數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是指對(duì)一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫(kù)模式，建立數(shù)據(jù)庫(kù)及其他應(yīng)用系統(tǒng)，使之能有效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，滿足各種用戶(hù)的需求。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中命名規(guī)范很是重要，命名規(guī)范合理的設(shè)計(jì)能夠省去開(kāi)發(fā)人員很多時(shí)間去區(qū)別數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)體。

最近也因?yàn)楣ぷ餍枰哉沓隽诉@個(gè)Word文檔，望大家指正。

數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)劃→需求分析→數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)→應(yīng)用程序設(shè)計(jì)→實(shí)現(xiàn)→測(cè)試→運(yùn)行于維護(hù)

定義數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的主要目標(biāo)，定義系統(tǒng)特定任務(wù)，包括工作量的估計(jì)、使用資源、和需求經(jīng)費(fèi)，定義系統(tǒng)的范圍以及邊界。

涉及人員：用戶(hù)和分析人員

任務(wù)：對(duì)現(xiàn)實(shí)世界要處理的對(duì)象進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及處理方法，在用戶(hù)調(diào)查的基礎(chǔ)上通過(guò)分析，逐步明確用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)的需求，包括信息的要求及處理的要求。

方法與步驟：1.通過(guò)與用戶(hù)的調(diào)查，對(duì)用戶(hù)的信息需求進(jìn)行收集。

2.在收集數(shù)據(jù)的同時(shí)，設(shè)計(jì)人員要對(duì)其進(jìn)行加工和整理，以數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖的形式描述出來(lái)，并以設(shè)計(jì)人員的角度向用戶(hù)講述信息，根據(jù)用戶(hù)的反饋加以修改并確定（該過(guò)程是反復(fù)的過(guò)程）

成果：數(shù)據(jù)流圖，數(shù)據(jù)字典，各種說(shuō)明性表格，統(tǒng)計(jì)輸出表以及系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖。

外部實(shí)體：存在于軟件系統(tǒng)之外的人員或組織（正方形或立方體表示）。

加工：數(shù)據(jù)處理，表示輸入數(shù)據(jù)在此進(jìn)行變換，產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)（圓角巨型或圓形表示）。

數(shù)據(jù)流：表示流動(dòng)著的數(shù)據(jù)（箭頭線表示）。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：用來(lái)表示要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)（開(kāi)門(mén)矩形或兩條平行橫線表示）。

訂單處理系統(tǒng)頂層流程圖：

0層數(shù)據(jù)流圖：

• 對(duì)事務(wù)加以抽象以E-R圖的形式描述出來(lái)
• E-R圖（實(shí)體聯(lián)系圖）：包括實(shí)體，聯(lián)系，屬性

實(shí)體：現(xiàn)實(shí)中的事物例如，學(xué)生，老師

聯(lián)系：兩個(gè)實(shí)體之間的關(guān)系，1:1、1：N、M:N三種關(guān)系

屬性：實(shí)體所具有的屬性，例如 學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名、性別等

例如：一個(gè)學(xué)生屬于一個(gè)班級(jí)，一個(gè)班級(jí)擁有多名學(xué)生，E-R圖如下

網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)E-R圖，該系統(tǒng)數(shù)據(jù)之間存在下列約束

1. 一個(gè)客戶(hù)（編號(hào)唯一）可以擁有多個(gè)訂單，每個(gè)訂單僅屬于一個(gè)客戶(hù)。
2. 一個(gè)訂單（編號(hào)唯一）可以包含多個(gè)訂購(gòu)細(xì)目，每個(gè)訂購(gòu)細(xì)目只屬于一個(gè)訂單。
3. 一個(gè)商品可以出現(xiàn)多個(gè)訂購(gòu)細(xì)目中，一個(gè)訂購(gòu)細(xì)目只包含多個(gè)商品。
4. 一個(gè)商品類(lèi)別可以包含多種商品，一種商品只屬于一個(gè)商品類(lèi)別。

圖2.2

• 將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式

將每個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系模式，實(shí)體的屬性即關(guān)系模式的屬性，實(shí)體的標(biāo)識(shí)即關(guān)系模式的鍵。

