数据库设计原则

一、前言

在平时的web系统开发中，数据库是必不可少的一部分，没有了数据库，程序处理的数据就不知如何更好安放。然而数据库没有很好的设计，使用起来也是很不好用的。本节就介绍一下数据库得到基础知识和设计原则。

二、为什么需要进行数据库设计

修建茅屋需要设计吗？

 

修建大厦需要设计吗？

结论：当数据库比较复杂时我们需要设计数据库

在大型的实际项目中，要存储的数据的种类非常多，数据量也非常大。我们面对的问题有：
    1、怎么保证有用数据不被遗漏？
    2、怎么存储更节约存储空间？
    3、用多少张表来存储数据比较合适(应该包含哪些表)？
    4、每张表存储什么数据比较合适(表应该包含哪些字段)？
    5、从多表之间的关系是怎样的？
    6、怎样保证数据的效率？
    7、怎么防止数据的不一致性？
    8、如果要进一步扩展项目，怎么样方便扩展？
    9、数据库怎样设计，可以让程序更容易实现？ 

良好的数据库设计
节省数据的存储空间
能够保证数据的完整性
方便进行数据库应用系统的开发

糟糕的数据库设计
数据冗余、存储空间浪费
内存空间浪费
数据更新和插入的异常
 

三、数据库基础知识

实体：现实世界中客观存在并可以被区别的事物。比如“一个学生”、“一本书”、“一门课”等等。它也可以是虚拟的，比如说“老师与学校的关系”。

属性：实体所具有的某一特性，也称为字段或数据项，属性包括属性名、属性值和属性值类型三部分内容。比如说，“性别”是“人”的一个属性。在关系数据库中，属性又是个物理概念，属性可以看作是“表的一列”。

元组：表中的一行就是一个元组，也称为记录。
分量：元组的某个属性值。在一个关系数据库中，它是一 个操作原子，即关系数据库在做任何操作的时候，属性是“不可分的”。否则就不是关系数据库了。
码：表中可以唯一确定一个元组的某个属性（或者属性组），如果这样的码有不止一个，那么大家都叫候选码，我们从候选码中挑一个出来做老大，它就叫主码。
外码：一个属性（或属性组），它不是码，但是它别的表的码，它就是外码，也称为外键。
主属性：一个属性只要在任何一个候选码中出现过，这个属性就是主属性。
非主属性：与上面相反，没有在任何候选码中出现过，这个属性就是非主属性。

实体与实体之间的关系

实体间的关系是错综复杂的，但就两个实体的关系来说，
主要有以下3种情况：
一对一的关系(1:1):对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个实体与之关联；记为1：1。
例如：一个中华人民共和国合法公民只有一张身份证，而一张身份证只属
于一个公民，所以是一对一的关系。

一对多(1:N)或多对一(N:1)的关系：对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有N个实体与之关联；返过来，对实体集B中的每一个实体，实体集A中至多有一个实体与多联系。
例如：一个班内有多名学员，一个学员只能属性一个班；即班级与学员之
间具有一对多的关系；返过来说，学员与班级之间具有多对一的关系。

多对多(M:N)的关系：
例如：学员在选课时，一个学员可以选多门课程，一门课程也可以被多个
学生选取，则学员与课程之间具有多对多的关系。
 

四、数据库设计原则

仅有好的RDBMS并不足以避免数据冗余，必须在数据库的设计中创建好的表结构

规范化的三个级别，范式是具有最小冗余的表结构。这些范式是：
第一范式(1st NF －First  Normal Fromate)
第二范式(2nd NF－Second  Normal Fromate)
第三范式(3rd NF－ Third  Normal Fromate)

第一范式的目标是：确保每列的原子性，属性不可分

如果每列(或者每个属性值)都是不可再分的最小数据单元（也称为最小的原子单元），则满足第一范式（1NF）

第二范式其目标是：确保表中每列都和主键相关(要求每个表只描述一件事情)； 例如：该表主要用来描述订单，所以将订单编号设为主键，定购日期和订单编号主键列相关，但产品编号列和主键列没有直接的关联，应将该列删除，放入产品表中。

 

第三范式其目标是：确保每列都和主键列直接相关，而不是间接相关； 例如：“顾客姓名”和“顾客编号”相关，“顾客编号”和“订单编”号又相关，最后结果：“顾客姓名”也和“订单编号”相关。为满足3NF，应去掉“顾客姓名”列，将此列放入客户表中