資料庫設計的要求

『壹』 優秀資料庫的設計目標需要滿足第幾範式

資料庫範式1NF 2NF 3NF BCNF(實例）

設計範式（範式,資料庫設計範式,資料庫的設計範式）是符合某一種級別的關系模式的集合。構造資料庫必須遵循一定的規則。在關系資料庫中，這種規則就是範式。關系資料庫中的關系必須滿足一定的要求，即滿足不同的範式。目前關系資料庫有六種範式：第一範式（1NF）、第二範式（2NF）、第三範式（3NF）、第四範式（4NF）、第五範式（5NF）和第六範式（6NF）。滿足最低要求的範式是第一範式（1NF）。在第一範式的基礎上進一步滿足更多要求的稱為第二範式（2NF），其餘範式以次類推。一般說來，資料庫只需滿足第三範式（3NF）就行了。下面我們舉例介紹第一範式（1NF）、第二範式（2NF）和第三範式（3NF）。
在創建一個資料庫的過程中，范化是將其轉化為一些表的過程，這種方法可以使從資料庫得到的結果更加明確。這樣可能使資料庫產生重復數據，從而導致創建多餘的表。范化是在識別資料庫中的數據元素、關系，以及定義所需的表和各表中的項目這些初始工作之後的一個細化的過程。
下面是范化的一個例子 Customer Item purchased Purchase price Thomas Shirt $40 Maria Tennis shoes $35 Evelyn Shirt $40 Pajaro Trousers $25
如果上面這個表用於保存物品的價格，而你想要刪除其中的一個顧客，這時你就必須同時刪除一個價格。范化就是要解決這個問題，你可以將這個表化為兩個表，一個用於存儲每個顧客和他所買物品的信息，另一個用於存儲每件產品和其價格的信息，這樣對其中一個表做添加或刪除操作就不會影響另一個表。

關系資料庫的幾種設計範式介紹

1 第一範式（1NF）

在任何一個關系資料庫中，第一範式（1NF）是對關系模式的基本要求，不滿足第一範式（1NF）的資料庫就不是關系資料庫。
所謂第一範式（1NF）是指資料庫表的每一列都是不可分割的基本數據項，同一列中不能有多個值，即實體中的某個屬性不能有多個值或者不能有重復的屬性。如果出現重復的屬性，就可能需要定義一個新的實體，新的實體由重復的屬性構成，新實體與原實體之間為一對多關系。在第一範式（1NF）中表的每一行只包含一個實例的信息。例如，對於圖3-2 中的員工信息表，不能將員工信息都放在一列中顯示，也不能將其中的兩列或多列在一列中顯示；員工信息表的每一行只表示一個員工的信息，一個員工的信息在表中只出現一次。簡而言之，第一範式就是無重復的列。

2 第二範式（2NF）

第二範式（2NF）是在第一範式（1NF）的基礎上建立起來的，即滿足第二範式（2NF）必須先滿足第一範式（1NF）。第二範式（2NF）要求資料庫表中的每個實例或行必須可以被惟一地區分。為實現區分通常需要為表加上一個列，以存儲各個實例的惟一標識。如圖3-2 員工信息表中加上了員工編號（emp_id）列，因為每個員工的員工編號是惟一的，因此每個員工可以被惟一區分。這個惟一屬性列被稱為主關鍵字或主鍵、主碼。
第二範式（2NF）要求實體的屬性完全依賴於主關鍵字。所謂完全依賴是指不能存在僅依賴主關鍵字一部分的屬性，如果存在，那麼這個屬性和主關鍵字的這一部分應該分離出來形成一個新的實體，新實體與原實體之間是一對多的關系。為實現區分通常需要為表加上一個列，以存儲各個實例的惟一標識。簡而言之，第二範式就是非主屬性非部分依賴於主關鍵字。

3 第三範式（3NF）

滿足第三範式（3NF）必須先滿足第二範式（2NF）。簡而言之，第三範式（3NF）要求一個資料庫表中不包含已在其它表中已包含的非主關鍵字信息。例如，存在一個部門信息表，其中每個部門有部門編號（dept_id）、部門名稱、部門簡介等信息。那麼在圖3-2的員工信息表中列出部門編號後就不能再將部門名稱、部門簡介等與部門有關的信息再加入員工信息表中。如果不存在部門信息表，則根據第三範式（3NF）也應該構建它，否則就會有大量的數據冗餘。簡而言之，第三範式就是屬性不依賴於其它非主屬性。

資料庫設計三大範式應用實例剖析

資料庫的設計範式是資料庫設計所需要滿足的規范，滿足這些規范的資料庫是簡潔的、結構明晰的，同時，不會發生插入（insert）、刪除（delete）和更新（update）操作異常。反之則是亂七八糟，不僅給資料庫的編程人員製造麻煩，而且面目可憎，可能存儲了大量不需要的冗餘信息。
設計範式是不是很難懂呢？非也，大學教材上給我們一堆數學公式我們當然看不懂，也記不住。所以我們很多人就根本不按照範式來設計資料庫。
實質上，設計範式用很形象、很簡潔的話語就能說清楚，道明白。本文將對範式進行通俗地說明，並以筆者曾經設計的一個簡單論壇的資料庫為例來講解怎樣將這些範式應用於實際工程。

範式說明

第一範式（1NF）：資料庫表中的欄位都是單一屬性的，不可再分。這個單一屬性由基本類型構成，包括整型、實數、字元型、邏輯型、日期型等。

例如，如下的資料庫表是符合第一範式的：

欄位1 欄位2 欄位3 欄位4

而這樣的資料庫表是不符合第一範式的：

欄位1 欄位2 欄位3 欄位4
欄位3.1 欄位3.2

很顯然，在當前的任何關系資料庫管理系統（DBMS）中，傻瓜也不可能做出不符合第一範式的資料庫，因為這些DBMS不允許你把資料庫表的一列再分成二列或多列。因此，你想在現有的DBMS中設計出不符合第一範式的資料庫都是不可能的。

第二範式（2NF）：資料庫表中不存在非關鍵欄位對任一候選關鍵欄位的部分函數依賴（部分函數依賴指的是存在組合關鍵字中的某些欄位決定非關鍵欄位的情況），也即所有非關鍵欄位都完全依賴於任意一組候選關鍵字。

