數(shù)據(jù)庫設計規(guī)范化的五個要求

通常情況下，可以從兩個方面來判斷數(shù)據(jù)庫是否設計的比較規(guī)范。一是看看是否擁有大量的窄表，二是寬表的數(shù)量是否足夠的少。若符合這兩個條件，則可以說明這個數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化水平還是比較高的。當然這是兩個泛泛而談的指標。為了達成數(shù)據(jù)庫設計規(guī)范化的規(guī)定，一般來說，需要符合以下五個規(guī)定。規(guī)定一：表中應當避免可為空的列雖然表中允許空列，但是，空字段是一種比較特殊的數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)庫在解決的時候，需要進行特殊的解決。如此的話，就會增長數(shù)據(jù)庫解決記錄的復雜性。當表中有比較多的空字段時，在同等條件下，數(shù)據(jù)庫解決的性能會減少許多。所以，雖然在數(shù)據(jù)庫表設計的時候，允許表中具有空字段，但是，我們應當盡量避免。若的確需要的話，我們可以通過一些折中的方式，來解決這些空字段，讓其對數(shù)據(jù)庫性能的影響減少到最少。一是通過設立默認值的形式，來避免空字段的產(chǎn)生。如在一個人事管理系統(tǒng)中，有時候身份證號碼字段也許允許為空。由于不是每個人都可以記住自己的身份證號碼。而在員工報到的時候，也許身份證沒有帶在身邊。所以，身份證號碼字段往往不能及時提供。為此，身份證號碼字段可以允許為空，以滿足這些特殊情況的需要。但是，在數(shù)據(jù)庫設計的時候，則可以做一些解決。如當用戶沒有輸入內(nèi)容的時候，則把這個字段的默認值設立為0或者為N/A。以避免空字段的產(chǎn)生。二是若一張表中，允許為空的列比較多，接近表所有列數(shù)的三分之一。并且，這些列在大部分情況下，都是可有可無的。若數(shù)據(jù)庫管理員碰到這種情況，筆者建議此外建立一張副表，以保存這些列。然后通過關(guān)鍵字把主表跟這張副表關(guān)聯(lián)起來。將數(shù)據(jù)存儲在兩個獨立的表中使得主表的設計更為簡樸，同時也可以滿足存儲空值信息的需要。規(guī)定二：表不應當有反復的值或者列如現(xiàn)在有一個進銷存管理系統(tǒng)，這個系統(tǒng)中有一張產(chǎn)品基本信息表中。這個產(chǎn)品開發(fā)有時候可以是一個人完畢，而有時候又需要多個人合作才可以完畢。所以，在產(chǎn)品基本信息表產(chǎn)品開發(fā)者這個字段中，有時候也許需要填入多個開發(fā)者的名字。如進銷存管理中，還需要對客戶的聯(lián)系人進行管理。有時候，公司也許只知道客戶一個采購員的姓名。但是在必要的情況下，公司需要對客戶的采購代表、倉庫人員、財務人員共同進行管理。由于在訂單上，也許需要填入采購代表的名字;可是在出貨單上，則需要填入倉庫管理人員的名字等等。為了解決這個問題，有多種實現(xiàn)方式。但是，若設計不合理的話在，則會導致反復的值或者列。如我們也可以這么設計，把客戶信息、聯(lián)系人都放入同一張表中。為了解決多個聯(lián)系人的問題，可以設立第一聯(lián)系人、第一聯(lián)系人電話、第二聯(lián)系人、第二聯(lián)系人電話等等。若尚有第三聯(lián)系人、第四聯(lián)系人等等，則往往還需要加入更多的字段?？墒沁@么設計的話，會產(chǎn)生一系列的問題。如客戶的采購員流動性比較大，在一年內(nèi)換了六個采購員。此時，在系統(tǒng)中該如何管理呢?難道就建立六個聯(lián)系人字段?這不僅會導致空字段的增長，還需要頻繁的更改數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)。明顯，這么做是不合理的。也有人說，可以直接修改采購員的名字呀?？墒沁@么解決的話，會把原先采購訂單上采購員的名字也改變了。由于采購單上客戶采購員信息在數(shù)據(jù)庫中存儲的不是采購員的名字，而只是采購員相應的一個編號。在編號不改而名字改變了的情況下，采購訂單上顯示的就是更改后的名字。這不利于時候的追蹤。所以，在數(shù)據(jù)庫設計的時候要盡量避免這種反復的值或者列的產(chǎn)生。筆者建議，若數(shù)據(jù)庫管理員碰到這種情況，可以改變一下策略。如把客戶聯(lián)系人此外設立一張表。然后通過客戶ID把供應商信息表跟客戶聯(lián)系人信息表連接起來。也就是說，盡量將反復的值放置到一張獨立的表中進行管理。然后通過視圖或者其他手段把這些獨立的表聯(lián)系起來。規(guī)定三：表中記錄應當有一個唯一的標記符在數(shù)據(jù)庫表設計的時候，數(shù)據(jù)庫管理員應當養(yǎng)成一個好習慣，用一個ID號來唯一的標記行記錄，而不要通過名字、編號等字段來對紀錄進行區(qū)分。每個表都應當有一個ID列，任何兩個記錄都不可以共享同一個ID值。此外，這個ID值最佳有數(shù)據(jù)庫來進行自動管理，而不要把這個任務給前臺應用程序。否則的話，很容易產(chǎn)生ID值不統(tǒng)一的情況。