数据库设计6个注意点+2点总结

1、主键与外键

一般而言，一个实体不能既无主键又无外键。没有主键就没有实体。

2、区别对待不同的表

基本表与统计表、中间表、临时表等不同，有以下特性

a、原始性。基本表中的记录是原始数据（基础数据）的记录。

b、演绎性。由基本按照一定的业务原则可以生成统计表和临时表的数据。

c、稳定性。基本表的结构是相对稳定的，表中的记录是要长期保存的。

所以在设计数据库的时候，要尽量将基本表和其它中间表、统计表区别开来。应尽量满足第三范式。其它表可以适当的降低范式。但是不管怎样，满足第三范式的数据库设计，往往不是最好的设计。为了提高数据库的运行效率，常常需要降低范式标准：适当增加冗余，达到以空间换时间的目的。

3、范式理解和冗余的分类

第一范式：1NF是对属性的原子性约束，要求属性具有原子性，不可再分解；

　　第二范式：2NF是对记录的惟一性约束，要求记录有惟一标识，即实体的惟一性；

　　第三范式：3NF是对字段冗余性的约束，即任何字段不能由其他字段派生出来，它要求字段没有冗余。

有时为了提高运行效率，就必须降低范式标准，适当保留冗余数据。具体做法是：在概念数据模型设计时遵守第三范式，降低范式标准的工作放到物理数据模型设计时考虑。降低范式就是增加字段，允许冗余。

但是冗余是有区别的，主键与外键在多表中的重复出现, 不属于数据冗余，这个概念必须清楚，事实上有许多人还不清楚。

a、非键字段的重复出现, 才是数据冗余！而且是一种低级冗余，即重复性的冗余。

b、高级冗余不是字段的重复出现，而是字段的派生出现。

　　〖例4〗：商品中的“单价、数量、金额”三个字段，“金额”就是由“单价”乘以“数量”派生出来的，它就是冗余，而且是一种高级冗余。冗余的目的是为了提高处理速度。只有低级冗余才会增加数据的不一致性，因为同一数据，可能从不同时间、地点、角色上多次录入。因此，我们提倡高级冗余(派生性冗余)，反对低级冗余(重复性冗余)。

反规范设计的数据需要额外的工作来维护数据的完整性，一般可以通过以下几种方式进行

a、应用逻辑

在应用程序的事务中对同一数据的多处存储进行维护。这种方式比较难于管理，一个维护逻辑很容易出现在多个应用程序当中，容易遗漏。

b、批处理维护

由批处理程序批量的处理所有的非规范化关系涉及的数据。一般定期运行，运行间隔根据业务来决定，并且可以利用Job来自动运行批处理程序。可用于对冗余数据的实时性要求不高或者有一定规则的环境。

c、触发器

在数据库端建立触发器，对原数据的修改会立即触发对冗余列的修改。可用于对数据实时性要求较高的环境，但同时会降低数据的插入和更新速度。

4、重视视图、物化视图技术在数据库的使用

a、简化查询

b、隐藏数据库结构，权限管理，安全

c、物化视图进行数据预准备，性能

5、数据完整性

尽量在表级约束条件（5个=2列级+2表级+1表间）实现，实现不了的复杂业务约束再进行触发器和存储过程实现。

6、要善于识别与正确处理多对多的关系

　　若两个实体之间存在多对多的关系，则应消除这种关系。消除的办法是，在两者之间增加第三个实体。这样，原来一个多对多的关系，现在变为两个一对多的关系。要将原来两个实体的属性合理地分配到三个实体中去。这里的第三个实体，实质上是一个较复杂的关系，它对应一张基本表。一般来讲，数据库设计工具不能识别多对多的关系，但能处理多对多的关系。

　　〖例3〗：在“图书馆信息系统”中，“图书”是一个实体，“读者”也是一个实体。这两个实体之间的关系，是一个典型的多对多关系：一本图书在不同时间可以被多个读者借阅，一个读者又可以借多本图书。为此，要在二者之间增加第三个实体，该实体取名为“借还书”，它的属性为：借还时间、借还标志(0表示借书，1表示还书)，另外，它还应该有两个外键(“图书”的主键，“读者”的主键)，使它能与“图书”和“读者”连接。

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1、 防止数据库设计打补丁的方法是“三少原则”

　　 (1) 一个数据库中表的个数越少越好。只有表的个数少了，才能说明系统的E--R图少而精，去掉了重复的多余的实体，形成了对客观世界的高度抽象，进行了系统的数据集成，防止了打补丁式的设计；

　　 (2) 一个表中组合主键的字段个数越少越好。因为主键的作用，一是建主键索引，二是做为子表的外键，所以组合主键的字段个数少了，不仅节省了运行时间，而且节省了索引存储空间；

　　 (3) 一个表中的字段个数越少越好。只有字段的个数少了，才能说明在系统中不存在数据重复，且很少有数据冗余，更重要的是督促读者学会“列变行”，这样就防止了将子表中的字段拉入到主表中去，在主表中留下许多空余的字段。所谓“列变行”，就是将主表中的一部分内容拉出去，另外单独建一个子表。这个方法很简单，有的人就是不习惯、不采纳、不执行。

　　数据库设计的实用原则是：在数据冗余和处理速度之间找到合适的平衡点。“三少”是一个整体概念，综合观点，不能孤立某一个原则。该原则是相对的，不是绝对的。“三多”原则肯定是错误的。试想：若覆盖系统同样的功能，一百个实体(共一千个属性) 的E--R图，肯定比二百个实体(共二千个属性) 的E--R图，要好得多。

　　提倡“三少”原则，是叫读者学会利用数据库设计技术进行系统的数据集成。数据集成的步骤是将文件系统集成为应用数据库，将应用数据库集成为主题数据库，将主题数据库集成为全局综合数据库。集成的程度越高，数据共享性就越强，信息孤岛现象就越少，整个企业信息系统的全局E—R图中实体的个数、主键的个数、属性的个数就会越少。

　　提倡“三少”原则的目的，是防止读者利用打补丁技术，不断地对数据库进行增删改，使企业数据库变成了随意设计数据库表的“垃圾堆”，或数据库表的“大杂院”，最后造成数据库中的基本表、代码表、中间表、临时表杂乱无章，不计其数，导致企事业单位的信息系统无法维护而瘫痪。

2、提高数据库运行效率的办法

　　在给定的系统硬件和系统软件条件下，提高数据库系统的运行效率的办法是：

　　 (1) 在数据库物理设计时，降低范式，增加冗余, 少用触发器, 多用存储过程。

　　 (2) 当计算非常复杂、而且记录条数非常巨大时(例如一千万条)，复杂计算要先在数据库外面，以文件系统方式用C++语言计算处理完成之后，最后才入库追加到表中去。这是电信计费系统设计的经验。

　　 (3) 发现某个表的记录太多，例如超过一千万条，则要对该表进行水平分割（oracle的分区表很强大，可代替此操作）。水平分割的做法是，以该表主键PK的某个值为界线，将该表的记录水平分割为两个表。若发现某个表的字段太多，例如超过八十个，则垂直分割该表，将原来的一个表分解为两个表。

　　 (4) 对数据库管理系统DBMS进行系统优化，即优化各种系统参数，如缓冲区个数。

　　 (5) 在使用面向数据的SQL语言进行程序设计时，尽量采取优化算法。

总之，要提高数据库的运行效率，必须从数据库系统级优化、数据库设计级优化、程序实现级优化，这三个层次上同时下功夫。

原文：http://www.javaeye.com/topic/281611