假定選課關系表為SelectCourse(學號, 姓名, 年齡, 課程名稱, 成績, 學分)，關鍵字為組合關鍵字(學號, 課程名稱)，因為存在如下決定關系：
(學號, 課程名稱) → (姓名, 年齡, 成績, 學分)

這個資料庫表不滿足第二範式，因為存在如下決定關系：
(課程名稱) → (學分)
(學號) → (姓名, 年齡)
即存在組合關鍵字中的欄位決定非關鍵字的情況。

由於不符合2NF，這個選課關系表會存在如下問題：
(1) 數據冗餘：
同一門課程由n個學生選修，"學分"就重復n-1次；同一個學生選修了m門課程，姓名和年齡就重復了m-1次。
(2) 更新異常：
若調整了某門課程的學分，數據表中所有行的"學分"值都要更新，否則會出現同一門課程學分不同的情況。
(3) 插入異常：
假設要開設一門新的課程，暫時還沒有人選修。這樣，由於還沒有"學號"關鍵字，課程名稱和學分也無法記錄入資料庫。
(4) 刪除異常：
假設一批學生已經完成課程的選修，這些選修記錄就應該從資料庫表中刪除。但是，與此同時，課程名稱和學分信息也被刪除了。很顯然，這也會導致插入異常。

把選課關系表SelectCourse改為如下三個表：
學生：Student(學號, 姓名, 年齡)；
課程：Course(課程名稱, 學分)；
選課關系：SelectCourse(學號, 課程名稱, 成績)。

這樣的資料庫表是符合第二範式的， 消除了數據冗餘、更新異常、插入異常和刪除異常。
另外，所有單關鍵字的資料庫表都符合第二範式，因為不可能存在組合關鍵字。

第三範式（3NF）：在第二範式的基礎上，數據表中如果不存在非關鍵欄位對任一候選關鍵欄位的傳遞函數依賴則符合第三範式。所謂傳遞函數依賴，指的是如果存在"A → B → C"的決定關系，則C傳遞函數依賴於A。因此，滿足第三範式的資料庫表應該不存在如下依賴關系：
關鍵欄位 → 非關鍵欄位x → 非關鍵欄位y

假定學生關系表為Student(學號, 姓名, 年齡, 所在學院, 學院地點, 學院電話)，關鍵字為單一關鍵字"學號"，因為存在如下決定關系：
(學號) → (姓名, 年齡, 所在學院, 學院地點, 學院電話)

這個資料庫是符合2NF的，但是不符合3NF，因為存在如下決定關系：
(學號) → (所在學院) → (學院地點, 學院電話)
即存在非關鍵欄位"學院地點"、"學院電話"對關鍵欄位"學號"的傳遞函數依賴。

它也會存在數據冗餘、更新異常、插入異常和刪除異常的情況，讀者可自行分析得知。
把學生關系表分為如下兩個表：
學生：(學號, 姓名, 年齡, 所在學院)；
學院：(學院, 地點, 電話)。

這樣的資料庫表是符合第三範式的，消除了數據冗餘、更新異常、插入異常和刪除異常。
鮑依斯-科得範式（BCNF）：在第三範式的基礎上，資料庫表中如果不存在任何欄位對任一候選關鍵欄位的傳遞函數依賴則符合第三範式。

假設倉庫管理關系表為StorehouseManage(倉庫ID, 存儲物品ID, 管理員ID, 數量)，且有一個管理員只在一個倉庫工作；一個倉庫可以存儲多種物品。這個資料庫表中存在如下決定關系：
(倉庫ID, 存儲物品ID) →(管理員ID, 數量)
(管理員ID, 存儲物品ID) → (倉庫ID, 數量)
所以，(倉庫ID, 存儲物品ID)和(管理員ID, 存儲物品ID)都是StorehouseManage的候選關鍵字，表中的唯一非關鍵欄位為數量，它是符合第三範式的。但是，由於存在如下決定關系：
(倉庫ID) → (管理員ID)
(管理員ID) → (倉庫ID)
即存在關鍵欄位決定關鍵欄位的情況，所以其不符合BCNF範式。它會出現如下異常情況：
(1) 刪除異常：
當倉庫被清空後，所有"存儲物品ID"和"數量"信息被刪除的同時，"倉庫ID"和"管理員ID"信息也被刪除了。
(2) 插入異常：
當倉庫沒有存儲任何物品時，無法給倉庫分配管理員。
(3) 更新異常：
如果倉庫換了管理員，則表中所有行的管理員ID都要修改。

把倉庫管理關系表分解為二個關系表：
倉庫管理：StorehouseManage(倉庫ID, 管理員ID)；
倉庫：Storehouse(倉庫ID, 存儲物品ID, 數量)。
這樣的資料庫表是符合BCNF範式的，消除了刪除異常、插入異常和更新異常。

範式應用

我們來逐步搞定一個論壇的資料庫，有如下信息：
（1） 用戶：用戶名，email，主頁，電話，聯系地址
（2） 帖子：發帖標題，發帖內容，回復標題，回復內容

第一次我們將資料庫設計為僅僅存在表：
用戶名 email 主頁 電話 聯系地址 發帖標題 發帖內容 回復標題 回復內容
這個資料庫表符合第一範式，但是沒有任何一組候選關鍵字能決定資料庫表的整行，唯一的關鍵欄位用戶名也不能完全決定整個元組。我們需要增加"發帖ID"、"回復ID"欄位，即將表修改為：
用戶名 email 主頁 電話 聯系地址 發帖ID 發帖標題 發帖內容 回復ID 回復標題 回復內容
這樣數據表中的關鍵字(用戶名，發帖ID，回復ID)能決定整行：
(用戶名,發帖ID,回復ID) → (email,主頁,電話,聯系地址,發帖標題,發帖內容,回復標題,回復內容)
但是，這樣的設計不符合第二範式，因為存在如下決定關系：
(用戶名) → (email,主頁,電話,聯系地址)
(發帖ID) → (發帖標題,發帖內容)
(回復ID) → (回復標題,回復內容)
即非關鍵欄位部分函數依賴於候選關鍵欄位，很明顯，這個設計會導致大量的數據冗餘和操作異常。

