㈠ 请大伙给我解释一下数据库设计的基本原则!
数据库设计的三范式所谓范式,是关系型数据库关系模式规范化的标准,从规范化的宽松到严格,分别为不同的范式,通常使用的有第一范式、第二范式、第三范式及BC范式等。范式是建立在函数依赖基础上的。
函数依赖
定义:设有关系模式R(U),X和Y是属性集U的子集,函数依赖是形为X→Y的一个命题,对任意R中两个元组t和s,都有t[X]=s[X]蕴涵t[Y]=s[Y],那么FD X→Y在关系模式R(U)中成立。X→Y读作‘X函数决定Y’,或‘Y函数依赖于X’。通俗的讲,如果一个表中某一个字段Y的值是由另外一个字段或一组字段X的值来确定的,就称为Y函数依赖于X。函数依赖应该是通过理解数据项和企业的规则来决定的,根据表的内容得出的函数依赖可能是不正确的。
第一范式(1NF)
定义:如果关系模式R的每个关系r的属性都是不可分的数据项,那么就称R是第一范式的模式。
简单的说,每一个属性都是原子项,不可分割。1NF是关系模式应具备的最起码的条件,如果数据库设计不能满足第一范式,就不称为关系型数据库。关系数据库设计研究的关系规范化是在1NF之上进行的。
第二范式(2NF)
定义:如果关系模式R是1NF,且每个非主属性完全函数依赖于候选键,那么就称R是第二范式。
简单的说,第二范式要满足以下的条件:首先要满足第一范式,其次每个非主属性要完全函数依赖与候选键,或者是主键。也就是说,每个非主属性是由整个主键函数决定的,而不能由主键的一部分来决定。举个例子:
有股票日行情表的主键是股 票代码和交易日期组成。非主属性中有收盘价和成交量等,都是由主键,即股票代码和交易日期函数决定的,单独的股票代码或者交易日期都不能函数决定这些非主 属性。如果这个表中有非主属性股票简称,则股票简称是可以由股票代码来函数决定的,这样股票简称这个非主属性就不是完全函数依赖于候选键,这样的设计就不 满足第二范式。
第三范式(3NF)
定义:如果关系模式R是2NF,且关系模式R(U,F)中的所有非主属性对任何候选关键字都不存在传递依赖,则称关系R是属于第三范式。
简单的说,第三范式要满足以下的条件:首先要满足第二范式,其次非主属性之间不存在函数依赖。由于满足了第二范式,表示每个非主属性都函数依赖于主键。如果非主属性之间存在了函数依赖,就会存在传递依赖,这样就不满足第三范式。
举 个例子:在股票基本情况表中,主键是股票代码,有非主属性所属一级行业和所属二级行业。根据业务规则,所属二级行业能够函数决定所属一级行业,这就表示存 在这样一种关系:股票代码函数决定所属二级行业,所属二级行业函数决定所属一级行业,这就形成了传递依赖,这样的设计就不符合第三范式。不过在实际运用 中,为查询和使用的方便,有时也会违反第三范式。如上例,如果没有所属一级行业的属性,需要查询所属一级行业的相关股票,需要查询时使用函数来从二级行业 中函数生成所属一级行业,使用性能上会受影响。所以通常会加上所属一级行业的属性。
BC范式(BCNF)
BC范式是第三范式的增强版,不过也有人说是直接从1NF发展过来的,即每个属性,包括主属性或非主属性,都完全依赖于候选键,并且不存在传递依赖情况。
㈡ 数据库规范设计
这个书上应该都有的啊1.需求分析阶段
准确了解与分析用户需求(包括数据与处理)
是整个设计过程的基础,是最困难、最耗费时间的一步
2.概念结构设计阶段
是整个数据库设计的关键
通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体DBMS的概念模型
3.逻辑结构设计阶段
将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型
对其进行优化
4.数据库物理设计阶段
为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法)
5.数据库实施阶段
运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言,根据逻辑设计和物理设计的结果
建立数据库,编制与调试应用程序,组织数据入库,并进行试运行
6.数据库运行和维护阶段
数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。
㈢ 理解什么是数据库规范化