• 根據(jù)規(guī)則合并E-R圖中的1:1,1:N,M:N之間的聯(lián)系

1. 若實(shí)體的聯(lián)系是(1:1)，則可以將兩個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換成兩個(gè)關(guān)系模式，任意一個(gè)關(guān)系模式的屬性中加入另一個(gè)關(guān)系模式的主鍵（作為外鍵）和聯(lián)系自身的屬性
2. 若實(shí)體間的聯(lián)系是一對(duì)多（1：n），則將n端的實(shí)體類(lèi)型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式中加入1端實(shí)體類(lèi)型的主鍵（作為外鍵）和聯(lián)系類(lèi)型的屬性。
3. 若實(shí)體間的聯(lián)系是多對(duì)多（m:n），則將聯(lián)系類(lèi)型也轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，其屬性為2實(shí)體類(lèi)型的主鍵（作為外鍵）加上聯(lián)系類(lèi)型自身的屬性，而該關(guān)系模式的主鍵為2端實(shí)體主鍵的組合。
4. 若關(guān)系模式是1：1：1的關(guān)系，轉(zhuǎn)換原則同1：1
5. 若關(guān)系模式是1：1：n的聯(lián)系，轉(zhuǎn)換原則同1：n
6. 若關(guān)系模式是1：n：m的聯(lián)系，則可以將聯(lián)系類(lèi)型也轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，其屬性為m端和n端實(shí)體類(lèi)型的主鍵（作為外鍵）加上聯(lián)系類(lèi)型自身的屬性，而關(guān)系模式的主鍵為n和m端實(shí)體主鍵的組合
7. 若關(guān)系模式是n:m:p的聯(lián)系，轉(zhuǎn)換規(guī)則同m:n

根據(jù)E-R圖實(shí)體之間的聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換成以下關(guān)系模式：

客戶(hù)（客戶(hù)編號(hào)，姓名，電話，E-mail）。關(guān)系的主鍵：客戶(hù)編號(hào)；外鍵：無(wú)

訂單（訂單編號(hào)，訂購(gòu)時(shí)間，客戶(hù)編號(hào)）。關(guān)系的主鍵：訂單編號(hào)；外鍵：客戶(hù)編號(hào)

訂購(gòu)細(xì)目（訂購(gòu)明細(xì)編號(hào)，訂購(gòu)數(shù)量，支付金額，訂單編號(hào)）。關(guān)系主鍵：訂購(gòu)明細(xì)編號(hào)；外鍵：訂單編號(hào)。

出現(xiàn)（訂購(gòu)明細(xì)編號(hào)，商品編號(hào)，類(lèi)型）。關(guān)系的主鍵：訂購(gòu)明細(xì)編號(hào)，商品編號(hào)；外鍵：訂購(gòu)明細(xì)編號(hào)，商品編號(hào)。

商品：（商品編號(hào)，商品名稱(chēng)，單價(jià)，生產(chǎn)日期，商品類(lèi)別號(hào)，商品類(lèi)別名）。關(guān)系的主鍵：商品編號(hào)；外鍵：無(wú)

在關(guān)系模式設(shè)計(jì)中可能會(huì)出現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題：數(shù)據(jù)冗余、數(shù)據(jù)修改不一致、數(shù)據(jù)插入異常、數(shù)據(jù)刪除異常，所以提出范式的要求，目的就是最低限度地冗余，避免插入、刪除、修改異常。

主屬性：包含鍵的所有屬性。

• 關(guān)系模式要求達(dá)到4NF （減少冗余，消除操作異常）

第一范式（1NF）：若關(guān)系模式R的每一個(gè)分量是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，則關(guān)系模式屬于第一范式。即每個(gè)屬性都是不可拆分的.

第二范式(2NF)：R屬于1NF,且每一個(gè)非主屬性完全依賴(lài)于鍵（沒(méi)有部分依賴(lài)），則R屬于2NF

例如：選課關(guān)系(學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)，學(xué)分)

該關(guān)系的主鍵是（學(xué)號(hào)，課程號(hào)），但是課程號(hào)→學(xué)分，所以學(xué)分屬性部分依賴(lài)于主鍵，即關(guān)系部滿足第二范式，可以拆分為（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)），（課程號(hào)，學(xué)分）兩個(gè)關(guān)系

第三范式(3NF)：R屬于2NF,且每個(gè)非主屬性即不部分依賴(lài)于碼，也不傳遞依賴(lài)于碼

例如：學(xué)生關(guān)系（學(xué)號(hào)，姓名，所屬系，系地址）

該關(guān)系的主鍵是:學(xué)號(hào)

學(xué)號(hào)→所屬系，所屬系→學(xué)號(hào)，所屬系→系地址；根據(jù)函數(shù)的依賴(lài)公理，系地址傳遞函數(shù)依賴(lài)于學(xué)號(hào)，即關(guān)系不滿足第三范式，可以拆分關(guān)系為（學(xué)號(hào)，姓名，所屬系），（所屬系，系地址）