我們將資料庫表分解為（帶下劃線的為關鍵字）：
（1） 用戶信息：用戶名，email，主頁，電話，聯系地址
（2） 帖子信息：發帖ID，標題，內容
（3） 回復信息：回復ID，標題，內容
（4） 發貼：用戶名，發帖ID
（5） 回復：發帖ID，回復ID

這樣的設計是滿足第1、2、3範式和BCNF範式要求的，但是這樣的設計是不是最好的呢？
不一定。

觀察可知，第4項"發帖"中的"用戶名"和"發帖ID"之間是1：N的關系，因此我們可以把"發帖"合並到第2項的"帖子信息"中；第5項"回復"中的"發帖ID"和"回復ID"之間也是1：N的關系，因此我們可以把"回復"合並到第3項的"回復信息"中。這樣可以一定量地減少數據冗餘，新的設計為：
（1） 用戶信息：用戶名，email，主頁，電話，聯系地址
（2） 帖子信息：用戶名，發帖ID，標題，內容
（3） 回復信息：發帖ID，回復ID，標題，內容

資料庫表1顯然滿足所有範式的要求；

資料庫表2中存在非關鍵字「標題」、「內容」對關鍵欄位「發帖ID」的部分函數依賴，即不滿足第二範式的要求，但是這一設計並不會導致數據冗餘和操作異常；

資料庫表3中也存在非關鍵欄位"標題"、"內容"對關鍵欄位"回復ID"的部分函數依賴，也不滿足第二範式的要求，但是與資料庫表2相似，這一設計也不會導致數據冗餘和操作異常。

由此可以看出，並不一定要強行滿足範式的要求，對於1：N關系，當1的一邊合並到N的那邊後，N的那邊就不再滿足第二範式了，但是這種設計反而比較好！

對於M：N的關系，不能將M一邊或N一邊合並到另一邊去，這樣會導致不符合範式要求，同時導致操作異常和數據冗餘。

對於1：1的關系，我們可以將左邊的1或者右邊的1合並到另一邊去，設計導致不符合範式要求，但是並不會導致操作異常和數據冗餘。

結論

滿足範式要求的資料庫設計是結構清晰的，同時可避免數據冗餘和操作異常。這並意味著不符合範式要求的設計一定是錯誤的，在資料庫表中存在1：1或1：N關系這種較特殊的情況下，合並導致的不符合範式要求反而是合理的。

在我們設計資料庫的時候，一定要時刻考慮範式的要求。

『貳』 資料庫如何設計

資料庫設計的基本步驟
按照規范設計的方法，考慮資料庫及其應用系統開發全過程，將資料庫設計分為以下6個階段
1.需求分析
2.概念結構設計
3.邏輯結構設計
4.物理結構設計
5.資料庫實施
6.資料庫的運行和維護

資料庫設計通常分為6個階段1分析用戶的需求，包括數據、功能和性能需求；2概念結構設計：主要採用E-R模型進行設計，包括畫E-R圖；3邏輯結構設計：通過將轉換成表，實現從E-R模型到關系模型的轉換；4：主要是為所設計的資料庫選擇合適的和存取路徑；5資料庫的實施：包括編程、測試和試運行；6資料庫運行與維護：系統的運行與資料庫的日常維護。）,主要討論其中的第3個階段,即邏輯設計。

在資料庫設計過程中，需求分析和概念設計可以獨立於任何資料庫管理系統進行，邏輯設計和物理設計與選用的DAMS密切相關。

1.需求分析階段（常用自頂向下）
進行資料庫設計首先必須准確了解和分析用戶需求（包括數據與處理）。需求分析是整個設計過程的基礎，也是最困難，最耗時的一步。需求分析是否做得充分和准確，決定了在其上構建資料庫大廈的速度與質量。需求分析做的不好，會導致整個資料庫設計返工重做。
需求分析的任務，是通過詳細調查現實世界要處理的對象，充分了解原系統工作概況，明確用戶的各種需求，然後在此基礎上確定新的系統功能，新系統還得充分考慮今後可能的擴充與改變，不僅僅能夠按當前應用需求來設計。
調查的重點是，數據與處理。達到信息要求，處理要求，安全性和完整性要求。
分析方法常用SA(Structured Analysis) 結構化分析方法，SA方法從最上層的系統組織結構入手，採用自頂向下，逐層分解的方式分析系統。
數據流圖表達了數據和處理過程的關系，在SA方法中，處理過程的處理邏輯常常藉助判定表或判定樹來描述。在處理功能逐步分解的同事，系統中的數據也逐級分解，形成若干層次的數據流圖。系統中的數據則藉助數據字典（data dictionary，DD）來描述。數據字典是系統中各類數據描述的集合，數據字典通常包括數據項，數據結構，數據流，數據存儲，和處理過程5個階段。

