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数据库设计技巧
来源:linux宝库作者:linux宝库 发布时间:2007-09-30 00:00:00


  数据库设计技巧(一)

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  作者:allsky

  在动态网站的设计中,数据库设计的重要性不言而喻。假如设计不当,查询起来就很吃力,程式的性能也会受到影响。无

  论您使用的是mySQL或Oracle数据库,通过进行正规化的表格设计,能够令您的PHP代码更具可读性,更容易扩展,从而

  也会提升应用的性能。

  简单说来,正规化就是在表格设计时,消除冗余性和不协调的从属关系。在本文中,我将通过五个渐进的过程来告诉

  您在设计中应该了解的正规化技巧。从而建立一个可行而且

  效率高的数据库。本文也会周详分析一下能够利用的关系类型。

  这里假定我们要建立一个用户信息的表格,其中要存储用户的名字、公司、公司地址和一些个人的收藏夹或url。在开

  始时,您可能定义一个如下的表格结构:

  零状态形式

  users

  name company company_address url1 url2

  Joe ABC 1 Work Lane abc.com xyz.com

  Jill XYZ 1 Job Street abc.com xyz.com

  由于没有进行任何的正规化处理,我们将这种形式的表称为零状态形式的表。留意其中的url1和url2字段---假如我们

  在应用中需要第三个url呢?这样您就要在表格中多加一列,很明显,这不是个好办法。假如您要创建一个富有扩展性的

  系统,您就要考虑使用第一个正规化的形式,并且应用到该表格中。

  第一级正规化形式

  1.消除每个表格中重复的组

  2.为每套相关的数据建立一个单独的表格

  3.使用一个主键来标识每套相关的数据

  以上的表格明显违反了上面第一条的规定,那么第三条的主键又是什么意思呢?很简单,他只是在每个记录中加入一

  个唯一的、自动增加的整型值。通过这个值,就能够将两个姓名相同的记录区分开来。通过应用第一级正规化形式,我们

  得到了以下的表格:

  users

  userId name company company_address url

  1 Joe ABC 1 Work Lane abc.com

  1 Joe ABC 1 Work Lane xyz.com

  2 Jill XYZ 1 Job Street abc.com

  2 Jill XYZ 1 Job Street xyz.com

  现在我们的表格能够说已处在第一级正规化的形式了,他已解决了url字段的限制问题,但是这样的处理后又带来

  了一个新的问题。每次在user表中插入一条记录的时候,我们都必须重复任何的公司和用户数据。这样不但令数据库比以

  前大了,而且很容易出错。因此还要经过第二级正规化处理。

  数据库设计技巧(二)

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  作者:allsky

  1.为应用在多条记录的字段建立单独的表格

  2.通过一个foreign key来关联这些表格的值

  我们将url的值放在一个单独的表格中,这样我们就能够在以后加入更多的数据,而无需担心产生重复的值。我们还通

  过主键值来关联这些字段:

  users

  userId name company company_address

  1 Joe ABC 1 Work Lane

  2 Jill XYZ 1 Job Street

  urls

  urlId relUserId url

  1 1 abc.com

  2 1 xyz.com

  3 2 abc.com

  4 2 xyz.com

  如上所示,我们创建了单独的表格,users表中的主键userid现在和url表中的foreign key relUserId关联。现在的情

  况好象已得到了明显的改善。但是,假如我们要为ABC公司加入一个员工记录呢?或更多,200个?这样我们就必须重

  复使用公司名和地址,这明显不够冗余。因此我们将应用第三级正规化方法:

  第三级正规化形式

  1.消除不依赖于该键的字段

  公司名及地址和User Id都是没有关系的,因此他们应用拥有自己的公司Id:

  users

  userId name relCompId

  1 Joe 1

  2 Jill 2

  companies

  compId company company_address

  1 ABC 1 Work Lane

  2 XYZ 1 Job Street

  urls

  urlId relUserId url

  1 1 abc.com

  2 1 xyz.com

  3 2 abc.com

  4 2 xyz.com

  这样我们就将companies表中的主键comId和users表中名字为relCompId的foreign key关联起来,就算为ABC公司加入

  200个员工,在companies中也只有一条记录。我们的users和urls表能够不断地扩大,而无需担心插入不必要的数据。大部

  分的研发者都认为经过三步的正规化就足够了,这个数据库的设计已能够很方便地处理整个企业的负担,此看法在大多

  数的情况下是正确的。

  我们能够留意一下URL的字段--您注意到数据的冗余了吗?假如给用户用户输入这些url数据的HTML页面是个文本

  框,可任意输入的话,这并没有问题,两个用户输入同样收藏夹的概率较少,但是,假如是通过一个下拉式的菜单,只让

  用户选择两个url输入,或更多一点。这种情况下,我们的数据库还能够进行下一级别的优化--第四步,对于大多数的开

  发者来说,这一步都是忽略的,因为他要依赖一个很特别的关系--一个多对多的关系,这在我们的应用中是还没有碰到过的.

  数据库设计技巧(三)

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  作者:allsky

  在定义第四个正规化的形式前,我想首先提一下三种基本的数据关系:一对一,一对多和多对多。我们回头看一下经

  过第一个正规化的users表。要是我们将url的字段放在一个单独的表中,每次在users表中插入一个记录,我们就会在urls

  表中插入一行。我们将得到一个一对一的关系:用户表中的每一行,都将在urls表中找到相应的一行。对于我们的应用来

  说,这既不实用也不标准。

  然后看看第二个正规化的例子。对于每个用户记录,我们的表格允许有多个urls的记录和之关联。这是个一对多的

  关系,这是个很常见的关系。

  对于多对多的关系来说,就有点复杂了。在我们的第三个正规化形式的例子中,我们的一个用户和很多的url有关,而

  我们想将该结构变为允许多个用户和多个的urls有关,这样我们就能够得到一个多对多的结构。在讨论前,我们先看看表

  格结构会有些什么变化

  users

  userId name relCompId

  1 Joe 1

  2 Jill 2

  companies

  compId company company_address

  1 ABC 1 Work Lane

  2 XYZ 1 Job Street

  urls

  urlId url

  1 abc.com

  2 xyz.com

  url_relations

  relationId relatedUrlId relatedUserId

  1 1 1

  2 1 2

  3 2 1

  4 2 2

  为了进一步减低数据的冗余,我们运用第四级正规化形式。我们创建了一个颇奇怪的url_relations表,里面的字段均

  为主键或foreign key。通过这个表,我们就能够消除urls表中的重复项目。以下是第四个正规化形式的具体需要:

  第四个正规化形式

  1.在一个多对多的关系中,单独的实体不能存放在同一个表格中

  由于他仅应用于多对多的关系,因此大多数的研发者能够忽略这条规定。但是在某些情况下,他是很实用的,这个

  例子就是这样,我们通过将相同的实体分离出来,并且将关系移到他们自己的表格中,从而改进了urls表格。

  为了令您更容易明白,我们举个具体的例子,以下将用一个SQL语句选择出任何属于joe的urls:

  SELECT name, url FROM users, urls, url_relationsswheresurl_relations.relatedUserId = 1 AND

  users.userId = 1 AND urls.urlId = url_relations.relatedUrlId

  假如我们想要遍历每个人的个人信息和url信息,我们能够这样做:

  SELECT name, url FROM users, urls, url_relationsswheresusers.userId = url_relations.relatedUserId AND

  urls.urlId = url_relations.relatedUrlId

  第五级正规化形式

  更有一级正规化的形式,他并不常见,有点深奥,并且在大部分的情况下都是不必要的。他的原则是:

  1.原来的表格必须能够通过由他分离出去的表格重新构建

  使用这个规定的好处是,您能够确保不会在分离的表格中引入多余的列,任何您创建的表格结构都和他们的实际需要

  相同大。应用这条规定是个好习惯,但是除非您要处理一个很大型的数据,否则您将无需用到他。

  希望这篇文章对您有用,并且能够帮助您在任何的项目中应用这些正规化的规定。您可能想知道这些方法是从哪来

  的,我能够告诉您,前面三个正规化的规定是1972年,Dr. E.F. Codd在他的论文“进一步正规化数据库的关系模型中”提

  出的,其余的规定是经过后来的集合理论和关系数学家理论化的。评论:正所谓物级必反,将表格分得过细有时并不好,

  因为这样需要将各表进行各种的关联,这会令查询时变得复杂,而且效率也可能降低,这些正规化的规定能够参考,在实

  际应用时,要根据项目的大小,必要时能够进行一些测试,以设计出更合理的表格结构。

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