我们该如何设计数据库

数据库该如何设计，一直以来都是一个仁者见仁智者见智的问题。

对于某一种数据库设计，并不能简单的用好与不好来区分。或许真的应了那句话，没有最好，只有最适合。讨论某种数据库设计的时候，应该在某种特定的需求环境下讨论。

下面来讨论一下在项目中经常碰到的用户的联系方式储存的问题。

我在这里套用之前网络上流行“普通——文艺——二逼”的分类方式来描述我下文中提及的三种数据库设计思路，并且通过查询数据（对数据增删改，三种设计要付出的代码成本都差不多）和数据库面临需求变动两个方面来思考这三种设计各有怎样的优劣。

普通青年：

或许我们都这样设计过数据库

学生表 tb_Student:

Name	varchar(100)	名字
Telphone	varchar(200)	联系电话
Email	varchar(200)	你懂的
Fax	varchar(200)	传真

这应该是最容易想到的一种思路，简单、明了。

比如说我要查询某个人的联系方式，那么我只用一条语句就能实现：

select Name,Telphone,Email,Fax from 表 where 条件

在查询的时候，这种数据库设计十分清晰，没有任何思维的难度，没有任何逻辑的挑战。但是当面临需求变动的时候，那将会是一场灾难。

比如现在要新增一类用户：校长。那么我们要如何处理？

答案是：再加一张表 tb_Headmaster。

事实上，再加一张表其实修改并不大，因为我们完全不需要修改学生表的存储逻辑，换句话说，这种设计是遵循了开闭原则的

但如果学生要添加一种联系方式HomePhone的时候，灾难发生了

怎么办？

在tb_Student中加一列HomePhone？这意味着至少要修改整个Model层（或者说DAL层），这种改动是十分巨大的，而且容易造成错误。

或者再建一张表tb_Student2，来储存HomePhone，然后以ID来关联两张表？按改动规模来说，这种改动相对简单而且不容易出错，但是在今后的维护中会增加逻辑成本。当你一而再再而三的以这样的方式来应对需求变动的时候，你的程序将变得不可理解。

文艺青年：

UserRole	int	对应用户类型(None = 0, Student = 1, Teacher = 2, Headmaster = 4)
OwnerID	int	对应用户ID
ContactMethod	int	联系方式(None = 0, Email = 1, HomePhone = 8, WorkPhone = 16,MobilePhone = 32,Fax=64)
ContactInfo	varchar(255)	联系信息

这种是一个一对多关系。当我们要查询某个用户对应的联系方式的时候，那是一场逻辑上的浩劫：

select ContactInfo from 表 where UserRole=某种用户类型 and OwnerID=某用户ID

这种写法是一次性取出某个用户所有的联系方式，包括Email,HomePhone,WorkPhone等，之后我们可以在程序中判断ContactMethod的类型，将具体的联系方式加以区分。你可以简单的想到用switch-case的写法，类似这样：

var contact = 上面的SQL语句取出来的用户所有的联系方式; foreach (var item in contact) { switch (item.ContactMethod) { case ContactMethod.WorkPhone: txtWorkPhone.Text = item.ContactInfo;break; case ContactMethod.Email: txtEmail.Text = item.ContactInfo; break; case ContactMethod.Fax: txtFax.Text = item.ContactInfo; break; case ContactMethod.OtherPhone: txtOtherPhone.Text = item.ContactInfo; break; case ContactMethod.MobilePhone: txtMobilePhone.Text = item.ContactInfo; break; } }

当然你也可以尝试下面这种写法，我个人认为这种写法更优雅

var contact = 上面的SQL语句取出来的用户所有的联系方式; txtWorkPhone.Text = (from a in contact where a.ContactMethod == ContactMethod.Work_Phone select a.ContactInfo).ToString();//后面以此类推，你懂的

注意，请不要试图使用类似下面这类语句来查询某用户的联系方式：

select ContactInfo from 表 where UserRole=某种用户类型 and OwnerID=某用户ID and ContactMethod=1 //取出某用户的Email select ContactInfo from 表 where UserRole=某种用户类型 and OwnerID=某用户ID and ContactMethod=8 //取出某用户的HomePhone