『叄』 資料庫設計原則

本系統中資料庫的設計，要考慮和遵循下列資料庫設計的基本原則，以建立穩定、安全、可靠的資料庫。

1)一致性原則:對數據來源進行統一、系統的分析與設計，協調好各種數據源，保證數據的一致性和有效性。

2)完整性原則:資料庫的完整性是指數據的正確性和相容性。要防止合法用戶使用資料庫時向資料庫加入不合語義的數據。對輸入到資料庫中的數據要有審核和約束機制。

3)安全性原則:資料庫的安全性是指保護數據，防止非法用戶使用資料庫或合法用戶非法使用資料庫造成數據泄露、更改或破壞。要有認證和授權機制。

4)可伸縮性與可擴展性原則:資料庫結構的設計應充分考慮發展的需要、移植的需要，具有良好的擴展性、伸縮性和適度冗餘。

5)規范化:資料庫的設計應遵循規范化理論。規范化的資料庫設計，可以減少資料庫插入、刪除、修改等操作時的異常和錯誤，降低數據冗餘度等。

『肆』 北大青鳥java培訓：資料庫設計需要遵守的設計規范

資料庫的開發對於後台編程程序員來說是必備能力之一了，而今天我們就一起來了解一下，關於資料庫開發的設計規范都有哪些類型，山西北大青鳥http://www.kmbdqn.cn/希望通過對本文的閱讀，大家對於資料庫開發有更多的了解。
一、資料庫命令規范所有資料庫對象名稱必須使用小寫字母並用下劃線分割所有資料庫對象名稱禁止使用mysql保留關鍵字(如果表名中包含關鍵字查詢時，需要將其用單引號括起來)資料庫對象的命名要能做到見名識意，並且後不要超過32個字元臨時庫表必須以tmp_為前綴並以日期為後綴，備份表必須以bak_為前綴並以日期(時間戳)為後綴所有存儲相同數據的列名和列類型必須一致(一般作為關聯列，如果查詢時關聯列類型不一致會自動進行數據類型隱式轉換，會造成列上的索引失效，導致查詢效率降低)二、資料庫基本設計規范1、所有表必須使用Innodb存儲引擎沒有特殊要求(即Innodb無法滿足的功能如：列存儲，存儲空間數據等)的情況下，所有表必須使用Innodb存儲引擎(mysql5.5之前默認使用Myisam，5.6以後默認的為Innodb)Innodb支持事務，支持行級鎖，更好的恢復性，高並發下性能更好2、資料庫和表的字元集統一使用UTF8兼容性更好，統一字元集可以避免由於字元集轉換產生的亂碼，不同的字元集進行比較前需要進行轉換會造成索引失效3、所有表和欄位都需要添加註釋使用comment從句添加表和列的備注從一開始就進行數據字典的維護4、盡量控制單表數據量的大小，建議控制在500萬以內500萬並不是MySQL資料庫的限制，過大會造成修改表結構，備份，恢復都會有很大的問題可以用歷史數據歸檔(應用於日誌數據)，分庫分表(應用於業務數據)等手段來控制數據量大小5、謹慎使用MySQL分區表分區表在物理上表現為多個文件，在邏輯上表現為一個表謹慎選擇分區鍵，跨分區查詢效率可能更低建議採用物理分表的方式管理大數據6、盡量做到冷熱數據分離，減小表的寬度MySQL限制每個表多存儲4096列，並且每一行數據的大小不能超過65535位元組減少磁碟IO,保證熱數據的內存緩存命中率(表越寬，把表裝載進內存緩沖池時所佔用的內存也就越大,也會消耗更多的IO)更有效的利用緩存，避免讀入無用的冷數據經常一起使用的列放到一個表中(避免更多的關聯操作)

『伍』 資料庫設計規范化的五個要求

一：表中應該避免可為空的列；
二：表不應該有重復的值或者列；

三： 表中記錄應該有一個唯一的標識符

四：資料庫對象要有統一的前綴名
五：盡量只存儲單一實體類型的數據

『陸』 如何合理和有效的進行資料庫設計

通常情況下，可以從兩個方面來判斷資料庫設計的是否規范:
1)一是看看是否擁有大量的窄表
窄表往往對於OLTP比較合適，符合範式設計原則
2)寬表的數量是否足夠的少。
所謂的寬表就是欄位比較多的表，包含的維度層次比較多，造成冗餘也比較多，毀範式設計，但是利於取數統計
若符合這兩個條件，我們可以說資料庫設計的比較好.
當然這是兩個泛泛而談的指標。為了達到資料庫設計規范化的要求，一般來說，需要符合以下五個要求。
要求一：表中應該避免可為空的列。
雖然表中允許空列，但是，空欄位是一種比較特殊的數據類型。資料庫在處理的時候，需要進行特殊的處理。如此的話，就會增加資料庫處理記錄的復雜性。當表中有比較多的空欄位時，在同等條件下，資料庫處理的性能會降低許多。
所以，雖然在資料庫表設計的時候，允許表中具有空欄位，但是，我們應該盡量避免。若確實需要的話，我們可以通過一些折中的方式，來處理這些空欄位，讓其對資料庫性能的影響降低到最少。
要求二：表不應該有重復的值或者列。
如現在有一個進銷存管理系統，這個系統中有一張產品基本信息表中。這個產品開發有時候可以是一個人完成，而有時候又需要多個人合作才能夠完成。所以，在產品基本信息表產品開發者這個欄位中，有時候可能需要填入多個開發者的名字。
如進銷存管理中，還需要對客戶的聯系人進行管理。有時候，企業可能只知道客戶一個采購員的姓名。但是在必要的情況下，企業需要對客戶的采購代表、倉庫人員、財務人員共同進行管理。因為在訂單上，可能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，有多種實現方式。但是，若設計不合理的話在，則會導致重復的值或者列。如我們也可以這么設計，把客戶信息、聯系人都放入同一張表中。為了解決多個聯系人的問題，可以設置第一聯系人、第一聯系人電話、第二聯系人、第二聯系人電話等等。若還有第三聯系人、第四聯系人等等，則往往還需要加入更多的欄位。
所以，我們在資料庫設計的時候要盡量避免這種重復的值或者列的產生。筆者建議，若資料庫管理員遇到這種情況，可以改變一下策略。如把客戶聯系人另外設置一張表。然後通過客戶ID把供應商信息表跟客戶聯系人信息表連接起來。也就是說，盡量將重復的值放置到一張獨立的表中進行管理。然後通過視圖或者其他手段把這些獨立的表聯系起來。
要求三：表中記錄應該有一個唯一的標識符。
在資料庫表設計的時候，資料庫管理員應該養成一個好習慣，用一個ID號來唯一的標識行記錄，而不要通過名字、編號等欄位來對紀錄進行區分。每個表都應該有一個ID列，任何兩個記錄都不可以共享同一個ID值。另外，這個ID值最好有資料庫來進行自動管理，而不要把這個任務給前台應用程序。否則的話，很容易產生ID值不統一的情況。
另外，在資料庫設計的時候，最好還能夠加入行號。如在銷售訂單管理中，ID號是用戶不能夠維護的。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的紀錄調到第一行顯示。此時，用戶在不能夠更改ID列的情況下，可以更改行號來實現。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，原來行號為30的紀錄現在行號變為了1，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。
要求四：資料庫對象要有統一的前綴名。
一個比較復雜的應用系統，其對應的資料庫表往往以千計。若讓資料庫管理員看到對象名就了解這個資料庫對象所起的作用，恐怕會比較困難。而且在資料庫對象引用的時候，資料庫管理員也會為不能迅速找到所需要的資料庫對象而頭疼。
其次，表、視圖、函數等最好也有統一的前綴。如視圖可以用V為前綴，而函數則可以利用F為前綴。如此資料庫管理員無論是在日常管理還是對象引用的時候，都能夠在最短的時間內找到自己所需要的對象。
要求五：盡量只存儲單一實體類型的數據。
這里將的實體類型跟數據類型不是一回事，要注意區分。這里講的實體類型是指所需要描述對象的本身。筆者舉一個例子，估計大家就可以明白其中的內容了。如現在有一個圖書館里系統，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，會給後續的維護帶來不少的麻煩。
如當後續有圖書出版時，則需要為每次出版的圖書增加作者信息，這無疑會增加額外的存儲空間，也會增加記錄的長度。而且若作者的情況有所改變，如住址改變了以後，則還需要去更改每本書的記錄。同時，若這個作者的圖書從資料庫中全部刪除之後，這個作者的信息也就盪然無存了。很明顯，這不符合資料庫設計規范化的需求。
遇到這種情況時，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、圖書與作者對應表等等。如此設計以後，以上遇到的所有問題就都引刃而解了。