优点是降低冗余,利于保证数据的一致性和完整性;缺点是过度的规范化,易造成查询和统计时的效率下降,这主要是由于多表连接所造成的问题。适当的反规范化设计可以提高效率,但最好在那些数据不太发生变化的情况下使用。通常情况下,可以从两个方面来判断数据库是否设计的比较规范。一是看看是否拥有大量的窄表,二是宽表的数量是否足够的少。若符合这两个条件,则可以说明这个数据库的规范化水平还是比较高的。当然这是两个泛泛而谈的指标。为了达到数据库设计规范化的要求,一般来说,需要符合以下五个要求。要求一:表中应该避免可为空的列。虽然表中允许空列,但是,空字段是一种比较特殊的数据类型。数据库在处理的时候,需要进行特殊的处理。如此的话,就会增加数据库处理记录的复杂性。当表中有比较多的空字段时,在同等条件下,数据库处理的性能会降低许多。所以,虽然在数据库表设计的时候,允许表中具有空字段,但是,我们应该尽量避免。若确实需要的话,我们可以通过一些折中的方式,来处理这些空字段,让其对数据库性能的影响降低到最少。一是通过设置默认值的形式,来避免空字段的产生。如在一个人事管理系统中,有时候身份证号码字段可能允许为空。因为不是每个人都可以记住自己的身份证号码。而在员工报到的时候,可能身份证没有带在身边。所以,身份证号码字段往往不能及时提供。为此,身份证号码字段可以允许为空,以满足这些特殊情况的需要。但是,在数据库设计的时候,则可以做一些处理。如当用户没有输入内容的时候,则把这个字段的默认值设置为0或者为N/A。以避免空字段的产生。二是若一张表中,允许为空的列比较多,接近表全部列数的三分之一。而且,这些列在大部分情况下,都是可有可无的。若数据库管理员遇到这种情况,笔者建议另外建立一张副表,以保存这些列。然后通过关键字把主表跟这张副表关联起来。将数据存储在两个独立的表中使得主表的设计更为简单,同时也能够满足存储空值信息的需要。要求二:表不应该有重复的值或者列。为了解决这个问题,有多种实现方式。但是,若设计不合理的话在,则会导致重复的值或者列。如我们也可以这么设计,把客户信息、联系人都放入同一张表中。为了解决多个联系人的问题,可以设置第一联系人、第一联系人电话、第二联系人、第二联系人电话等等。若还有第三联系人、第四联系人等等,则往往还需要加入的字段。所以,在数据库设计的时候要尽量避免这种重复的值或者列的产生。笔者建议,若数据库管理员遇到这种情况,可以改变一下策略。如把客户联系人另外设置一张表。然后通过客户ID把供应商信息表跟客户联系人信息表连接起来。也就是说,尽量将重复的值放置到一张独立的表中进行管理。然后通过视图或者其他手段把这些独立的表联系起来。要求三:表中记录应该有一个唯一的标识符。在数据库表设计的时候,数据库管理员应该养成一个好习惯,用一个ID号来唯一的标识行记录,而不要通过名字、编号等字段来对纪录进行区分。每个表都应该有一个ID列,任何两个记录都不可以共享同一个ID值。另外,这个ID值最好有数据库来进行自动管理,而不要把这个任务给前台应用程序。否则的话,很容易产生ID值不统一的情况。要求四:数据库对象要有统一的前缀名。一个比较复杂的应用系统,其对应的数据库表往往以千计。若让数据库管理员看到对象名就了解这个数据库对象所起的作用,恐怕会比较困难。而且在数据库对象引用的时候,数据库管理员也会为不能迅速找到所需要的数据库对象而头疼。其次,表、视图、函数等最好也有统一的前缀。如视图可以用V为前缀,而函数则可以利用F为前缀。如此数据库管理员无论是在日常管理还是对象引用的时候,都能够在最短的时间内找到自己所需要的对象。要求五:尽量只存储单一实体类型的数据。这里将的实体类型跟数据类型不是一回事,要注意区分。这里讲的实体类型是指所需要描述对象的本身。笔者举一个例子,估计大家就可以明白其中的内容了。如现在有一个图书馆里系统,有图书基本信息、作者信息两个实体对象。若用户要把这两个实体对象信息放在同一张表中也是可以的。如可以把表设计成图书名字、图书作者等等。可是如此设计的话,会给后续的维护带来不少的麻烦。遇到这种情况时,笔者建议可以把上面这张表分解成三种独立的表,分别为图书基本信息表、作者基本信息表、图书与作者对应表等等。如此设计以后,以上遇到的所有问题就都引刃而解了。以上五条是在数据库设计时达到规范化水平的基本要求。除了这些另外还有很多细节方面的要求,如数据类型、存储过程等等。而且,数据库规范往往没有技术方面的严格限制,主要依靠数据库管理员日常工作经验的累积。第一范式每个分量不可再分第一范式消除了非主属性对键的部分函数依赖,就是第二范式第二范式消除了任何属性对键的传递依赖,就是第三范式~
㈣ 数据库的规范化设计方法~