此外，在數(shù)據(jù)庫設計的時候，最佳還可以加入行號。如在銷售訂單管理中，ID號是用戶不可以維護的。但是，行號用戶就可以維護。如在銷售訂單的行中，用戶可以通過調(diào)整行號的大小來對訂單行進行排序。通常情況下，ID列是以1為單位遞進的。但是，行號就要以10為單位累進。如此，正常情況下，行號就以10、20、30依次擴展下去。若此時用戶需要把行號為30的紀錄調(diào)到第一行顯示。此時，用戶在不可以更改ID列的情況下，可以更改行號來實現(xiàn)。如可以把行號改為1，在排序時就可以按行號來進行排序。如此的話，本來來行號為30的紀錄現(xiàn)在行號變?yōu)榱?，就可以在第一行中顯示。這是在實際應用程序設計中對ID列的一個有效補充。這個內(nèi)容在教科書上是沒有的。需要在實際應用程序設計中，才會掌握到這個技巧。規(guī)定四：數(shù)據(jù)庫對象要有統(tǒng)一的前綴名一個比較復雜的應用系統(tǒng)，其相應的數(shù)據(jù)庫表往往以千計。若讓數(shù)據(jù)庫管理員看到對象名就了解這個數(shù)據(jù)庫對象所起的作用，恐怕會比較困難。并且在數(shù)據(jù)庫對象引用的時候，數(shù)據(jù)庫管理員也會為不能迅速找到所需要的數(shù)據(jù)庫對象而頭疼。為此，筆者建立，在開發(fā)數(shù)據(jù)庫之前，最佳可以花一定的時間，去制定一個數(shù)據(jù)庫對象的前綴命名規(guī)范。如筆者在數(shù)據(jù)庫設計時，喜歡跟前臺應用程序協(xié)商，擬定合理的命名規(guī)范。筆者最常用的是根據(jù)前臺應用程序的模塊來定義后臺數(shù)據(jù)庫對象前綴名。如跟物料管理模塊相關(guān)的表可以用M為前綴;而以訂單管理相關(guān)的，則可以運用C作為前綴。具體采用什么前綴可以以用戶的愛好而定義。但是，需要注意的是，這個命名規(guī)范應當在數(shù)據(jù)庫管理員與前臺應用程序開發(fā)者之間達成共識，并且嚴格按照這個命名規(guī)范來定義對象名。另一方面，表、視圖、函數(shù)等最佳也有統(tǒng)一的前綴。如視圖可以用V為前綴，而函數(shù)則可以運用F為前綴。如此數(shù)據(jù)庫管理員無論是在平常管理還是對象引用的時候，都可以在最短的時間內(nèi)找到自己所需要的對象。規(guī)定五：盡量只存儲單一實體類型的數(shù)據(jù)這里將的實體類型跟數(shù)據(jù)類型不是一回事，要注意區(qū)分。這里講的實體類型是指所需要描述對象的自身。筆者舉一個例子，估計大家就可以明白其中的內(nèi)容了。如現(xiàn)在有一個圖書館里系統(tǒng)，有圖書基本信息、作者信息兩個實體對象。若用戶要把這兩個實體對象信息放在同一張表中也是可以的。如可以把表設計成圖書名字、圖書作者等等。可是如此設計的話，會給后續(xù)的維護帶來不少的麻煩。如當后續(xù)有圖書出版時，則需要為每次出版的圖書增長作者信息，這無疑會增長額外的存儲空間，也會增長記錄的長度。并且若作者的情況有所改變，如住址改變了以后，則還需要去更改每本書的記錄。同時，若這個作者的圖書從數(shù)據(jù)庫中所有刪除之后，這個作者的信息也就蕩然無存了。很明顯，這不符合數(shù)據(jù)庫設計規(guī)范化的需求。碰到這種情況時，筆者建議可以把上面這張表分解成三種獨立的表，分別為圖書基本信息表、作者基本信息表、圖書與作者相應表等等。如此設計以后，以上碰到的所有問題就都引刃而解了。以上五條是在數(shù)據(jù)庫設計時達成規(guī)范化水平的基本規(guī)定。除了這些此外尚有很多細節(jié)方面的規(guī)定，如數(shù)據(jù)類型、存儲過程等等。并且，數(shù)據(jù)庫規(guī)范往往沒有技術(shù)方面的嚴格限制，重要依靠數(shù)據(jù)庫管理員平常工作經(jīng)驗的累積。++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++數(shù)據(jù)表的設計原則:(1)不應針對整個系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)庫設計，而應當根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)中的組件劃分，針對每個組件所解決的業(yè)務進行組件單元的數(shù)據(jù)庫設計;不同組件間所相應的數(shù)據(jù)庫表之間的關(guān)聯(lián)應盡也許減少，假如不同組件間的表需要外鍵關(guān)聯(lián)也盡量不要創(chuàng)建外鍵關(guān)聯(lián)，而只是記錄關(guān)聯(lián)表的一個主鍵，保證組件相應的表之間的獨立性，為系統(tǒng)或表結(jié)構(gòu)的重構(gòu)提供也許性。(2)采用領(lǐng)域模型驅(qū)動的方式和自頂向下的思緒進行數(shù)據(jù)庫設計，一方面分析系統(tǒng)業(yè)務，根據(jù)職責定義對象。對象要符合封裝的特性，保證與職責相關(guān)的數(shù)據(jù)項被定義在一個對象之內(nèi)，這些數(shù)據(jù)項可以完整描述該職責，不會出現(xiàn)職責描述缺失。