数据库设计中的12个技巧

不问归期 提交于 2020-02-04 10:43:13

数据库设计中的12个技巧


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Rose2002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吋2,50040100,000

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。

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