如果不拆分會(huì)存在數(shù)據(jù)修改異常，比如該學(xué)生的換了系，修改了所屬系，但是系地址沒(méi)有修改，這樣就造成了修改異常

BCNF：R屬于3NF,且不存在主屬性對(duì)碼的部分和傳遞函數(shù)依賴(lài)

例如：關(guān)系R（零件號(hào)，零件名，廠商名），如果設(shè)定每種零件號(hào)只有一個(gè)零件名，但不同的的零件號(hào)可以有相同的零件名，每種零件可以有多個(gè)廠商生產(chǎn)，但每家廠商生產(chǎn)的零件應(yīng)有不同的零件名。這樣可以得到：

零件號(hào)→零件名，（廠商名，零件名）→零件號(hào)

所以主屬性包括（零件號(hào)，廠商名，零件名），但是“零件名”傳遞依賴(lài)于碼“廠商名，零件名”，所以關(guān)系R不滿足BCNF，當(dāng)一個(gè)零件由多個(gè)生產(chǎn)廠商生產(chǎn)時(shí)，由于零件號(hào)只有一個(gè)而零件名根據(jù)廠商不同而又多個(gè)，零件名與零件號(hào)之間的聯(lián)系將多次重復(fù)，帶來(lái)數(shù)據(jù)冗余和操作異常現(xiàn)象

可以將關(guān)系分解為（零件號(hào)，廠商名），（零件號(hào)，零件名）

4NF：關(guān)系模式R屬于1NF,若對(duì)于R的每個(gè)非平凡多值依賴(lài)X→→Y且Y不包含于X時(shí)，X必含碼，則R屬于4NF

5NF:對(duì)關(guān)系進(jìn)行投影，消除關(guān)系中不是由候選碼所蘊(yùn)含的連接依賴(lài)

對(duì)于上面的商品關(guān)系，由于關(guān)系的主鍵是商品編號(hào)，而商品類(lèi)別號(hào)→商品類(lèi)別名

所以商品關(guān)系部滿足第三范式，非主屬性商品類(lèi)別名傳遞依賴(lài)于商品編號(hào)，會(huì)存在數(shù)據(jù)冗余，數(shù)據(jù)修改異常問(wèn)題。將商品關(guān)系分解為：

商品（商品編號(hào)，商品名稱(chēng)，單價(jià)，生產(chǎn)日期，商品類(lèi)別號(hào)）

商品類(lèi)別（商品類(lèi)別號(hào)，商品類(lèi)別名）

為一個(gè)給定的邏輯數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)一個(gè)最合適應(yīng)用要求的物理結(jié)構(gòu)的過(guò)程

• 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立
• 數(shù)據(jù)表的建立
• 索引的建立
• 視圖的建立
• 觸發(fā)器的建立
• 存儲(chǔ)過(guò)程設(shè)計(jì)
• 用戶(hù)自定義函數(shù)設(shè)計(jì)
• 對(duì)關(guān)系模式的數(shù)據(jù)項(xiàng)加以約束，如檢查約束、主鍵約束、參照完整性約束以保證數(shù)據(jù)正確性

采用高級(jí)語(yǔ)言以結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法或面向?qū)ο蠓椒ㄟM(jìn)行設(shè)計(jì)

1. 盡可能地減少多表查詢(xún)或建立物化視圖
2. 只檢索需要的列
3. 用帶IN的條件字句等級(jí)替換or字句
4. 經(jīng)常提交COMMIT，以盡早釋放鎖

1.如果頻繁地訪問(wèn)涉及的是對(duì)兩個(gè)相關(guān)的表進(jìn)行連接操作，則考慮將其合并

2.如果頻繁地訪問(wèn)只是在表中的某一部分字段上進(jìn)行，則考慮分解表，將該部分單獨(dú)作為一個(gè)表

3.對(duì)于很少更新的表，引入物化視圖

4. 當(dāng)系統(tǒng)中有一些少量的，重復(fù)出現(xiàn)的值時(shí)，使用字典表來(lái)節(jié)約存儲(chǔ)空間和優(yōu)化查詢(xún)。如地區(qū)、系統(tǒng)中用戶(hù)類(lèi)型的代號(hào)等。這類(lèi)值不會(huì)在程序的運(yùn)行期變化，但是需要存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。