并且一個對象有且只有一項職責，假如一個對象要負責兩個或兩個以上的職責，應進行分拆。(3)根據(jù)建立的領(lǐng)域模型進行數(shù)據(jù)庫表的映射，此時應參考數(shù)據(jù)庫設計第二范式：一個表中的所有非關(guān)鍵字屬性都依賴于整個關(guān)鍵字。關(guān)鍵字可以是一個屬性，也可以是多個屬性的集合，不管那種方式，都應保證關(guān)鍵字可以保證唯一性。在擬定關(guān)鍵字時，應保證關(guān)鍵字不會參與業(yè)務且不會出現(xiàn)更新異常，這時，最優(yōu)解決方案為采用一個自增數(shù)值型屬性或一個隨機字符串作為表的關(guān)鍵字。(4)由于第一點所述的領(lǐng)域模型驅(qū)動的方式設計數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)，領(lǐng)域模型中的每一個對象只有一項職責，所以對象中的數(shù)據(jù)項不存在傳遞依賴，所以，這種思緒的數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設計從一開始即滿足第三范式：一個表應滿足第二范式，且屬性間不存在傳遞依賴。(5)同樣，由于對象職責的單一性以及對象之間的關(guān)系反映的是業(yè)務邏輯之間的關(guān)系，所以在領(lǐng)域模型中的對象存在主對象和從對象之分，從對象是從1-N或N-N的角度進一步主對象的業(yè)務邏輯，所以從對象及對象關(guān)系映射為的表及表關(guān)聯(lián)關(guān)系不存在刪除和插入異常。(6)在映射后得出的數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)中，應再根據(jù)第四范式進行進一步修改，保證不存在多值依賴。這時，應根據(jù)反向工程的思緒反饋給領(lǐng)域模型。假如表結(jié)構(gòu)中存在多值依賴，則證明領(lǐng)域模型中的對象具有至少兩個以上的職責，應根據(jù)第一條進行設計修正。第四范式：一個表假如滿足BCNF，不應存在多值依賴。(7)在通過度析后確認所有的表都滿足二、三、四范式的情況下，表和表之間的關(guān)聯(lián)盡量采用弱關(guān)聯(lián)以便于對表字段和表結(jié)構(gòu)的調(diào)整和重構(gòu)。并且，我認為數(shù)據(jù)庫中的表是用來持久化一個對象實例在特定期間及特定條件下的狀態(tài)的，只是一個存儲介質(zhì)，所以，表和表之間也不應用強關(guān)聯(lián)來表述業(yè)務(數(shù)據(jù)間的一致性)，這一職責應由系統(tǒng)的邏輯層來保證，這種方式也保證了系統(tǒng)對于不對的數(shù)據(jù)(臟數(shù)據(jù))的兼容性。當然，從整個系統(tǒng)的角度來說我們還是要盡最大努力保證系統(tǒng)不會產(chǎn)生臟數(shù)據(jù)，單從另一個角度來說，臟數(shù)據(jù)的產(chǎn)生在一定限度上也是不可避免的，我們也要保證系統(tǒng)對這種情況的容錯性。這是一個折中的方案。(8)應針對所有表的主鍵和外鍵建立索引，有針對性的(針對一些大數(shù)據(jù)量和常用檢索方式)建立組合屬性的索引，提高檢索效率。雖然建立索引會消耗部分系統(tǒng)資源，但比較起在檢索時搜索整張表中的數(shù)據(jù)特別時表中的數(shù)據(jù)量較大時所帶來的性能影響，以及無索引時的排序操作所帶來的性能影響，這種方式仍然是值得提倡的。(9)盡量少采用存儲過程，目前已有很多技術(shù)可以替代存儲過程的功能如“對象/關(guān)系映射”等，將數(shù)據(jù)一致性的保證放在數(shù)據(jù)庫中，無論對于版本控制、開發(fā)和部署、以及數(shù)據(jù)庫的遷移都會帶來很大的影響。但不可否認，存儲過程具有性能上的優(yōu)勢，所以，當系統(tǒng)可使用的硬件不會得到提高而性能又是非常重要的質(zhì)量屬性時，可通過平衡考慮選用存儲過程。(10)當解決表間的關(guān)聯(lián)約束所付出的代價(經(jīng)常是使用性上的代價)超過了保證不會出現(xiàn)修改、刪除、更改異常所付出的代價，并且數(shù)據(jù)冗余也不是重要的問題時，表設計可以不符合四個范式。四個范式保證了不會出現(xiàn)異常，但也也許由此導致過于純潔的設計，使得表結(jié)構(gòu)難于使用，所以在設計時需要進行綜合判斷，但一方面保證符合四個范式，然后再進行精化修正是剛剛進入數(shù)據(jù)庫設計領(lǐng)域時可以采用的最佳辦法。(11)設計出的表要具有較好的使用性，重要體現(xiàn)在查詢時是否需要關(guān)聯(lián)多張表且還需使用復雜的SQL技巧。(12)設計出的表要盡也許減少數(shù)據(jù)冗余，保證數(shù)據(jù)的準確性，有效的控制冗余有助于提高數(shù)據(jù)庫的性能。++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1.原始單據(jù)與實體之間的關(guān)系

