数据库设计简述
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MySQL存储过程和触发器_mysql 存储过程-CSDN博客
目录
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前言
一、数据库设计的主要步骤
二、数据库中的范式
三、数据库范式解决的问题
四、数据的完整性与安全性
五、一对一，一对多，多对多关系在数据库中的实现方式
六、如何使用E-R图进行数据库设计
七、在数据库设计阶段考虑扩展性
前言
本文介绍了MySQL数据库设计的关键步骤和规范。主要内容包括：1）数据库设计的4个步骤：需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计；2）三大范式（1NF、2NF、3NF）的定义及作用，重点分析了不满足范式可能引发的数据冗余、更新异常等问题；3）三种关系（一对一、一对多、多对多）的实现方式；4）E-R图的使用方法；5）数据库扩展性设计考虑，如冗余字段和预留字段的应用。文章为数据库设计提供了系统性的指导思路。
提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考
一、数据库设计的主要步骤
数据库设计分为 4 个步骤：
1. 需求分析：阅读需求文档，提取概念类以及类的属性；
2. 概念设计：绘制 ER 图，和需求方进行沟通；
3. 逻辑设计：确定数据库的名字，表的名字，表中字段的名字，类型和约束，以及数据库设计的其它规范，类如还需设计哪些公共字段等，编写 SQL 代码；
4. 物理设计：考虑当前系统数据库服务器的分配；
二、数据库中的范式
数据库设计中常用的有三大范式：第一范式，第二范式和第三范式；
第一范式：
满足表中的列是不可分割的原子数据项，即天然满足第一范式；
如果表中的列是一个类，还可再拆分成更多的列，那么就不满足第一范式；
反例：学生表中有一个学校的列，学校还可以拆分成学校地址，学校电话，那么就不满足第一范式；
第二范式：
满足第一范式的基础上，不存在非关键字段对任意候选键的部分函数依赖，即满足第二范式；
候选键指的是可以唯一标识一行数据的列或者列的组合，可以从候选键中选一个或者多个当作表的主键；
部分依赖指的是多个列作为表的主键时，非关键字段依赖主键的某个列，不依赖于全部列；
当主键只有一列时，天然就满足第二范式；
反例：学生课程成绩表中，学号和课程作为主键，学生的个人信息都只依赖于学号，课程相关的信息都只依赖于课程，那么这就属于部分依赖，不满足第二范式；
第三范式：
在满足第二范式的基础上，不存在非关键字段，对任一候选键的传递依赖；
反例：例如在学生表中存在“学院”，“学院电话”，“学院地址”等字段，“学院电话”和“学院地址”是依赖“学院”的，而不是依赖主键，这就是传递依赖，不满足第三范式；
三、数据库范式解决的问题
主要涉及第二范式，不满足第二范式，可能会出现以下问题：
1. 数据冗余
不满足第二范式，多个列组合成一个主键，可能会存在部分依赖。
这种情况下会出现大量的冗余字段，造成大量的数据冗余；
例如：学生表中，学生 ID 和 课程组合称为主键，每个学生信息后面都会出现课程相关的字段，比如学分，重复出现造成了大量的数据冗余；
2. 更新异常
如果要调整冗余字段，就会涉及到表中的所有相关行，一旦执行中断，数据就会更新失败，造成了行与行数据不一致的情况；
例如：学生表中，如果要更新课程相关的学分，就会涉及到修改多行数据，如果更新终端，那么就会出现同一门课程，学分不一致的情况；
3. 插入异常
例如：学生课程成绩表中，学生只有参加考试获得成绩，才会生成一条记录。当一门新课，还没有学生参加考试取得成绩，这门课程在数据库中就不存在，因为成绩为空的时候，记录没有意义；
4. 删除异常
例如：学生课程成绩表中，如果将所有学生的成绩都删除，课程和学生的信息也会被删除，数据库中没有学生和课程的信息；
四、数据的完整性与安全性
数据完整性是通过数据库的一些约束，比如非空，外键约束，默认值等，进行数据校验，避免非法数据，保证数据的完整性；
数据的安全性是通过权限分级，避免所有人都可以访问数据库，对数据造成破坏；
五、一对一，一对多，多对多关系在数据库中的实现方式
一对一：
创建两个数据表，在其中一个表中创建一个关联字段，实现建立关联关系；
例如：用户表和账户表，在和用户表中增加一个账户ID字段，或者在账户表中增加一个用户ID字段，都可以将两张表关联起来；
一对多：
创建两个数据表，在多的一方增加一个关联字段，实现建立关联关系；
例如：班级表和学生表，在学生表中增加一个班级ID字段，将两张表关联起来；同时也可以建立一个外键关系；
多对多：
建立两张数据表，再建立一个关联表，实现建立关联关系；
例如：学生表和课程表，可以在建立一个关联表，包含学生ID和课程ID字段，将两张表关联起来；
六、如何使用E-R图进行数据库设计
E-R 图是实体关系图，包含实体，属性和关系，实体指类，用矩形表示，属性指列，用椭圆表示，关系指实体之间的关系，用菱形表示；
一对一：
一对多：
多对多：
七、在数据库设计阶段考虑扩展性
冗余字段：由于考虑到数据库的性能，往往会反范式设计，增加一些关键字段的冗余字段，避免频繁的联表查询；
预留字段：后续迭代需求时，可以对数据库结构进行小的改动；