『柒』 怎樣設計一個好的資料庫

資料庫設計(Database Design)是指對於一個給定的應用環境，構造最優的資料庫模式，建立資料庫及其應用系統，使之能夠有效地存儲數據，滿足各種用戶的應用需求（信息要求和處理要求）。

在資料庫領域內，常常把使用資料庫的各類系統統稱為資料庫應用系統。

一、資料庫和信息系統
(1)資料庫是信息系統的核心和基礎，把信息系統中大量的數據按一定的模型組織起來，提供存儲、維護、檢索數據的
功能，使信息系統可以方便、及時、准確地從資料庫中獲得所需的信息。
(2)資料庫是信息系統的各個部分能否緊密地結合在一起以及如何結合的關鍵所在。
(3)資料庫設計是信息系統開發和建設的重要組成部分。
(4)資料庫設計人員應該具備的技術和知識：
資料庫的基本知識和資料庫設計技術
計算機科學的基礎知識和程序設計的方法和技巧
軟體工程的原理和方法
應用領域的知識

二、資料庫設計的特點
資料庫建設是硬體、軟體和干件的結合
三分技術，七分管理，十二分基礎數據
技術與管理的界面稱之為「干件」
資料庫設計應該與應用系統設計相結合
結構（數據）設計：設計資料庫框架或資料庫結構
行為（處理）設計：設計應用程序、事務處理等
結構和行為分離的設計
傳統的軟體工程忽視對應用中數據語義的分析和抽象，只要有可能就盡量推遲數據結構設計的決策早期的資料庫設計致力於數據模型和建模方法研究，忽視了對行為的設計
如圖：

三、資料庫設計方法簡述
手工試湊法
設計質量與設計人員的經驗和水平有直接關系
缺乏科學理論和工程方法的支持，工程的質量難以保證
資料庫運行一段時間後常常又不同程度地發現各種問題，增加了維護代價
規范設計法
手工設計方
基本思想
過程迭代和逐步求精
規范設計法(續)
典型方法：
(1)新奧爾良（New Orleans）方法：將資料庫設計分為四個階段
S.B.Yao方法：將資料庫設計分為五個步驟
I.R.Palmer方法：把資料庫設計當成一步接一步的過程
(2)計算機輔助設計
ORACLE Designer 2000
SYBASE PowerDesigner

四、資料庫設計的基本步驟
資料庫設計的過程(六個階段)
1.需求分析階段
准確了解與分析用戶需求（包括數據與處理）
是整個設計過程的基礎，是最困難、最耗費時間的一步
2.概念結構設計階段
是整個資料庫設計的關鍵
通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象，形成一個獨立於具體DBMS的概念模型
3.邏輯結構設計階段
將概念結構轉換為某個DBMS所支持的數據模型
對其進行優化
4.資料庫物理設計階段
為邏輯數據模型選取一個最適合應用環境的物理結構（包括存儲結構和存取方法）
5.資料庫實施階段
運用DBMS提供的數據語言、工具及宿主語言，根據邏輯設計和物理設計的結果
建立資料庫，編制與調試應用程序，組織數據入庫，並進行試運行
6.資料庫運行和維護階段
資料庫應用系統經過試運行後即可投入正式運行。
在資料庫系統運行過程中必須不斷地對其進行評價、調整與修改
設計特點:
在設計過程中把資料庫的設計和對資料庫中數據處理的設計緊密結合起來將這兩個方面的需求分析、抽象、設計、實現在各個階段同時進行，相互參照，相互補充，以完善兩方面的設計

設計過程各個階段的設計描述：
如圖：

五、資料庫各級模式的形成過程
1.需求分析階段：綜合各個用戶的應用需求
2.概念設計階段：形成獨立於機器特點，獨立於各個DBMS產品的概念模式(E-R圖)
3.邏輯設計階段：首先將E-R圖轉換成具體的資料庫產品支持的數據模型，如關系模型，形成資料庫邏輯模式；然後根據用戶處理的要求、安全性的考慮，在基本表的基礎上再建立必要的視圖(View)，形成數據的外模式
4.物理設計階段：根據DBMS特點和處理的需要，進行物理存儲安排，建立索引，形成資料庫內模式

六、資料庫設計技巧

1. 設計資料庫之前（需求分析階段）
1) 理解客戶需求，詢問用戶如何看待未來需求變化。讓客戶解釋其需求，而且隨著開發的繼續，還要經常詢問客戶保證其需求仍然在開發的目的之中。
2) 了解企業業務可以在以後的開發階段節約大量的時間。
3) 重視輸入輸出。
在定義資料庫表和欄位需求（輸入）時，首先應檢查現有的或者已經設計出的報表、查詢和視圖（輸出）以決定為了支持這些輸出哪些是必要的表和欄位。
舉例：假如客戶需要一個報表按照郵政編碼排序、分段和求和，你要保證其中包括了單獨的郵政編碼欄位而不要把郵政編碼糅進地址欄位里。
4) 創建數據字典和ER 圖表
ER 圖表和數據字典可以讓任何了解資料庫的人都明確如何從資料庫中獲得數據。ER圖對表明表之間關系很有用，而數據字典則說明了每個欄位的用途以及任何可能存在的別名。對SQL 表達式的文檔化來說這是完全必要的。
5) 定義標準的對象命名規范
資料庫各種對象的命名必須規范。