可以是一對一、一對多、多對多的關(guān)系。在一般情況下，它們是一對一的關(guān)系：即一張原始單據(jù)相應且只相應一個實體。

在特殊情況下，它們也許是一對多或多對一的關(guān)系，即一張原始單證相應多個實體，或多張原始單證相應一個實體。

這里的實體可以理解為基本表。明確這種相應關(guān)系后，對我們設計錄入界面大有好處。

〖例1〗：一份員工履歷資料，在人力資源信息系統(tǒng)中，就相應三個基本表：員工基本情況表、社會關(guān)系表、工作簡歷表。

這就是“一張原始單證相應多個實體”的典型例子。

2.主鍵與外鍵

一般而言，一個實體不能既無主鍵又無外鍵。在E—R圖中,處在葉子部位的實體,可以定義主鍵，也可以不定義主鍵

(由于它無子孫),但必須要有外鍵(由于它有父親)。

主鍵與外鍵的設計，在全局數(shù)據(jù)庫的設計中，占有重要地位。當全局數(shù)據(jù)庫的設計完畢以后，有個美國數(shù)據(jù)庫設計專

家說：“鍵，到處都是鍵，除了鍵之外，什么也沒有”，這就是他的數(shù)據(jù)庫設計經(jīng)驗之談，也反映了他對信息系統(tǒng)核

心(數(shù)據(jù)模型)的高度抽象思想。由于：主鍵是實體的高度抽象，主鍵與外鍵的配對，表達實體之間的連接。

3.基本表的性質(zhì)

基本表與中間表、臨時表不同，由于它具有如下四個特性：

(1)原子性。基本表中的字段是不可再分解的。

(2)原始性?；颈碇械挠涗浭窃紨?shù)據(jù)（基礎數(shù)據(jù)）的記錄。

(3)演繹性。由基本表與代碼表中的數(shù)據(jù)，可以派生出所有的輸出數(shù)據(jù)。

(4)穩(wěn)定性。基本表的結(jié)構(gòu)是相對穩(wěn)定的，表中的記錄是要長期保存的。

理解基本表的性質(zhì)后，在設計數(shù)據(jù)庫時，就能將基本表與中間表、臨時表區(qū)分開來。

4.范式標準

基本表及其字段之間的關(guān)系,應盡量滿足第三范式。但是，滿足第三范式的數(shù)據(jù)庫設計，往往不是最佳的設計。

為了提高數(shù)據(jù)庫的運營效率，經(jīng)常需要減少范式標準：適當增長冗余，達成以空間換時間的目的。

〖例2〗：有一張存放商品的基本表，如表1所示?！敖痤~”這個字段的存在，表白該表的設計不滿足第三范式，

由于“金額”可以由“單價”乘以“數(shù)量”得到，說明“金額”是冗余字段。但是，增長“金額”這個冗余字段，

可以提高查詢記錄的速度，這就是以空間換時間的作法。

在Rose2023中，規(guī)定列有兩種類型：數(shù)據(jù)列和計算列?！敖痤~”這樣的列被稱為“計算列”，而“單價”和

“數(shù)量”這樣的列被稱為“數(shù)據(jù)列”。

表1商品表的表結(jié)構(gòu)

