    2、行:也称记录,也称实体

    3、列:也称字段,也称属性

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    就表结构而言,表分为行和列;
    就表数据而言,分为记录和字段;
    就面向对象而言,一个记录就是一个实体,一个字段就是一个属性。

    4、数据冗余:相同的数据存储在不同的地方

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    脚下留心:
    1、冗余只能减少,不能杜绝。
    2、减少冗余的方法是分表
    3、为减少数据查找的麻烦,允许数据有一定的冗余

    5、数据完整性:正确性+准确性=数据完整性

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    正确性:数据类型正确
    准确性:数据范围要准确

    思考:学生的年龄是整型,输入1000岁,正确性和准确性如何?

    答:正确的,但不准确

    思考:年龄是整形的,收入了字符串,正确性和准确性如何?

    答:不正确

1.3 实体和实体之间的关系

1、一对一

2、一对多 (多对一)

3、多对多

1.3.1 一对多 1:N

1、主表中的一条记录对应从表中的多条记录。

2、一对多和多对一是一样的

如何实现一对多?

答:主键和非主键建关系

问题:说出几个一对多的关系?

答:班级表和学生表、 班主表和学生表

1.3.2 一对一(1:1)

1、主表中的一条记录对应从表中的一条记录

如何实现一对一?

主键和主键建关系就能实现一对一。

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思考:一对一两个表完全可以用一个表实现,为什么还要分成两个表?

答:在字段数量很多情况下,数据量也就很大,每次查询都需要检索大量数据,这样效率低下。我们可以将所有字段分成两个部分,“常用字段”和“不常用字段”,这样对大部分查询者来说效率提高了。【表的垂直分割】

1.3.3 多对多(N:M)

主表中的一条记录对应从表中的多条记录,从表中的一条记录对应主表中的多条记录

班级和老师的关系

如何实现多对多?

答:建立第三张表来保存关系。

问题:说出几个多对多的关系?

1、科目表和学生表的关系 2、商品表和订单表 3、游戏目录表和玩家表

1.4 数据库设计的步骤

1.4.1 数据库设计具体步骤

1、 收集信息:与该系统有关人员进行交流、坐谈,充分理解数据库需要完成的任务

2、 标识对象(实体-Entity)标识数据库要管理的关键对象或实体

3、 标识每个实体的属性(Attribute)

4、 标识对象之间的关系(Relationship)

5、 将模型转换成数据库

6、 规范化

1.4.2 绘制E-R图

E-R(Entity-Relationship)实体关系图

E-R图的语法

绘制E-R图

1.4.3 将E-R图转成表

1、 实体转成表,属性转成字段

2、 如果没有合适的字段做主键,给表添加一个自动增长列做主键。

1.4.4 例题

1、项目需求

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BBS论坛的基本功能:
用户注册和登录,后台数据库需要存放用户的注册信息和在线状态信息;
用户发贴,后台数据库需要存放贴子相关信息,如贴子内容、标题等;
用户可以对发帖进行回复;
论坛版块管理:后台数据库需要存放各个版块信息,如版主、版块名称、贴子数等;

2、标识对象

​ 参与的对象有:用户、发的帖子、跟帖、板块

3、标识对象的属性

4、建立关系,绘制E-R图

5、将E-R图转出表结构

1.5 数据规范化

Codd博士定义了6个范式来规范化数据库,范式由小到大来约束,范式越高冗余越小,但表的个数也越多。实验证明,三范式是性价比最高的。

1.5.1 第一范式:确保每列原子性

第一范式确保每个字段不可再分

思考:如下表设计是否合理?

不合理。不满足第一范式,上课时间可以再分

思考:地址包含省、市、县、地区是否需要拆分?

答:如果仅仅起地址的作用,不需要统计,可以不拆分;如果有按地区统计的功能需要拆分。

在实际项目中,建议拆分。

1.5.2 第二范式:非键字段必须依赖于键字段

一个表只能描述一件事

思考:如下表设计是否合理?

1.5.3 第三范式:消除传递依赖

在所有的非键字段中,不能有传递依赖

下列设计是否满足第三范式?

不满足,因为语文和数学确定了,总分就确定了。

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多学一招:上面的设计不满足第三范式,但是高考分数表就是这样设计的,为什么?

答:高考分数峰值访问量非常大,这时候就是性能更重要。当性能和规范化冲突的时候,我们首选性能。这就是“反三范式”。

1.5.4 数据库设计的例题

1、需求

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公司承担多个工程项目,每一项工程有:工程号、工程名称、施工人员等
公司有多名职工,每一名职工有:职工号、姓名、性别、职务(工程师、技术员)等
公司按照工时和小时工资率支付工资,小时工资率由职工的职务决定(例如,技术员的小时工资率与工程师不同)

2、工资表

3、将工资表转成数据库表

4、这个表存在的问题

​ A:新人入职需要虚拟一个项目

​ B:职务更改,小时工资率可能会忘记更改,造成数据不完整

​ C:有人离职,删除记录后,工程也没有了

5、规范化表

​ 第一步:这个表满足第一范式

​ 第二步:这个表不是描述了一件事情

第三步:是否满足第三范式

更改如下:

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本文标题:数据库设计思维与模式

文章作者:Wuman

发布时间:2018年09月15日 - 12:09

最后更新:2018年09月15日 - 13:09

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