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数据库设计名

发布时间: 2024-02-09 18:11:19

数据库三大范式

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。

设计范式是不是很难懂呢?非也,大学教材上给我们一堆数学公式我们当然看不懂,也记不住。所以我们很多人就根本不按照范式来设计数据库 。

实质上,设计范式用很形象、很简洁的话语就能说清楚,道明白。本文将对范式进行通俗地说明,并以笔者曾经设计的一个简单论坛的数据库 为例来讲解怎样将这些范式应用于实际工程。

范式说明

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)

但是,这样的设计不符合第二范式,因为存在如下决定关系:

(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)

即非关键字段部分函数依赖于候选关键字段,很明显,这个设计会导致大量的数据冗余和操作异常。

我们将数据库 表分解为(带下划线的为关键字):

(1) 用户信息:用户名,email,主页,电话,联系地址

(2) 帖子信息:发帖ID,标题,内容

(3) 回复信息:回复ID,标题,内容

(4) 发贴:用户名,发帖ID

(5) 回复:发帖ID,回复ID

这样的设计是满足第1、2、3范式和BCNF范式要求的,但是这样的设计是不是最好的呢?

不一定。

观察可知,第4项"发帖"中的"用户名"和"发帖ID"之间是1:N的关系,因此我们可以把"发帖"合并到第2项的"帖子信息"中;第5项"回复"中的"发帖ID"和"回复ID"之间也是1:N的关系,因此我们可以把"回复"合并到第3项的"回复信息"中。这样可以一定量地减少数据冗余,新的设计为:(1) 用户信息:用户名,email,主页,电话,联系地址

(2) 帖子信息:用户名,发帖ID,标题,内容

(3) 回复信息:发帖ID,回复ID,标题,内容

数据库 表1显然满足所有范式的要求;

数据库 表2中存在非关键字段"标题"、"内容"对关键字段"发帖ID"的部分函数依赖,即不满足第二范式的要求,但是这一设计并不会导致数据冗余和操作异常;

数据库 表3中也存在非关键字段"标题"、"内容"对关键字段"回复ID"的部分函数依赖,也不满足第二范式的要求,但是与数据库 表2相似,这一设计也不会导致数据冗余和操作异常。

由此可以看出,并不一定要强行满足范式的要求,对于1:N关系,当1的一边合并到N的那边后,N的那边就不再满足第二范式了,但是这种设计反而比较好!

对于M:N的关系,不能将M一边或N一边合并到另一边去,这样会导致不符合范式要求,同时导致操作异常和数据冗余。
对于1:1的关系,我们可以将左边的1或者右边的1合并到另一边去,设计导致不符合范式要求,但是并不会导致操作异常和数据冗余。

㈡ 那位有完整的数据库命名规范给一份,跪等

数据库设计过程中命名规范很是重要,命名规范合理的设计能够省去开发人员很多时间去区别数据库实体。

数据库物理设计包括:表设计,视图设计,存储过程设计,用户自定义函数设计等等。

1、 表设计命名规范:表使用t开头最好能将表根据属性分类并作好编号。

如:编码表可写为tBM001Something t为表开头,BM为业务类型,001为该类别中的第几个表something是表的名称注释。

2、 视图设计命名规范:视图设计过程中使用v开头,视图命名以制作视图的主表为准或是以视图的实现功能为准。

如:上述tBM001Something 为主表制作的视图 可取名vBM001Something

或者vGetSomeThingInfo等。

3、存储过程命名规范:用户自定义存储过程使用p开头以其实现功能命名,

如:pGetSomethingInfo

4、

存储过程命名规范:用户自定义存储过程使用f开头以其实现功能命名,

如:fGetSomethingInfo

此外在制作视图存储过程用户自定义函数过程中,注意写好注释。

还有
一.实体和属性的命名

1. 常用单词已经进行了缩写,在命名过程当中,根据语义拼凑缩写即可。注意,由于ORCAL数据库会将字段名称统一成大写或者小写中的一种,所以要求加上下划线
举例:
定义的缩写 Sales: Sal 销售;
Order: Ord 订单;
Detail: Dtl 明细;
则销售订单名细表命名为:Sal_Ord_Dtl;

2. 如果表或者是字段的名称仅有一个单词,那么建议不使用缩写,而是用完整的单词。
举例:
定义的缩写 Material Ma 物品;
物品表名为:Material, 而不是 Ma.
但是字段物品编码则是:Ma_ID;而不是Material_ID

3. 所有的存储值列表的表前面加上前缀Z
目的是将这些值列表类排序在数据库最后。

4. 所有的冗余类的命名(主要是累计表)前面加上前缀X
冗余类是为了提高数据库效率,非规范化数据库的时候加入的字段。或者表

5. 关联类通过用下划线连接两个基本类之后,再加前缀R的方式命名,后面按照字母顺序罗列两个表名或者表名的缩写。
关联表用于保存多对多关系。
如果被关联的表名大于10个字母,必须将原来的表名的进行缩写。如果没有其他原因,建议都使用缩写。
举例:表Object与自身存在多对多的关系,则保存多对多关系的表命名为:R_Object;
表 Depart和Employee;存在多对多的关系;则关联表命名为R_Dept_Emp

6. 每一个表都将有一个自动ID作为主健,逻辑上的主健作为第一组候选主健来定义,如果是数据库自动生成的编码,统一命名为:ID;如果是自定义的逻辑上的编码则用缩写加“ID”的方法命名。
举例:销售订单的编号字段命名:Sal_Ord_ID;如果还存在一个数据库生成的自动编号,则命名为:ID。

7. 所有的属性加上有关类型的后缀,类型后缀的缩写定义见文件《类型后缀缩写定义》,注意,如果还需要其它的后缀,都放在类型后缀之前。

二.关系的命名
关系的命名基本上按照;如有特殊情况,可以灵活处理.
[must/may/can/should][verb/verb+prep][a/many/exatly num][or a/many]的结构命名

三.域的命名

四.触发器的命名

五.有关于默认的几点说明
1. 严格依赖关系的主细表,主表的后缀Main可以不写。
2. 数据类型是文本的字段,类型后缀TX可以不写。
3. 有些类型比较明显的字段,可以不写类型后缀。
4. 非常明显的关系,可以不写。

㈢ 数据库设计中姓名性别学号班级等的数据类型

这要看你存储的数据的总体情况来看,一般
姓名:varchar(50)考虑少数民族人的名字特别长
性别:char(2)如果写中文男或者女,一个汉字是两个字符,所以长度为2,如果是英文F(female)M(male)表示那么用char(1)就够了,如果用全称那就要用varchar(6)了
学号:要看你要录入的学号具体有多长,比如有的学校的学号是2007111222333444,那就要要char(16),班级也一样
总的来说就要看你实际存储的数据要多长才能知道要什么数据类型

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