商品名稱商品型號單價數(shù)量金額

電視機29吋2,50040100,000

5.通俗地理解三個范式

通俗地理解三個范式，對于數(shù)據(jù)庫設計大有好處。在數(shù)據(jù)庫設計中，為了更好地應用三個范式，就必須通俗地理解

三個范式(通俗地理解是夠用的理解，并不是最科學最準確的理解)：

第一范式：1NF是對屬性的原子性約束，規(guī)定屬性具有原子性，不可再分解；

第二范式：2NF是對記錄的惟一性約束，規(guī)定記錄有惟一標記，即實體的惟一性；

第三范式：3NF是對字段冗余性的約束，即任何字段不能由其他字段派生出來，它規(guī)定字段沒有冗余。

沒有冗余的數(shù)據(jù)庫設計可以做到。但是，沒有冗余的數(shù)據(jù)庫未必是最佳的數(shù)據(jù)庫，有時為了提高運營效率，就必須降

低范式標準，適當保存冗余數(shù)據(jù)。具體做法是：在概念數(shù)據(jù)模型設計時遵守第三范式，減少范式標準的工作放到物理

數(shù)據(jù)模型設計時考慮。減少范式就是增長字段，允許冗余。

6.要善于辨認與對的解決多對多的關(guān)系

若兩個實體之間存在多對多的關(guān)系，則應消除這種關(guān)系。消除的辦法是，在兩者之間增長第三個實體。這樣，本來一

個多對多的關(guān)系，現(xiàn)在變?yōu)閮蓚€一對多的關(guān)系。要將本來兩個實體的屬性合理地分派到三個實體中去。這里的第三個

實體，實質(zhì)上是一個較復雜的關(guān)系，它相應一張基本表。一般來講，數(shù)據(jù)庫設計工具不能辨認多對多的關(guān)系，但能處

理多對多的關(guān)系。

〖例3〗：在“圖書館信息系統(tǒng)”中，“圖書”是一個實體，“讀者”也是一個實體。這兩個實體之間的關(guān)系，是一

個典型的多對多關(guān)系：一本圖書在不同時間可以被多個讀者借閱，一個讀者又可以借多本圖書。為此，要在兩者之

間增長第三個實體，該實體取名為“借還書”，它的屬性為：借還時間、借還標志(0表達借書，1表達還書)，此外，

它還應當有兩個外鍵(“圖書”的主鍵，“讀者”的主鍵)，使它能與“圖書”和“讀者”連接。

7.主鍵PK的取值方法

PK是供程序員使用的表間連接工具，可以是一無物理意義的數(shù)字串,由程序自動加1來實現(xiàn)。也可以是有物理意義

的字段名或字段名的組合。但是前者比后者好。當PK是字段名的組合時，建議字段的個數(shù)不要太多，多了不僅索引

占用空間大，并且速度也慢。

8.對的結(jié)識數(shù)據(jù)冗余

主鍵與外鍵在多表中的反復出現(xiàn),不屬于數(shù)據(jù)冗余，這個概念必須清楚，事實上有許多人還不清楚。非鍵字段的重

復出現(xiàn),才是數(shù)據(jù)冗余！并且是一種低檔冗余，即反復性的冗余。高級冗余不是字段的反復出現(xiàn)，而是字段的派生出現(xiàn)。

〖例4〗：商品中的“單價、數(shù)量、金額”三個字段，“金額”就是由“單價”乘以“數(shù)量”派生出來的，它就是冗余，

并且是一種高級冗余。冗余的目的是為了提高解決速度。只有低檔冗余才會增長數(shù)據(jù)的不一致性，由于同一數(shù)據(jù)，可

能從不同時間、地點、角色上多次錄入。因此，我們提倡高級冗余(派生性冗余)，反對低檔冗余(反復性冗余)。

9.E--R圖沒有標準答案

信息系統(tǒng)的E--R圖沒有標準答案，由于它的設計與畫法不是惟一的，只要它覆蓋了系統(tǒng)需求的業(yè)務范圍和功能內(nèi)容，

就是可行的。反之要修改E--R圖。盡管它沒有惟一的標準答案，并不意味著可以隨意設計。好的E—R圖的標準是：

結(jié)構(gòu)清楚、關(guān)聯(lián)簡潔、實體個數(shù)適中、屬性分派合理、沒有低檔冗余。

10.視圖技術(shù)在數(shù)據(jù)庫設計中很有用

與基本表、代碼表、中間表不同，視圖是一種虛表，它依賴數(shù)據(jù)源的實表而存在。視圖是供程序員使用數(shù)據(jù)庫的

一個窗口，是基表數(shù)據(jù)綜合的一種形式,是數(shù)據(jù)解決的一種方法，是用戶數(shù)據(jù)保密的一種手段。為了進行復雜解決、

提高運算速度和節(jié)省存儲空間,視圖的定義深度一般不得超過三層。若三層視圖仍不夠用,則應在視圖上定義臨時表,

在臨時表上再定義視圖。這樣反復交迭定義,視圖的深度就不受限制了。