相信我，这种做法非常愚蠢：每当你要取出这个用户的一种联系方式，就要和数据库建立一次连接，打开/关闭一次数据库；这种做法代价是十分巨大的，即使有数据库连接池，即使有数据库缓存，都应该避免这种愚蠢的做法

唔，用了那么多的代码，终于查出了某个用户的联系信息了。反正我个人觉得这种设计方式在查询的时候，是逻辑上的浩劫。什么？你说你很享受？好吧，看来是我脑容量不够…

不过当我们面临需求变动的时候，那就非常愉快了

什么，要加一类用户？简单，UserRole加一个枚举就好了。

什么，要加一种联系方式？ContactMethod加一个枚举就OK。

使用了这种表设计的时候，相信你会微笑着面对需求变动的

二逼青年

昨天和同事也探讨了下这个问题，按他的说法就是：哪个表要联系方式，我就扔个字段进去，存json

Contact

varchar(8000)

用于储存json

举例来说，有这么一个用户：

ID：1

Name：张三

Telphone：1234

Email:123@123.com

Fax：5678

那么数据库中就这样存：

[{"ID":1,"Name":"张三","Telphone":"1234","Email":"123@123.com","Fax":"5678"}]

当我听到这种设计思路的时候，虎躯微微一震：靠，这都行。按这种设计，我整张表都放进一个json里面一股脑的存进去就算了。不过震惊之后仔细想一想，其实这种设计也是有可取之处

首先，从查询来说，和普通青年一样，只需一句SQL:

select Contact from 表 where 条件

查询之后，就可以通过json处理函数将想要的数据取出来，在此就不赘述了

那么当面临需求变动的时候会发生什么：

加一类用户的时候，要添加一张表。也是符合开闭原则，原有代码没有改动

加一种联系方式，只用存json的时候多存一点东西

不过这种设计如果要更新某条数据的话要稍微麻烦一点：先查询一条数据，重组json之后再Update

最近公司要开发新系统，基本决定使用ORM（高层还在犹豫，担心效率问题）。既然使用了ORM，那么自然而然的就想到了用面向对象的思想来设计数据库

本篇文章旨在讨论如何抽象（以用户作为抽象的例子），并提出一些解耦的思路

我也是第一次在实际项目中使用面向对象的思想来设计数据库，写下这篇博客，也是希望与大家多多交流

正文开始

首先来需求分析

我们的系统有前台和后台，前台用户有：Man，Woman，SuperMan，SpiderMan与IronMan。后台用户为Administrator

前台用户都要填写联系方式与地址，然后SuperMan，SpiderMan与IronMan都有Ability

需求很简单。那么按照这个需求，我们来随手画一个继承关系图。其中V代表抽象类（应该是abstract，画图的时候脑抽想着是virtual就用V开头了，懒得改图了大家凑合着看吧），I代表Interface。如下图：



从图中可以看出，由抽象类Person派生出Administration与抽象类User。类Man与类Womam实现了接口Address与接口Contact，Inhumans则实现了Ability接口

然后抽象类代码：

View Code public abstract class Person { public string Username { get; set; } public string Password { get; set; } } public abstract class User : Person { public string Name { get; set; } }

接口代码：

View Code public interface IAddress { string Address { get; set; } } public interface IContact { string Email{get;set;} string WorkPhone { get; set; } string MobilePhone { get; set; } string Fax { get; set; } }

最后是Man类和Woman类：

View Code public class Man : User, IContact, IAddress { public string Address { get; set; } public string Email { get; set; } public string WorkPhone { get; set; } public string MobilePhone { get; set; } public string Fax { get; set; } public bool HasCar { get; set; } //如果这三项都为false的话 public bool HasHouse { get; set; } //这辈子就甭想结婚了 public bool HasMoney { get; set; } //T T我泪涌 }

View Code class Woman : User, IAddress, IContact { public string Address { get; set; } public string Email { get; set; } public string WorkPhone { get; set; } public string MobilePhone { get; set; } public string Fax { get; set; } public bool IsBeauty { get; set; } //这个为true，一辈子不愁吃喝 }