2. 表和欄位的設計（資料庫邏輯設計）
表設計原則
1) 標准化和規范化
數據的標准化有助於消除資料庫中的數據冗餘。標准化有好幾種形式，但Third Normal Form（3NF）通常被認為在性能、擴展性和數據完整性方面達到了最好平衡。簡單來說，遵守3NF 標準的資料庫的表設計原則是：「One Fact in One Place」即某個表只包括其本身基本的屬性，當不是它們本身所具有的屬性時需進行分解。表之間的關系通過外鍵相連接。它具有以下特點：有一組表專門存放通過鍵連接起來的關聯數據。
舉例：某個存放客戶及其有關定單的3NF 資料庫就可能有兩個表：Customer 和Order。Order 表不包含定單關聯客戶的任何信息，但表內會存放一個鍵值，該鍵指向Customer 表裡包含該客戶信息的那一行。
事實上，為了效率的緣故，對表不進行標准化有時也是必要的。
2) 數據驅動
採用數據驅動而非硬編碼的方式，許多策略變更和維護都會方便得多，大大增強系統的靈活性和擴展性。
舉例，假如用戶界面要訪問外部數據源（文件、XML 文檔、其他資料庫等），不妨把相應的連接和路徑信息存儲在用戶界面支持表裡。還有，如果用戶界面執行工作流之類的任務（發送郵件、列印信箋、修改記錄狀態等），那麼產生工作流的數據也可以存放在資料庫里。角色許可權管理也可以通過數據驅動來完成。事實上，如果過程是數據驅動的，你就可以把相當大的責任推給用戶，由用戶來維護自己的工作流過程。
3) 考慮各種變化
在設計資料庫的時候考慮到哪些數據欄位將來可能會發生變更。
舉例，姓氏就是如此（注意是西方人的姓氏，比如女性結婚後從夫姓等）。所以，在建立系統存儲客戶信息時，在單獨的一個數據表裡存儲姓氏欄位，而且還附加起始日和終止日等欄位，這樣就可以跟蹤這一數據條目的變化。

欄位設計原則
4) 每個表中都應該添加的3 個有用的欄位
dRecordCreationDate，在VB 下默認是Now()，而在SQL Server • 下默認為GETDATE()
sRecordCreator，在SQL Server 下默認為NOT NULL DEFAULT • USER
nRecordVersion，記錄的版本標記；有助於准確說明記錄中出現null 數據或者丟失數據的原因 •
5) 對地址和電話採用多個欄位
描述街道地址就短短一行記錄是不夠的。Address_Line1、Address_Line2 和Address_Line3 可以提供更大的靈活性。還有，電話號碼和郵件地址最好擁有自己的數據表，其間具有自身的類型和標記類別。
6) 使用角色實體定義屬於某類別的列
在需要對屬於特定類別或者具有特定角色的事物做定義時，可以用角色實體來創建特定的時間關聯關系，從而可以實現自我文檔化。
舉例：用PERSON 實體和PERSON_TYPE 實體來描述人員。比方說，當John Smith, Engineer 提升為John Smith, Director 乃至最後爬到John Smith, CIO 的高位，而所有你要做的不過是改變兩個表PERSON 和PERSON_TYPE 之間關系的鍵值，同時增加一個日期/時間欄位來知道變化是何時發生的。這樣，你的PERSON_TYPE 表就包含了所有PERSON 的可能類型，比如Associate、Engineer、Director、CIO 或者CEO 等。還有個替代辦法就是改變PERSON 記錄來反映新頭銜的變化，不過這樣一來在時間上無法跟蹤個人所處位置的具體時間。
7) 選擇數字類型和文本類型盡量充足
在SQL 中使用smallint 和tinyint 類型要特別小心。比如，假如想看看月銷售總額，總額欄位類型是smallint，那麼，如果總額超過了$32,767 就不能進行計算操作了。
而ID 類型的文本欄位，比如客戶ID 或定單號等等都應該設置得比一般想像更大。假設客戶ID 為10 位數長。那你應該把資料庫表欄位的長度設為12 或者13 個字元長。但這額外占據的空間卻無需將來重構整個資料庫就可以實現資料庫規模的增長了。
8) 增加刪除標記欄位
在表中包含一個「刪除標記」欄位，這樣就可以把行標記為刪除。在關系資料庫里不要單獨刪除某一行；最好採用清除數據程序而且要仔細維護索引整體性。

3. 選擇鍵和索引（資料庫邏輯設計）
鍵選擇原則：
1) 鍵設計4 原則
為關聯欄位創建外鍵。 •
所有的鍵都必須唯一。 •
避免使用復合鍵。 •
外鍵總是關聯唯一的鍵欄位。 •
2) 使用系統生成的主鍵
設計資料庫的時候採用系統生成的鍵作為主鍵，那麼實際控制了資料庫的索引完整性。這樣，資料庫和非人工機制就有效地控制了對存儲數據中每一行的訪問。採用系統生成鍵作為主鍵還有一個優點：當擁有一致的鍵結構時，找到邏輯缺陷很容易。
3) 不要用用戶的鍵(不讓主鍵具有可更新性)
在確定採用什麼欄位作為表的鍵的時候，可一定要小心用戶將要編輯的欄位。通常的情況下不要選擇用戶可編輯的欄位作為鍵。
4) 可選鍵有時可做主鍵
把可選鍵進一步用做主鍵，可以擁有建立強大索引的能力。