第一范式(1NF):数据库表中的字段都是单一属性的,不可再分。这个单一属性由基本类型构成,包括整型、实数、字符型、逻辑型、日期型等。
例如,如下的数据库表是符合第一范式的:
字段1 字段2 字段3 字段4
而这样的数据库表是不符合第一范式的:
字段1 字段2 字段3 字段4
字段3.1 字段3.2
很显然,在当前的任何关系数据库管理系统(DBMS)中,傻瓜也不可能做出不符合第一范式的数据库,因为这些DBMS不允许你把数据库表的一列再分成二列或多列。因此,你想在现有的DBMS中设计出不符合第一范式的数据库都是不可能的。
第二范式(2NF):数据库表中不存在非关键字段对任一候选关键字段的部分函数依赖(部分函数依赖指的是存在组合关键字中的某些字段决定非关键字段的情况),也即所有非关键字段都完全依赖于任意一组候选关键字。
假定选课关系表为SelectCourse(学号, 姓名, 年龄, 课程名称, 成绩, 学分),关键字为组合关键字(学号, 课程名称),因为存在如下决定关系:
(学号, 课程名称) → (姓名, 年龄, 成绩, 学分)
这个数据库表不满足第二范式,因为存在如下决定关系:
(课程名称) → (学分)
(学号) → (姓名, 年龄)
即存在组合关键字中的字段决定非关键字的情况。
由于不符合2NF,这个选课关系表会存在如下问题:
(1) 数据冗余:
同一门课程由n个学生选修,"学分"就重复n-1次;同一个学生选修了m门课程,姓名和年龄就重复了m-1次。
(2) 更新异常:
若调整了某门课程的学分,数据表中所有行的"学分"值都要更新,否则会出现同一门课程学分不同的情况。
(3) 插入异常:
假设要开设一门新的课程,暂时还没有人选修。这样,由于还没有"学号"关键字,课程名称和学分也无法记录入数据库。
(4) 删除异常:
假设一批学生已经完成课程的选修,这些选修记录就应该从数据库表中删除。但是,与此同时,课程名称和学分信息也被删除了。很显然,这也会导致插入异常。
把选课关系表SelectCourse改为如下三个表:
学生:Student(学号, 姓名, 年龄);
课程:Course(课程名称, 学分);
选课关系:SelectCourse(学号, 课程名称, 成绩)。
这样的数据库表是符合第二范式的, 消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。
另外,所有单关键字的数据库表都符合第二范式,因为不可能存在组合关键字。
第三范式(3NF):在第二范式的基础上,数据表中如果不存在非关键字段对任一候选关键字段的传递函数依赖则符合第三范式。所谓传递函数依赖,指的是如果存在"A → B → C"的决定关系,则C传递函数依赖于A。因此,满足第三范式的数据库表应该不存在如下依赖关系:
关键字段 → 非关键字段x → 非关键字段y
假定学生关系表为Student(学号, 姓名, 年龄, 所在学院, 学院地点, 学院电话),关键字为单一关键字"学号",因为存在如下决定关系:
(学号) → (姓名, 年龄, 所在学院, 学院地点, 学院电话)
这个数据库是符合2NF的,但是不符合3NF,因为存在如下决定关系:
(学号) → (所在学院) → (学院地点, 学院电话)
即存在非关键字段"学院地点"、"学院电话"对关键字段"学号"的传递函数依赖。
它也会存在数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常的情况,读者可自行分析得知。
把学生关系表分为如下两个表:
学生:(学号, 姓名, 年龄, 所在学院);
学院:(学院, 地点, 电话)。
这样的数据库表是符合第三范式的,消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。
鲍依斯-科得范式(BCNF):在第三范式的基础上,数据库表中如果不存在任何字段对任一候选关键字段的传递函数依赖则符合第三范式。
假设仓库管理关系表为StorehouseManage(仓库ID, 存储物品ID, 管理员ID, 数量),且有一个管理员只在一个仓库工作;一个仓库可以存储多种物品。这个数据库表中存在如下决定关系:
(仓库ID, 存储物品ID) →(管理员ID, 数量)
(管理员ID, 存储物品ID) → (仓库ID, 数量)
所以,(仓库ID, 存储物品ID)和(管理员ID, 存储物品ID)都是StorehouseManage的候选关键字,表中的唯一非关键字段为数量,它是符合第三范式的。但是,由于存在如下决定关系:
(仓库ID) → (管理员ID)
(管理员ID) → (仓库ID)
即存在关键字段决定关键字段的情况,所以其不符合BCNF范式。它会出现如下异常情况:
(1) 删除异常:
当仓库被清空后,所有"存储物品ID"和"数量"信息被删除的同时,"仓库ID"和"管理员ID"信息也被删除了。
(2) 插入异常:
当仓库没有存储任何物品时,无法给仓库分配管理员。
(3) 更新异常:
如果仓库换了管理员,则表中所有行的管理员ID都要修改。
把仓库管理关系表分解为二个关系表:
仓库管理:StorehouseManage(仓库ID, 管理员ID);
仓库:Storehouse(仓库ID, 存储物品ID, 数量)。
这样的数据库表是符合BCNF范式的,消除了删除异常、插入异常和更新异常。
范式应用
我们来逐步搞定一个论坛的数据库,有如下信息:
(1) 用户:用户名,email,主页,电话,联系地址
(2) 帖子:发帖标题,发帖内容,回复标题,回复内容
第一次我们将数据库设计为仅仅存在表:
用户名 email 主页 电话 联系地址 发帖标题 发帖内容 回复标题 回复内容
这个数据库表符合第一范式,但是没有任何一组候选关键字能决定数据库表的整行,唯一的关键字段用户名也不能完全决定整个元组。我们需要增加"发帖ID"、"回复ID"字段,即将表修改为:
用户名 email 主页 电话 联系地址 发帖ID 发帖标题 发帖内容 回复ID 回复标题 回复内容
这样数据表中的关键字(用户名,发帖ID,回复ID)能决定整行:
(用户名,发帖ID,回复ID) → (email,主页,电话,联系地址,发帖标题,发帖内容,回复标题,回复内容)
㈤ 如何在数据库设计是规范成第三范式
你好,很高兴能为您解答,请耐心看完,记得采纳,谢谢.
第一范式:在任何一个关系数据库中,第一范式(1NF)是对关系模式的基本要求,不满足第一范式(1NF)的数据库就不是关系数据库。所谓第一范式(1NF)是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项,同一列中不能有多个值,即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。如果出现重复的属性,就可能需要定义一个新的实体,新的实体由重复的属性构成,新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式(1NF)中表的每一行只包含一个实例的信息。
第二范式:第二范式(2NF)是在第一范式(1NF)的基础上建立起来的,即满足第二范式(2NF)必须先满足第一范式(1NF)。第二范式(2NF)要求数据库表中的每个实例或行必须可以被唯一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列,以存储各个实例的唯一标识。这个唯一属性列被称为主关键字或主键、主码。
第三范式:满足第三范式(3NF)必须先满足第二范式(2NF)。简而言之,第三范式(3NF)要求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。
数据库的设计范式是数据库设计所需要满足的规范,满足这些规范的数据库是简洁的、结构明晰的;同时,不会发生插入(insert)、删除(delete)和更新(update)操作异常。反之则是乱七八糟,不仅给数据库的编程人员制造麻烦,而且面目可憎,可能存储了大量不需要的冗余信息。
㈥ 简述数据库设计的要求
数据库设计的要求
数据库设计的目标是建立一个合适的数据模型。这个数据模型应当是:
(1)满足用户要求:既能合理地组织用户需要的所有数据,又能支持用户对数据的所有处理功能。
(2)满足某个数据库管理系统的要求:能够在数据库管理系统中实现。
(3)具有较高的范式:数据完整性好、效益高,便于理解和维护,没有数据冲突
㈦ 数据库设计规范化的第三范式除了要满足第一第二范式外,还要满足什么
还需要满足:不存在任何一个依赖非关键字的列。
㈧ 如何合理和有效的进行数据库设计
通常情况下,可以从两个方面来判断数据库设计的是否规范:
1)一是看看是否拥有大量的窄表
窄表往往对于OLTP比较合适,符合范式设计原则
2)宽表的数量是否足够的少。
所谓的宽表就是字段比较多的表,包含的维度层次比较多,造成冗余也比较多,毁范式设计,但是利于取数统计
若符合这两个条件,我们可以说数据库设计的比较好.