代码非常简单。其他几个类限于篇幅就不说那么细了

那么按照这个model，使用EF Model First来建立数据库，得到的Woman表如下：



那么接下来就是重点了：为什么不把Contact和Address分表储存。这样与Man表、Woman表写在一起的话，出现改动（如新增一种联系方式），会不会非常痛苦

如果不是使用ORM，那么这个改动的确是很痛苦；但是如果使用了（这里默认使用的ORM可以从Model生成/改动数据库），那么这个改动是没什么大不了的了，只需要修改一下接口定义，然后根据报错去改就好了。至于数据库的变动，就交给ORM去做就OK了

这样有一个好处，可以在有限的范围内实现解耦，部分减少了关系——若将Contact和Address分表的话，取Woman要Join两次，这看起来没什么大不了的，但是如果放大了看，如果是join十次呢？这样弄出来的东西很难去维护（现在公司老系统就是这样，动不动就join十次二十次的，改动起来十分费力）

具体怎么去解耦，这个问题相当相当的深奥，就不敢在这班门弄斧了

在上面，园友Jacklondon Chen提出了一些问题，大致如下：

“man/woman应该设计在同一张表中。 用户表大多都设计成一个表。连分 administrator 和 user 都不应该。”

我想还是因为我举例太随意，因为博文中Man和Woman只有4个差异属性：HasCar\HasHouse\HasMoney，以及IsBeauty

其实对于这个问题我无力吐槽什么，简单的说说吧：假设为Man用户实现的是一个征婚系统，而Woman用户实现的是一个选美系统。这么说应该能理解Man和Woman的不能并同一张表的原因了吧

废话说完，正文开始

/*=============================================================*/

现在有一个系统，我们暂时假设为学校选课系统。有两类用户Teacher和Student，还有一张Curriculum表是课程总表，来储存学校一共有哪些课程，每门课的学分什么的。然后一个老师，一门课程和多名学生，就可以开始上课了

表结构如下图：



逻辑很简单，一目了然

但是问题在于，我们的系统要按学校来卖。每个学校的选课逻辑都是一样的，而表中的数据有共性，但是也有差异性。比如说基本的Teacher表结构是这样的：



现在把系统卖给A学校。A学校除了的Teacher表除了用户名和密码之外，还要储存老师的FirstName和LastName，那么表结构变化如下：



现在B学校也买了我们的系统。他们的Teacher表不要FirstName和LastName，但是要储存教师的工号“Number”，表结构如下：



好，现在我们的问题出来了：怎么去解决这种差异性

最简单的思路莫过于表中加冗余字段。比如说将表设计成这样：



如果我们的系统只卖两三个学校，这样是可行的。但是打个比方，我们的系统卖了30所学校，每个学校有一个自己的差异字段，那么这个表就要有30个冗余字段来应对这种差异性。且不说每次加冗余都要改动系统，且不说冗余多了浪费空间降低传输效率，光说怎么维护这些冗余，我就已经觉得是灾难了：Teacher表有差异字段，其他表也会有。假设一个中型系统，60张表，其中30张实体表30张关系表不算过分吧。那么总共要维护 30（表数量）*30（冗余数量） = 900 个差异字段

第二个想法是建立一张冗余表来储存差异。这种其实和表中加冗余异曲同工，就不多加分析了，留给大家自己思考

第三个想法是建立不同的数据库。其实本来每个学校的数据库就是不同的，唔……怎么说呢，A学校自己的数据库中的表，存的是A学校自己的特有字段，B学校存B学校的特有字段。两者之间并无关系，然后Model用l继承的思路来设计（详见上一篇文章），通过配置文件来选择恰当的数据库和其对应的Model

是的，这种方法挺好的，唯一的不足可能就是比较依赖于ORM——使用ORM来生成数据库，以及T-SQL语句

如果您是一个关系型数据库的重度爱好者，那么这篇文章到这就结束了，下面的东西不会对您胃口的

/*=============================================================*/

众所周知，因为大量使用了反射，ORM的效率不是那么的高，而且本身关系型数据库的可拓展性也不是那么的好

作为一个激进的开发者，我一直希望在项目中尝试NoSql