索引使用原則：
索引是從資料庫中獲取數據的最高效方式之一。95%的資料庫性能問題都可以採用索引技術得到解決。
1) 邏輯主鍵使用唯一的成組索引，對系統鍵（作為存儲過程）採用唯一的非成組索引，對任何外鍵列採用非成組索引。考慮資料庫的空間有多大，表如何進行訪問，還有這些訪問是否主要用作讀寫。
2) 大多數資料庫都索引自動創建的主鍵欄位，但是可別忘了索引外鍵，它們也是經常使用的鍵，比如運行查詢顯示主表和所有關聯表的某條記錄就用得上。
3) 不要索引memo/note 欄位，不要索引大型欄位（有很多字元），這樣作會讓索引佔用太多的存儲空間。
4) 不要索引常用的小型表
不要為小型數據表設置任何鍵，假如它們經常有插入和刪除操作就更別這樣作了。對這些插入和刪除操作的索引維護可能比掃描表空間消耗更多的時間。

4. 數據完整性設計（資料庫邏輯設計）
1) 完整性實現機制：
實體完整性：主鍵
參照完整性：
父表中刪除數據：級聯刪除；受限刪除；置空值
父表中插入數據：受限插入；遞歸插入
父表中更新數據：級聯更新；受限更新；置空值
DBMS對參照完整性可以有兩種方法實現：外鍵實現機制（約束規則）和觸發器實現機制
用戶定義完整性：
NOT NULL；CHECK；觸發器
2) 用約束而非商務規則強制數據完整性
採用資料庫系統實現數據的完整性。這不但包括通過標准化實現的完整性而且還包括數據的功能性。在寫數據的時候還可以增加觸發器來保證數據的正確性。不要依賴於商務層保證數據完整性；它不能保證表之間（外鍵）的完整性所以不能強加於其他完整性規則之上。
3) 強制指示完整性
在有害數據進入資料庫之前將其剔除。激活資料庫系統的指示完整性特性。這樣可以保持數據的清潔而能迫使開發人員投入更多的時間處理錯誤條件。
4) 使用查找控制數據完整性
控制數據完整性的最佳方式就是限制用戶的選擇。只要有可能都應該提供給用戶一個清晰的價值列表供其選擇。這樣將減少鍵入代碼的錯誤和誤解同時提供數據的一致性。某些公共數據特別適合查找：國家代碼、狀態代碼等。
5) 採用視圖
為了在資料庫和應用程序代碼之間提供另一層抽象，可以為應用程序建立專門的視圖而不必非要應用程序直接訪問數據表。這樣做還等於在處理資料庫變更時給你提供了更多的自由。

5. 其他設計技巧
1) 避免使用觸發器
觸發器的功能通常可以用其他方式實現。在調試程序時觸發器可能成為干擾。假如你確實需要採用觸發器，你最好集中對它文檔化。
2) 使用常用英語（或者其他任何語言）而不要使用編碼
在創建下拉菜單、列表、報表時最好按照英語名排序。假如需要編碼，可以在編碼旁附上用戶知道的英語。
3) 保存常用信息
讓一個表專門存放一般資料庫信息非常有用。在這個表裡存放資料庫當前版本、最近檢查/修復（對Access）、關聯設計文檔的名稱、客戶等信息。這樣可以實現一種簡單機制跟蹤資料庫，當客戶抱怨他們的資料庫沒有達到希望的要求而與你聯系時，這樣做對非客戶機/伺服器環境特別有用。
4) 包含版本機制
在資料庫中引入版本控制機制來確定使用中的資料庫的版本。時間一長，用戶的需求總是會改變的。最終可能會要求修改資料庫結構。把版本信息直接存放到資料庫中更為方便。
5) 編制文檔
對所有的快捷方式、命名規范、限制和函數都要編制文檔。
採用給表、列、觸發器等加註釋的資料庫工具。對開發、支持和跟蹤修改非常有用。
對資料庫文檔化，或者在資料庫自身的內部或者單獨建立文檔。這樣，當過了一年多時間後再回過頭來做第2 個版本，犯錯的機會將大大減少。
6) 測試、測試、反復測試
建立或者修訂資料庫之後，必須用用戶新輸入的數據測試數據欄位。最重要的是，讓用戶進行測試並且同用戶一道保證選擇的數據類型滿足商業要求。測試需要在把新資料庫投入實際服務之前完成。
7) 檢查設計
在開發期間檢查資料庫設計的常用技術是通過其所支持的應用程序原型檢查資料庫。換句話說，針對每一種最終表達數據的原型應用，保證你檢查了數據模型並且查看如何取出數據。

『捌』 在系統設計中，對資料庫的設計應考慮哪些設計原則

資料庫是整個軟體應用的根基，是軟體設計的起點，它起著決定性的質變作用，因此我們必須對資料庫設計高度重視起來，培養設計良好資料庫的習慣，是一個優秀的軟體設計師所必須具備的基本素質條件！
那麼我們要做到什麼程度才是對的呢？下面就說說資料庫設計的原則：
1、資料庫設計最起碼要佔用整個項目開發的40%以上的時間
資料庫是需求的直觀反應和表現，因此設計時必須要切實符合用戶的需求，要多次與用戶溝通交流來細化需求，將需求中的要求和每一次的變化都要一一體現在資料庫的設計當中。如果需求不明確，就要分析不確定的因素，設計表時就要事先預留出可變通的欄位，正所謂「有備無患」。
2、資料庫設計不僅僅停留於頁面demo的表面
頁面內容所需要的欄位，在資料庫設計中只是一部分，還有系統運轉、模塊交互、中轉數據、表之間的聯系等等所需要的欄位，因此資料庫設計絕對不是簡單的基本數據存儲，還有邏輯數據存儲。
3、資料庫設計完成後，項目80%的設計開發在你腦海中就已經完成了
每個欄位的設計都是有他必要的意義的，你在設計每一個欄位的同時，就應該已經想清楚程序中如何去運用這些欄位，多張表的聯系在程序中是如何體現的。換句話說，你完成資料庫設計後，程序中所有的實現思路和實現方式在你的腦海中就已經考慮過了。如果達不到這種程度，那當進入編碼階段後，才發現要運用的技術或實現的方式資料庫無法支持，這時再改動資料庫就會很麻煩，會造成一系列不可預測的問題。
4、資料庫設計時就要考慮到效率和優化問題
一開始就要分析哪些表會存儲較多的數據量，對於數據量較大的表的設計往往是粗粒度的，也會冗餘一些必要的欄位，已達到盡量用最少的表、最弱的表關系去存儲海量的數據。並且在設計表時，一般都會對主鍵建立聚集索引，含有大數據量的表更是要建立索引以提供查詢性能。對於含有計算、數據交互、統計這類需求時，還要考慮是否有必要採用存儲過程。
5、添加必要的（冗餘）欄位
像「創建時間」、「修改時間」、「備注」、「操作用戶IP」和一些用於其他需求（如統計）的欄位等，在每張表中必須都要有，不是說只有系統中用到的數據才會存到資料庫中，一些冗餘欄位是為了便於日後維護、分析、拓展而添加的，這點是非常重要的，比如黑客攻擊，篡改了數據，我們便就可以根據修改時間和操作用戶IP來查找定位。
6、設計合理的表關聯
若多張表之間的關系復雜，建議採用第三張映射表來關聯維護兩張表之間的關系，以降低表之間的直接耦合度。若多張表涉及到大數據量的問題，表結構盡量簡單，關聯也要盡可能避免。
7、設計表時不加主外鍵等約束性關聯，系統編碼階段完成後再添加約束性關聯
這樣做的目的是有利於團隊並行開發，減少編碼時所遇到的問題，表之間的關系靠程序來控制。編碼完成後再加關聯並進行測試。不過也有一些公司的做法是乾脆就不加表關聯。
8、選擇合適的主鍵生成策略