当然这是两个泛泛而谈的指标。为了达到数据库设计规范化的要求,一般来说,需要符合以下五个要求。
要求一:表中应该避免可为空的列。
虽然表中允许空列,但是,空字段是一种比较特殊的数据类型。数据库在处理的时候,需要进行特殊的处理。如此的话,就会增加数据库处理记录的复杂性。当表中有比较多的空字段时,在同等条件下,数据库处理的性能会降低许多。
所以,虽然在数据库表设计的时候,允许表中具有空字段,但是,我们应该尽量避免。若确实需要的话,我们可以通过一些折中的方式,来处理这些空字段,让其对数据库性能的影响降低到最少。
要求二:表不应该有重复的值或者列。
如现在有一个进销存管理系统,这个系统中有一张产品基本信息表中。这个产品开发有时候可以是一个人完成,而有时候又需要多个人合作才能够完成。所以,在产品基本信息表产品开发者这个字段中,有时候可能需要填入多个开发者的名字。
如进销存管理中,还需要对客户的联系人进行管理。有时候,企业可能只知道客户一个采购员的姓名。但是在必要的情况下,企业需要对客户的采购代表、仓库人员、财务人员共同进行管理。因为在订单上,可能需要填入采购代表的名字;可是在出货单上,则需要填入仓库管理人员的名字等等。
为了解决这个问题,有多种实现方式。但是,若设计不合理的话在,则会导致重复的值或者列。如我们也可以这么设计,把客户信息、联系人都放入同一张表中。为了解决多个联系人的问题,可以设置第一联系人、第一联系人电话、第二联系人、第二联系人电话等等。若还有第三联系人、第四联系人等等,则往往还需要加入更多的字段。
所以,我们在数据库设计的时候要尽量避免这种重复的值或者列的产生。笔者建议,若数据库管理员遇到这种情况,可以改变一下策略。如把客户联系人另外设置一张表。然后通过客户ID把供应商信息表跟客户联系人信息表连接起来。也就是说,尽量将重复的值放置到一张独立的表中进行管理。然后通过视图或者其他手段把这些独立的表联系起来。
要求三:表中记录应该有一个唯一的标识符。
在数据库表设计的时候,数据库管理员应该养成一个好习惯,用一个ID号来唯一的标识行记录,而不要通过名字、编号等字段来对纪录进行区分。每个表都应该有一个ID列,任何两个记录都不可以共享同一个ID值。另外,这个ID值最好有数据库来进行自动管理,而不要把这个任务给前台应用程序。否则的话,很容易产生ID值不统一的情况。
另外,在数据库设计的时候,最好还能够加入行号。如在销售订单管理中,ID号是用户不能够维护的。但是,行号用户就可以维护。如在销售订单的行中,用户可以通过调整行号的大小来对订单行进行排序。通常情况下,ID列是以1为单位递进的。但是,行号就要以10为单位累进。如此,正常情况下,行号就以10、20、30依次扩展下去。若此时用户需要把行号为30的纪录调到第一行显示。此时,用户在不能够更改ID列的情况下,可以更改行号来实现。如可以把行号改为1,在排序时就可以按行号来进行排序。如此的话,原来行号为30的纪录现在行号变为了1,就可以在第一行中显示。这是在实际应用程序设计中对ID列的一个有效补充。这个内容在教科书上是没有的。需要在实际应用程序设计中,才会掌握到这个技巧。
要求四:数据库对象要有统一的前缀名。
一个比较复杂的应用系统,其对应的数据库表往往以千计。若让数据库管理员看到对象名就了解这个数据库对象所起的作用,恐怕会比较困难。而且在数据库对象引用的时候,数据库管理员也会为不能迅速找到所需要的数据库对象而头疼。
