库表结构设计

关系数据库设计范式

关系数据库设计范式的目的是：减少数据库中数据冗余，增进数据的一致性

三大范式

1NF

第一正规化是为了要排除 重复组 的出现，所采用的方法是要求数据库的每个列的值域都是由原子值组成；每个字段的值都只能是单一值 (关系型数据库一定满足)

常见问题：

1. 单个字段存多个值
2. 用很多字段来表达同一个事实

如图

人	不喜欢的食物
JIM	Liver, Goat's cheese
Alice	Pheasant, Liver, Peas

人	不喜欢的食物1	不喜欢的食物2	不喜欢的食物3
JIM	Liver	Peas	Goat's cheese
Alice	Pheasant	Liver, Peas	Liver

uid	地址
1	北京市朝阳区来广营
2	北京市丰台区小红门

2NF

在满足1NF的前提上, 如果依赖于主键，则需要依赖于所有主键，不能存在依赖部分主键的情况

不合理:

订单编号	商品编号	商品名称	数量	单位	价格	客户	所属单位	联系方式
001	1	挖掘机	1	台	100	张三	上海农业	110
001	2	冲击钻	8	把	200	张三	上海农业	110
003	3	铲车	2	辆	500	李四	北京工业	119

3NF

在满足1NF和2NF的前提上, 一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息

4、5、6NF 范式，BC 范式

反范式

反范式顾名思义，就是出现违反范式的情况，只不过有一些我们主动触发的，有一些是被动触发的。那我们应该至尊寻范式设计吗？

事实是，完全的范式化和完全的反范式化schema都是实验室里才有的东西：在真实世界中很少会这么极端地使用。

那我们什么情况下会主动违反范式设计呢？

性能！

遵循范式的优势

• 范式化更新操作通常比反范式化要快。
• 范式化只有很少或者没有重复数据
• 范式化表结构通常更小

劣势

• 分散的数据查询需要连表，性能差
• 部分场景需要使用 sql 聚合函数计算出结果， 性能差 （点赞数，点赞人等）

反范式常见操作

反范式一般违反的是范式三，也就是除了关联主键之外，其他表也存在非主键信息，也就是所谓的冗余。

• 缓存表
• 汇总表
• 冗余字段

ER 模型

E-R图也称实体-联系图(Entity Relationship Diagram)，提供了表示实体类型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。ER图分为实体、属性、关系三个核心部分。实体是长方形体现，而属性则是椭圆形，关系为菱形。

ER图中关联关系有三种：

• 1对1（1:1） ：1对1关系是指对于实体集A与实体集B，A中的每一个实体至多与B中一个实体有关系；反之，在实体集B中的每个实体至多与实体集A中一个实体有关系。

• 1对多（1:N） ：1对多关系是指实体集A与实体集B中至少有N(N>0)个实体有关系；并且实体集B中每一个实体至多与实体集A中一个实体有关系。

• 多对多（M:N） ：多对多关系是指实体集A中的每一个实体与实体集B中至少有M(M>0)个实体有关系，并且实体集B中的每一个实体与实体集A中的至少N（N>0）个实体有关系。

图例：

ER的实体还会细分为弱实体和复合实体

弱实体 ：一个实体必须依赖于另一个实体存在，那么前者是弱实体，后者是强实体，弱实体必须依赖强实体存在，例如上图的学生实体和成绩单实体，成绩单依赖于学生实体而存在，因此学生是强实体，而成绩单是弱实体。

弱实体和强实体的联系必然只有1：N或者1：1，这是由于弱实体完全依赖于强实体，强实体不存在，那么弱实体就不存在，所以弱实体是完全参与联系的，因此弱实体与联系之间的联系也是用的双线菱形。

图例：

复合实体 ：复合实体也称联合实体或桥接实体，常常用于实现两个或多个实体间的M：N联系，它由每个关联实体的主键组成，用长方体内加一个菱形来表示。

图例：

ER属性补充

ER图的属性可以细分为复合属性、多值属性和派生属性、可选属性，同时还有用来表示联系的属性，称为联系属性。

复合属性(composite attribute) ：复合属性是指具有多个属性的组合，例如名字属性，它可以包含姓氏属性和名字属性：

多值属性（multivalued attribute）：一个实体的某个属性可以有多个不同的取值，例如一本书的分类属性，这本书有多个分类，例如科学、医学等，这个分类就是多值属性， 用双线椭圆表示。

派生属性(derivers attribute)：是非永久性存于数据库的属性。派生属性的值可以从别的属性值或其他数据（如当前日期）派生出来，用虚线椭圆表示。

可选属性(optional attribute)：并不是所有的属性都必须有值，有些属性的可以没有值，这就是可选属性，在椭圆的文字后用（O）来表示，如下图的地址就是一个可选属性。

联系属性：联系属于用户表示多个实体之间联系所具有的属性，一般来讲M:N的两个实体的联系具有联系属性，在1:1和1：M的实体联系中联系属性并不必要。

常见优化

字段类型

• 数值

• 字符串

• 时间

• 复合类型

  • ENUM
  • SET

选择规则

• 合理范围内最小的
• 数据类型最简单的
• 不要使用 null (???)
• 字段长度固定或者相近则使用 char 代替 varchar

小问题： int(10) 和 int(1) 有什么区别

参考链接：

• 数据库ER图基础概念整理
• Mysql设计与优化专题
• 数据库范式
• E-R图
• ER模型