数据库设计——学习如何设计一个好的数据库

数据库包含存储在框架中的大量信息，使查找和探索相关细节变得更加容易。 精心设计的数据库包含用于分析和报告的准确且最新的信息。 我们再怎么强调也不为过 数据库对于定期处理大量数据的公司的重要性。 数据库设计在高效执行查询和确保信息一致性方面发挥着至关重要的作用。

在本博客中，我们将讨论数据库设计、其重要性、生命周期和技术，以及为企业开发强大的数据库设计可以采取的关键步骤。

什么是数据库设计？

数据库设计是帮助创建、实施和维护企业数据管理系统的一系列步骤的集合。 设计数据库的主要目的是为所建议的数据库系统生成物理和逻辑设计模型。

什么是好的数据库设计？

良好的数据库设计过程受特定规则支配。 创建数据库设计的首要规则是避免数据冗余。 它浪费空间并增加数据库内出现故障和差异的可能性。 第二条规则是信息的准确性和全面性至关重要。 包含错误信息的数据库将导致分析和报告不准确。 因此，它可能会误导决策者并对公司的业绩产生不利影响。 因此，在为您的组织设计数据库时，必须牢记规则。

那么，如何确保你的数据库设计是好的呢？ 一个设计良好的数据库是这样的：

• 根据特定主题领域将数据分配到表中以减少数据冗余
• 向数据库提供链接表中数据所需的信息
• 提供支持并保证数据的准确性和可靠性
• 满足您的信息处理和报告要求
• 与数据库操作员交互运行

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数据库设计的重要性

数据库设计定义了用于规划、存储和管理信息的数据库结构。 为了确保数据准确性，您必须设计一个仅存储相关且有价值的信息的数据库。

设计良好的数据库对于保证信息一致性、消除冗余数据、高效执行查询和提高数据库性能至关重要。 设计数据库的方法论将节省您在数据库开发阶段的时间。

数据的可靠性取决于表结构，而创建主键和唯一键可以保证存储信息的一致性。 您可以通过形成可能值表并使用键来表示值来避免数据复制。 因此，每当值发生变化时，更改仅在主表中发生一次。

由于总体性能取决于其设计，因此良好的数据库设计使用简单的查询和更快的实现。 此外，它还易于维护和更新。 另一方面，当数据库设计不当时，即使是微不足道的中断也可能会损害存储的事件、视图和实用程序。

数据库开发生命周期

数据库开发有多个阶段。 但是，不必按顺序执行每个步骤。 生命周期可以分为三个阶段：需求分析、数据库设计和实施。

1-需求分析

需求分析需要两个步骤：

• 规划： 在数据库开发的这个阶段，决定了整个数据库开发生命周期的计划。 它还需要对组织的信息系统策略进行分析。
• 定义系统： 此阶段解释了所提议的数据库系统的范围。

2- 数据库设计

实际的数据库设计考虑两个基本数据模型：

• 逻辑模型： 它使用给定的要求来创建数据库模型。 在此阶段，完整的结构已在纸上列出，没有考虑任何特定的数据库管理系统（DBMS）要求或物理实现它。
• 物理模型： 该阶段发生在逻辑模型之后，因此涉及逻辑模型的物理实现。 它考虑了 DBMS 和其他物理实现因素。

3- 实施

数据库开发生命周期的实施阶段涉及：

• 数据转换与加载 涉及将旧系统中的数据导入并转换到新数据库中。
• 测试： 最后，此阶段识别新系统中的错误并满足所有数据库要求规范。

数据库设计技术

用于设计数据库的两种最常见的技术包括：

• 正常化： 表的组织方式可以减少数据冗余和依赖性。 较大的表分为较小的表，并使用关系链接在一起。
• 实体关系 (ER) 建模： 图形数据库设计方法对实体属性进行建模并定义它们之间的关系以表示现实生活中的对象。 实体是任何与周围环境不同或独特的现实世界项目。

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如何设计数据库：设计数据库的步骤

设计数据库时需要问的第一个问题是，如何指定数据库的结构？

数据库设计通常从确定您的目的开始 数据库。 然后收集相关数据并将其组织成表格。 接下来，您指定主键并分析不同表之间的关系，以实现高效的数据设计。 细化表格后，最后一步是应用规范化规则进行表格标准化。

让我们详细看看数据库设计的这些步骤：

• 定义数据库的目标

第一步是确定数据库的用途。 例如，如果您经营一家小型家庭企业，您可以设计一个客户数据库来维护消费者信息列表以生成电子邮件和报告。 因此，了解数据库的重要性至关重要。

在此步骤结束时，您将获得一个强有力的使命宣言，可以在整个数据库设计过程中参考。 它将帮助您在做出重要决策时专注于您的目标。

• 找到并整合必要的数据

下一步是收集您可能想要存储在数据库中的各种信息。 从现有数据开始，仔细考虑您希望数据库回答的问题。 它将帮助您决定需要记录哪些数据。

• 将数据分布到表中

一旦收集了所有必要的数据项，下一步就是将它们划分为主要实体或主题领域。 例如，如果您是零售商，您的一些主要实体可能是产品、客户、供应商和订单。 然后每个实体将成为一个单独的表。

• 将数据项更改为列

数据被分隔到表中，以便每个数据项都成为一个字段并显示为一列。 例如，客户表可能包含姓名、地址、电子邮件地址和城市等字段。

确定每个表的初始列集后，您可以对其进行细化。 例如，您可以将客户姓名记录在两个单独的列中：名字和姓氏。 同样，您可以根据地址、城镇、州、邮政编码和区域将地址存储在五个不同的列中。 这将使您更方便地过滤信息。

• 识别主键

改进数据库设计的下一步是为每个表选择主键。 该主键是一列或一组列，可明确指出每一行。 例如，在您的客户表中，主键可以是客户 ID。 它将允许您根据客户 ID 识别唯一的行。

也可以存在多个主键，称为复合键，包括多个列。 例如，“订单详细信息”表中的主键可以是订单 ID 和产品 ID。 可以使用具有相似或不同数据类型的字段来制作复合键。

同样，如果您希望了解产品销售情况，可以从“产品”表中识别产品 ID，并从“订单”表中识别订单号或 ID。

• 确定表之间的关联方式

将数据划分为表后，需要以有意义的方式将信息组合在一起。 因此，您可以探索每个表并确定表之间的连接。 如果需要，您可以根据信息类型添加字段或形成新表以简化关系。

下面是不同实体类型的示例 关系类型.

资料来源：香港城市大学

此步骤将在不同表条目之间创建一对一、一对多和多对多关系。

当表中的单个项目与另一个表中的项目关联时，称为一对一 (1:1) 关系。 在一对多 (1:M) 关系中，一个表中的一项与另一表中的许多项相关，例如一个客户下了多个订单。 如果多个表项与另一表中的多个项相关，则会出现多对多 (M:N) 关系。

资料来源：杰拉德尼科

• 增强您的数据库设计

现在您已拥有所有必需的表、字段和关系，下一步是通过创建表并使用模型信息填充表来完善数据库设计。 通过运行查询或添加新项目来试验示例数据。 它将帮助您分析设计中的错误，并且您将能够突出显示可能的错误。 如果需要，调整您的设计以缓解这些问题。

• 实施规范化规则

最后一步是为您的数据库设计实施规范化规则。 系统化的方法可以消除冗余和不需要的特征，例如插入、更新和删除不规则性。

多步骤过程以表格形式存储数据，这有助于消除关系表中的冗余数据。

总结

让我们总结一下什么是数据库设计。 数据库设计流程可帮助您简化企业数据管理系统的设计、开发、执行和维护。

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