對于某些與國家政治、經(jīng)濟、技術(shù)、軍事和安全利益有關(guān)的信息系統(tǒng)，視圖的作用更加重要。這些系統(tǒng)的基本表完

成物理設計之后，立即在基本表上建立第一層視圖，這層視圖的個數(shù)和結(jié)構(gòu)，與基本表的個數(shù)和結(jié)構(gòu)是完全相同。

并且規(guī)定，所有的程序員，一律只準在視圖上操作。只有數(shù)據(jù)庫管理員，帶著多個人員共同掌握的“安全鑰匙”，

才干直接在基本表上操作。請讀者想想：這是為什么？

11.中間表、報表和臨時表

中間表是存放記錄數(shù)據(jù)的表，它是為數(shù)據(jù)倉庫、輸出報表或查詢結(jié)果而設計的，有時它沒有主鍵與外鍵(數(shù)據(jù)倉

庫除外)。臨時表是程序員個人設計的，存放臨時記錄，為個人所用。基表和中間表由DBA維護，臨時表由程序員

自己用程序自動維護。

12.完整性約束表現(xiàn)在三個方面

域的完整性：用Check來實現(xiàn)約束，在數(shù)據(jù)庫設計工具中，對字段的取值范圍進行定義時，有一個Check按鈕，通

過它定義字段的值城。

參照完整性：用PK、FK、表級觸發(fā)器來實現(xiàn)。

用戶定義完整性：它是一些業(yè)務規(guī)則，用存儲過程和觸發(fā)器來實現(xiàn)。

13.防止數(shù)據(jù)庫設計打補丁的方法是“三少原則”

(1)一個數(shù)據(jù)庫中表的個數(shù)越少越好。只有表的個數(shù)少了，才干說明系統(tǒng)的E--R圖少而精，去掉了反復的多余的

實體，形成了對客觀世界的高度抽象，進行了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成，防止了打補丁式的設計；

(2)一個表中組合主鍵的字段個數(shù)越少越好。由于主鍵的作用，一是建主鍵索引，二是做為子表的外鍵，所以組

合主鍵的字段個數(shù)少了，不僅節(jié)省了運營時間，并且節(jié)省了索引存儲空間；

(3)一個表中的字段個數(shù)越少越好。只有字段的個數(shù)少了，才干說明在系統(tǒng)中不存在數(shù)據(jù)反復，且很少有數(shù)據(jù)冗

余，更重要的是督促讀者學會“列變行”，這樣就防止了將子表中的字段拉入到主表中去，在主表中留下許

多空余的字段。所謂“列變行”，就是將主表中的一部分內(nèi)容拉出去，此外單獨建一個子表。這個方法很簡

單，有的人就是不習慣、不采納、不執(zhí)行。

數(shù)據(jù)庫設計的實用原則是：在數(shù)據(jù)冗余和解決速度之間找到合適的平衡點?！叭佟笔且粋€整體概念，綜合觀點，

不能孤立某一個原則。該原則是相對的，不是絕對的?！叭唷痹瓌t肯定是錯誤的。試想：若覆蓋系統(tǒng)同樣的功

能，一百個實體(共一千個屬性)的E--R圖，肯定比二百個實體(共二千個屬性)的E--R圖，要好得多。

提倡“三少”原則，是叫讀者學會運用數(shù)據(jù)庫設計技術(shù)進行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成。數(shù)據(jù)集成的環(huán)節(jié)是將文獻系統(tǒng)集成

為應用數(shù)據(jù)庫，將應用數(shù)據(jù)庫集成為主題數(shù)據(jù)庫，將主題數(shù)據(jù)庫集成為全局綜合數(shù)據(jù)庫。集成的限度越高，數(shù)據(jù)

共享性就越強，信息孤島現(xiàn)象就越少，整個公司信息系統(tǒng)的全局E—R圖中實體的個數(shù)、主鍵的個數(shù)、屬性的個數(shù)

就會越少。

提倡“三少”原則的目的，是防止讀者運用打補丁技術(shù)，不斷地對數(shù)據(jù)庫進行增刪改，使公司數(shù)據(jù)庫變成了隨意

設計數(shù)據(jù)庫表的“垃圾堆”，或數(shù)據(jù)庫表的“大雜院”，最后導致數(shù)據(jù)庫中的基本表、代碼表、中間表、臨時表

雜亂無章，不計其數(shù)，導致企事業(yè)單位的信息系統(tǒng)無法維護而癱瘓。

“三多”原則任何人都可以做到，該原則是“打補丁方法”設計數(shù)據(jù)庫的歪理學說?！叭佟痹瓌t是少而精的

原則，它規(guī)定有較高的數(shù)據(jù)庫設計技巧與藝術(shù)，不是任何人都能做到的，由于該原則是杜絕用“打補丁方法”