就地區(qū)而言，如果我們要查詢(xún)某個(gè)地區(qū)的記錄，則數(shù)據(jù)庫(kù)需要通過(guò)字符串匹配的方式來(lái)查詢(xún)；如果將地區(qū)改為一個(gè)地區(qū)的代號(hào)保存在表中，查詢(xún)時(shí)通過(guò)地區(qū)的代號(hào)來(lái)查詢(xún)，則查詢(xún)的效率將大大提高。

程序中宜大量的使用字典表來(lái)表示這類(lèi)值。字典表中保存這類(lèi)值的代號(hào)和實(shí)體的集合，以外鍵的方式關(guān)聯(lián)到使用這類(lèi)值的表中。然而，在編碼階段，程序員并不使用字典表，因?yàn)槭紫炔樵?xún)字典表中實(shí)體的代號(hào)，違背了提高查詢(xún)效率的初衷。程序員在數(shù)據(jù)字典的幫助下，直接使用代號(hào)來(lái)代表實(shí)體，從而提高效率。

雖然字典表在實(shí)際上并不使用，但是仍應(yīng)該保留在數(shù)據(jù)庫(kù)中（起碼是在開(kāi)發(fā)期內(nèi)保留）。字典表作為另一種形式上的“數(shù)據(jù)字典文檔”出現(xiàn)，以說(shuō)明數(shù)據(jù)庫(kù)中哪些表的哪些字段是使用了字典表的。

為了提高數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)完整性，在開(kāi)發(fā)階段可以保留完整的字典表和普通表的外鍵約束。但是在數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行階段，應(yīng)該將普通表和字典表的外鍵刪除，以提高運(yùn)行效率，特別是某些表使用了很多字典表的情況。

案例：某數(shù)據(jù)庫(kù)中有百萬(wàn)條用戶(hù)信息，應(yīng)用系統(tǒng)中常常需要按照地區(qū)要查詢(xún)用戶(hù)的信息。用戶(hù)信息表以前是按照具體的地區(qū)名稱(chēng)來(lái)保存的，現(xiàn)在將具體的名稱(chēng)改為字典表中的地區(qū)代號(hào)，查詢(xún)效率大大提高。

1. 如果查詢(xún)是瓶頸，則在關(guān)系上建立適當(dāng)?shù)乃饕煌ǔ＃鳛椴樵?xún)條件的屬性上建立索引可以提高查詢(xún)效率。
2. 如果更新是瓶頸，因?yàn)槊看胃露紩?huì)重建表上的索引，引起效率降低，則考慮刪除某些索引。
3. 選擇適當(dāng)索引，如果經(jīng)常使用范圍查詢(xún)，則B樹(shù)索引比散列索引更高效
4. 將有利于大多數(shù)查詢(xún)和更新的索引設(shè)為聚集性索引。

1. 索引文件和數(shù)據(jù)文件分開(kāi)存儲(chǔ)，事務(wù)日志文件存儲(chǔ)在高速設(shè)備上
2. 經(jīng)常修改數(shù)據(jù)文件和索引文件的頁(yè)面大小
3. 定期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序
4. 增加必要的索引項(xiàng)

數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象采用26個(gè)英文字母（區(qū)分大小寫(xiě)）和0－9這十個(gè)自然數(shù)，加上下劃線_組成，共63個(gè)字符。不能出現(xiàn)其他字符（注釋除外）。

同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中這些對(duì)象名都是不能重復(fù)

C CHECK_CONSTRAINT

D DEFAULT_CONSTRAINT

F FOREIGN_KEY_CONSTRAINT

IT INTERNAL_TABLE

P SQL_STORED_PROCEDURE

PK PRIMARY_KEY_CONSTRAINT

S SYSTEM_TABLE

SQ SERVICE_QUEUE

TR SQL_TRIGGER

U USER_TABLE

UQ UNIQUE_CONSTRAINT

V VIEW

1.表名使用單數(shù)名

例如：對(duì)存儲(chǔ)客人信息的表（Customer）不使用Customers

2.避免無(wú)謂的表格后綴

1、 表是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息的,表是行的集合。那么如果表名已經(jīng)能夠很好地說(shuō)明其包含的數(shù)據(jù)信息，就不需要再添加體現(xiàn)上面兩點(diǎn)的后綴了。

2、 GuestInfo(存儲(chǔ)客戶(hù)信息)應(yīng)寫(xiě)成Guest，F(xiàn)lightList（存儲(chǔ)航班信息的表）應(yīng)寫(xiě)成Flight

3.所有表示時(shí)間的字段，統(tǒng)一以 Date 來(lái)作