其次,表、视图、函数等最好也有统一的前缀。如视图可以用V为前缀,而函数则可以利用F为前缀。如此数据库管理员无论是在日常管理还是对象引用的时候,都能够在最短的时间内找到自己所需要的对象。
要求五:尽量只存储单一实体类型的数据。
这里将的实体类型跟数据类型不是一回事,要注意区分。这里讲的实体类型是指所需要描述对象的本身。笔者举一个例子,估计大家就可以明白其中的内容了。如现在有一个图书馆里系统,有图书基本信息、作者信息两个实体对象。若用户要把这两个实体对象信息放在同一张表中也是可以的。如可以把表设计成图书名字、图书作者等等。可是如此设计的话,会给后续的维护带来不少的麻烦。
如当后续有图书出版时,则需要为每次出版的图书增加作者信息,这无疑会增加额外的存储空间,也会增加记录的长度。而且若作者的情况有所改变,如住址改变了以后,则还需要去更改每本书的记录。同时,若这个作者的图书从数据库中全部删除之后,这个作者的信息也就荡然无存了。很明显,这不符合数据库设计规范化的需求。
遇到这种情况时,笔者建议可以把上面这张表分解成三种独立的表,分别为图书基本信息表、作者基本信息表、图书与作者对应表等等。如此设计以后,以上遇到的所有问题就都引刃而解了。
㈨ sql数据库设计规范及如何设置外键
20个数据库设计最佳实践: 使用明确、统一的标明和列名,例如 School, SchoolCourse, CourceID。 数据表名使用单数而不是复数,例如 StudentCourse,而不是StudentCourses。 数据表名不要使用空格。 数据表名不要使用不必要的前缀或者后缀,例如使用School,而不是TblSchool,或者SchoolTable等等。 数据库中的密码要加密,到应用中再解密。 使用整数作为ID字段,也许现在没有这个必要,但是将来需要,例如关联表,索引等等。 使用整数字段做索引,否则会带来很大的性能问题 。 使用bit 作为布尔字段,使用整数或者varcha是浪费。同时,这类字段应该以“Is”开头。 要经过认证才能访问数据库,不要给每一个用户管理员权限。 尽量避免使用“select *”,而使用“select [required_column_list]”以获得更好的性能。 假如程序代码比较复杂,使用ORM框架,例如hibernate,iBatis。ORM框架的性能问题可以通过详细的配置去解决。 分割不常使用的数据表到不同的物理存储以获得更好的性能。 对于关键数据库,使用安全备份系统,例如集群,同步等等。 使用外键,非空等限制来保证数据的完整性,不要把所有的东西都扔给程序。 缺乏数据库文档是致命的。你应该为你的数据库设计写文档,包括触发器、存储过程和其他脚本。 对于经常使用的查询和大型数据表,要使用索引。数据分析工具可以帮助你决定如何建立索引。 数据库服务器和网页服务器应该放在不同的机器上。这回提高安全性,并减轻CPU压力。 Image和blob字段不应该定义在常用的数据表中,否则会影响性能。 范式(Normalization)要按照要求使用以提高性能。Normalization做的不够会导致数据冗余,而过度Normalization 会导致太多的join和数据表,这两种情况都会影响性能。 多花点时间在数据库设计上,否则你将来会付出加倍的时间来偿还。设置外键:方法一:SQL语句alter table 表名 add constraint 外键名 foreign key(字段名) references 主表名(字段名) on delete cascade方法二:不想写sql 语句也可以直接用图形化操作 选择你要创建外键的表,反键选择修改表,点击