『玖』 資料庫設計主要包括哪幾部分，分別包括哪些內容

資料庫設計主要包括需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計、資料庫的實施和資料庫的運行和維護，具體內容如下：

1、需求分析

內容：調查和分析用戶的業務活動和數據的使用情況，弄清所用數據的種類、范圍、數量以及它們在業務活動中交流的情況，確定用戶對資料庫系統的使用要求和各種約束條件等，形成用戶需求規約。

2、概念設計

內容：對用戶要求描述的現實世界，通過對其中諸處的分類、聚集和概括，建立抽象的概念數據模型。這個概念模型應反映現實世界各部門的信息結構、信息流動情況、信息間的互相制約關系以及各部門對信息儲存、查詢和加工的要求等。

3、邏輯設計

內容：主要工作是將現實世界的概念數據模型設計成資料庫的一種邏輯模式，即適應於某種特定資料庫管理系統所支持的邏輯數據模式。與此同時，可能還需為各種數據處理應用領域產生相應的邏輯子模式。這一步設計的結果就是所謂「邏輯資料庫」。

4、物理設計

內容：根據特定資料庫管理系統所提供的多種存儲結構和存取方法等依賴於具體計算機結構的各項物理設計措施，對具體的應用任務選定最合適的物理存儲結構(包括文件類型、索引結構和數據的存放次序與位邏輯等)、存取方法和存取路徑等。

5、驗證設計

內容：收集數據並具體建立一個資料庫，運行一些典型的應用任務來驗證資料庫設計的正確性和合理性。一般，一個大型資料庫的設計過程往往需要經過多次循環反復。當設計的某步發現問題時，可能就需要返回到前面去進行修改。

6、運行與維護設計

內容：在資料庫系統正式投入運行的過程中，必須不斷地對其進行調整與修改。除了關系型資料庫已有一套較完整的數據範式理論可用來部分地指導資料庫設計之外，尚缺乏一套完善的資料庫設計理論、方法和工具，以實現資料庫設計的自動化或互動式的半自動化設計。

(9)資料庫設計的要求擴展閱讀：

重要性

1、有利於資源節約

對計算機軟體資料庫設計加以重視不僅可減少軟體後期的維修，達到節約人力與物力的目的，同時還有利於軟體功能的高效發揮。

2、有利於軟體運行速度的提高

高水平的資料庫設計可滿足不同計算機軟體系統對於運行速度的需求，而且還可充分發揮並實現系統功能。計算機軟體性能提高後，系統發出的運行指令在為用戶提供信息時也將更加快速有效，軟體運行速度自然得以提高。

3、有利於軟體故障的減少

加強資料庫設計可有效減少軟體故障的發生幾率，推動計算機軟體功能的實現。

『拾』 資料庫設計的基本步驟

資料庫設計的基本步驟

1、需求分析階段

進行資料庫設計首先必須准確了解與分析用戶需求（包括數據與處理）。需求分析是整個設計過程的基礎，是最困難和最耗費時間的一步。作為「地基」的需求分析是否做得充分與准確，決定了在其上構建資料庫「大廈」的速度與質量。需求分析做的不好，可能會導致整個資料庫設計返工重做。

2、概念結構設計階段

概念結構設計階段是整個資料庫設計的關鍵，它通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象，形成一個獨立於具體資料庫管理系統的概念模型。

3、邏輯結構設計階段

邏輯結構設計是將概念結構轉換為某個資料庫管理系統所支持的數據模型，並對其進行優化。

4、物理設計階段

物理結構設計師為邏輯數據模型選取一個最適合應用環境的物理結構（包括存儲結構和存取方式）。

5、資料庫實施階段

在資料庫實施階段，設計人員運用資料庫管理系統提供資料庫語言及其宿主語言，根據邏輯設計和物理設計的結果建立資料庫，編寫與調試應用程序，組織數據入庫，並進行測試運行。

6、資料庫運行和維護階段

資料庫應用系統經過試運行後即可投入正式運行，在資料庫系統運行過程中必須不斷對其進行評估、調整與修改。

資料庫設計的基本原則

1、一致性原則：對數據來源進行統一、系統的分析與設計，協調好各種數據源，保證數據的一致性和有效性。

2、完整性原則：資料庫的完整性是指數據的正確性和相容性。要防止合法用戶使用資料庫時向資料庫加入不合語義的數據。對輸入到資料庫中的數據要有審核和約束機制。

3、安全性原則：資料庫的安全性是指保護數據，防止非法用戶使用資料庫或合法用戶非法使用資料庫造成數據泄露、更改或破壞。要有認證和授權機制。

4、可伸縮性與可擴展性原則：資料庫結構的設計應充分考慮發展的需要、移植的需要，具有良好的擴展性、伸縮性和適度冗餘。

5、規范化原則：資料庫的設計應遵循規范化理論。規范化的資料庫設計，可以減少資料庫插入、刪除、修改等操作時的異常和錯誤，降低數據冗餘度等。