設計數(shù)據(jù)庫的理論依據(jù)。

14.提高數(shù)據(jù)庫運營效率的辦法

在給定的系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件條件下，提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運營效率的辦法是：

(1)在數(shù)據(jù)庫物理設計時，減少范式，增長冗余,少用觸發(fā)器,多用存儲過程。

(2)當計算非常復雜、并且記錄條數(shù)非常巨大時(例如一千萬條)，復雜計算要先在數(shù)據(jù)庫外面，以文獻系統(tǒng)方

式用C++語言計算解決完畢之后，最后才入庫追加到表中去。這是電信計費系統(tǒng)設計的經(jīng)驗。

(3)發(fā)現(xiàn)某個表的記錄太多，例如超過一千萬條，則要對該表進行水平分割。水平分割的做法是，以該表主鍵

PK的某個值為界線，將該表的記錄水平分割為兩個表。若發(fā)現(xiàn)某個表的字段太多，例如超過八十個，則

垂直分割該表，將本來的一個表分解為兩個表。

(4)對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS進行系統(tǒng)優(yōu)化，即優(yōu)化各種系統(tǒng)參數(shù)，如緩沖區(qū)個數(shù)。

(5)在使用面向數(shù)據(jù)的SQL語言進行程序設計時，盡量采用優(yōu)化算法。

總之，要提高數(shù)據(jù)庫的運營效率，必須從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)級優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫設計級優(yōu)化、程序?qū)崿F(xiàn)級優(yōu)化，這三個層次上同時下功夫。

上述十四個技巧，是許多人在大量的數(shù)據(jù)庫分析與設計實踐中，逐步總結(jié)出來的。對于這些經(jīng)驗的運用，讀者

不能生幫硬套，死記硬背，而要消化理解，實事求是，靈活掌握。并逐步做到：在應用中發(fā)展，在發(fā)展中應用。+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++在過去的很數(shù)年，我認為關(guān)系模型就是傳統(tǒng)的公司應用當中DBA設計的那些無數(shù)冗余字段，多個模型合并到一個表里面的數(shù)據(jù)庫設計方式，這種數(shù)據(jù)庫設計非常適合復雜的OLAP類型的查詢，他可以有效的消除多表聯(lián)合查詢，而我們大家都知道，大表的復雜關(guān)聯(lián)查詢是性能殺手，一旦無法有效運用索引，導致了全表掃描，等待你的只有數(shù)據(jù)庫服務器硬盤燈的狂閃不止，和無數(shù)進程阻塞在IOWAIT狀態(tài)的無奈。

我前幾個月訂購了一本人郵圖靈出版的《MySQL5權(quán)威指南》第三版中文版，買這本書只是由于有人送我China-Pub的優(yōu)惠券，我就順手買本MySQL的書，用來管理JavaEye服務器的時候備查的。其實這本書內(nèi)容很一般，他說的東西我都知道了，所以這本書我拿過來隨手翻了翻就感覺到買的不值得。但是當我隨手翻到第8章第5節(jié)第138頁介紹什么是三大范式的時候，我終于知道我錯了。

從138頁到142頁，作者進一步淺出舉例說明了三大范式，我被震了，就這幾頁讓我覺得買這本書值了。對于我這個不是計算機科班出身的人來說，到現(xiàn)在才知道什么是三大范式不算可恥。我震驚的只是三大范式和我們現(xiàn)在遵循ORM的原則去設計數(shù)據(jù)庫的方式如出一轍！我簡樸摘要書中內(nèi)容如下：引用第一范式：

1、內(nèi)容相似的數(shù)據(jù)列必須消除(消除的辦法就是再創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)表來存放他們，建立關(guān)聯(lián)關(guān)系)

2、必須為每一組相關(guān)數(shù)據(jù)分別創(chuàng)建一個表

3、每條數(shù)據(jù)記錄必須用一個主鍵來標示

第二范式：

1、只要數(shù)據(jù)列里面的內(nèi)容出現(xiàn)反復，就意味著應當把表拆分為多個表

2、拆分形成的表必須用外鍵關(guān)聯(lián)起來。

第三范式：

1、與主鍵沒有直接關(guān)系的數(shù)據(jù)列必須消除(消除的辦法就是再創(chuàng)建一個表來存放他們)

這三大范式就像給ORM的人如何設計數(shù)據(jù)庫寫的指南：引用第一范式：

1、每個持久對象映射一張表

2、每個持久對象必須有一個主鍵

第二范式：

1、持久對象要有內(nèi)聚性，冗余的內(nèi)容拿出去，單獨創(chuàng)建持久對象

2、持久對象之間的關(guān)系用外鍵關(guān)聯(lián)

第三范式：

1、持久對象要有內(nèi)聚性，無關(guān)的內(nèi)容拿出去，單獨創(chuàng)建持久對象

關(guān)系模型和對象模型是不是在存儲概念上一致，就不用多說廢話了。

說關(guān)系模型和對象模型“阻抗不匹配”，當然是有不匹配的地方，比方說對象模型當中特有的“繼承”，“組合”，“聚合”，“依賴”的概念在關(guān)系模型當中是不存在的，但是這種模型的“阻抗不匹配”最終在存儲模型是還是可以統(tǒng)一起來的，這就是ORM的作用：

1、對象的繼承關(guān)系可以表達為三種不同的關(guān)系存儲模型：整個繼承數(shù)一張表；每個繼承層次一張表；每個對象一張表

2、對象的組合和聚合可以用主外鍵關(guān)聯(lián)的表來存儲，它可以表達1:n，n:1和n:m的關(guān)系

3、對象的依賴關(guān)系和存儲無關(guān)，所以不需要ORM做什么。

所以結(jié)論就是這樣：

關(guān)系模型和對象模型存在概念上的阻抗不匹配，但是在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的存儲模型上是一致的，無論你從關(guān)系模型的三大范式理論出發(fā)，還是從對象模型的ORM理論出發(fā)，最終一定會得到一致的數(shù)據(jù)庫表設計。

這里值得我們反思的一個問題是：為什么傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫應用人們這樣漠視和違反三大范式？在很多所謂的金融、電信等超級大項目當中，連主鍵都沒有的表比比皆是，一張表上百個字段，字段之間沒有什么邏輯關(guān)系的情況比比皆是？

我想答案在于：傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫應用軟件開發(fā)，程序員很難從符合三大范式的數(shù)據(jù)模型當中獲得有效的查詢性能。符合三大范式就意味著數(shù)據(jù)庫表會拆分的很細，表間關(guān)聯(lián)很多，記錄分析查詢就不可避免的導致n張表的聯(lián)合查詢，在沒有有效的應用層緩存的情況下，這種查詢無可避免的性能低下。這使得程序員寧肯違反三大范式，而選擇查詢性能優(yōu)先的數(shù)據(jù)庫設計。

但是我們現(xiàn)在不同樣了，有了良好的ORM框架和應用層的對象緩存機制，我們可以做到：讓比較簡樸的查詢主線不打擾數(shù)據(jù)庫，讓比較復雜的查詢盡量少的掃描表記錄，其最終達成的效果在OLTP類型的應用上面效果遠遠超過傳統(tǒng)的方式。

以JavaEye網(wǎng)站為例：JavaEye使用了Rails的ActiveRecordORM，表設計符合三大范式，所有頁面都是動態(tài)頁面，要對數(shù)據(jù)庫發(fā)送大量查詢，很多Web頁面至少要向數(shù)據(jù)庫發(fā)送50條以上的SQL語句。根據(jù)對數(shù)據(jù)庫和MemcachedServer的記錄數(shù)據(jù)表白：JavaEye網(wǎng)站平均每秒向數(shù)據(jù)庫發(fā)送140條SQL語句，平均每秒向MemcachedServer發(fā)送250次緩存查詢，緩存命中率大約為85%，也就是說緩存服務器要比數(shù)據(jù)庫服務器繁忙將近一倍，而Ruby應用程序的數(shù)據(jù)有60%是來自MemcachedServer，而只有40%是直接來自MySQL的。

為了加深大家印象，再給大家一個數(shù)據(jù)，目前JavaEye的Web服務器CPU負載在40-60%左右，而JavaEye的數(shù)據(jù)庫服務器CPU負載只有20%-30%，IOWAIT幾乎沒有。所以良好的遵循三大范式，運用好ORM和對象緩存，可以取得非常棒的應用性能，還可以讓你的數(shù)據(jù)庫更加輕松。

最后，我的結(jié)論就是對象模型和關(guān)系模型在數(shù)據(jù)庫存儲上不存在阻抗不匹配，面向?qū)ο蟮某绦蛟O計和面向數(shù)據(jù)庫的程序設計應當是一致的，而不應當是對立和沖突的，請不要把面向?qū)ο蠛兔嫦驍?shù)據(jù)庫對立起來，不是他們對立，而是你不了解什么才是真正良好的設計。+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++前提聲明，個人觀點：

沒有最佳的，只有最合適的。

對不同的視角，所謂的“最合適”也是不同的。

設計總是隨著者“妥協(xié)”的。

請不要在討論中試圖證明個人的觀點是“最佳的”。

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