主鍵與外鍵在多表中的重復(fù)出現(xiàn), 不屬于數(shù)據(jù)冗余,這個概念必須清楚,事實上有許多人還不清楚。非鍵字段的重復(fù)出現(xiàn), 才是數(shù)據(jù)冗余!而且是一種低級冗余,即重復(fù)性的冗余。高級冗余不是字段的重復(fù)出現(xiàn),而是字段的派生出現(xiàn)。
〖例4〗:商品中的“單價、數(shù)量、金額”三個字段,“金額”就是由“單價”乘以“數(shù)量”派生出來的,它就是冗余,而且是一種高級冗余。冗余的目的是為了提高處理速度。只有低級冗余才會增加數(shù)據(jù)的不一致性,因為同一數(shù)據(jù),可能從不同時間、地點、角色上多次錄入。因此,我們提倡高級冗余(派生性冗余),反對低級冗余(重復(fù)性冗余)。
9. E-R圖沒有標準答案
信息系統(tǒng)的E-R圖沒有標準答案,因為它的設(shè)計與畫法不是惟一的,只要它覆蓋了系統(tǒng)需求的業(yè)務(wù)范圍和功能內(nèi)容,就是可行的。反之要修改E-R圖。盡管它沒有惟一的標準答案,并不意味著可以隨意設(shè)計。好的E-圖的標準是:結(jié)構(gòu)清晰、關(guān)聯(lián)簡潔、實體個數(shù)適中、屬性分配合理、沒有低級冗余。
10. 視圖技術(shù)在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中很有用
與基本表、代碼表、中間表不同,視圖是一種虛表,它依賴數(shù)據(jù)源的實表而存在。視圖是供程序員使用數(shù)據(jù)庫的一個窗口,是基表數(shù)據(jù)綜合的一種形式, 是數(shù)據(jù)處理的一種方法,是用戶數(shù)據(jù)保密的一種手段。為了進行復(fù)雜處理、提高運算速度和節(jié)省存儲空間, 視圖的定義深度一般不得超過三層。 若三層視圖仍不夠用, 則應(yīng)在視圖上定義臨時表, 在臨時表上再定義視圖。這樣反復(fù)交迭定義, 視圖的深度就不受限制了。
對于某些與國家政治、經(jīng)濟、技術(shù)、軍事和安全利益有關(guān)的信息系統(tǒng),視圖的作用更加重要。這些系統(tǒng)的基本表完成物理設(shè)計之后,立即在基本表上建立第一層視圖,這層視圖的個數(shù)和結(jié)構(gòu),與基本表的個數(shù)和結(jié)構(gòu)是完全相同。并且規(guī)定,所有的程序員,一律只準在視圖上操作。只有數(shù)據(jù)庫管理員,帶著多個人員共同掌握的“安全鑰匙”,才能直接在基本表上操作。請讀者想想:這是為什么?
11. 中間表、報表和臨時表
中間表是存放統(tǒng)計數(shù)據(jù)的表,它是為數(shù)據(jù)倉庫、輸出報表或查詢結(jié)果而設(shè)計的,有時它沒有主鍵與外鍵(數(shù)據(jù)倉庫除外)。臨時表是程序員個人設(shè)計的,存放臨時記錄,為個人所用;砗椭虚g表由DBA維護,臨時表由程序員自己用程序自動維護。
12. 完整性約束表現(xiàn)在三個方面
域的完整性:用Check來實現(xiàn)約束,在數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具中,對字段的取值范圍進行定義時,有一個Check按鈕,通過它定義字段的值城。
參照完整性:用PK、FK、表級觸發(fā)器來實現(xiàn)。
用戶定義完整性:它是一些業(yè)務(wù)規(guī)則,用存儲過程和觸發(fā)器來實現(xiàn)。
13. 防止數(shù)據(jù)庫設(shè)計打補丁的方法是“三少原則”
(1) 一個數(shù)據(jù)庫中表的個數(shù)越少越好。只有表的個數(shù)少了,才能說明系統(tǒng)的E-R圖少而精,去掉了重復(fù)的多余的實體,形成了對客觀世界的高度抽象,進行了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成,防止了打補丁式的設(shè)計;
(2) 一個表中組合主鍵的字段個數(shù)越少越好。因為主鍵的作用,一是建主鍵索引,二是做為子表的外鍵,所以組合主鍵的字段個數(shù)少了,不僅節(jié)省了運行時間,而且節(jié)省了索引存儲空間;
(3) 一個表中的字段個數(shù)越少越好。只有字段的個數(shù)少了,才能說明在系統(tǒng)中不存在數(shù)據(jù)重復(fù),且很少有數(shù)據(jù)冗余,更重要的是督促讀者學會“列變行”,這樣就防止了將子表中的字段拉入到主表中去,在主表中留下許多空余的字段。所謂“列變行”,就是將主表中的一部分內(nèi)容拉出去,另外單獨建一個子表。這個方法很簡單,有的人就是不習慣、不采納、不執(zhí)行。
數(shù)據(jù)庫設(shè)計的實用原則是:在數(shù)據(jù)冗余和處理速度之間找到合適的平衡點!叭佟笔且粋整體概念,綜合觀點,不能孤立某一個原則。該原則是相對的,不是絕對的!叭唷痹瓌t肯定是錯誤的。試想:若覆蓋系統(tǒng)同樣的功能,一百個實體(共一千個屬性) 的E-R圖,肯定比二百個實體(共二千個屬性)的E-R圖,要好得多。
提倡“三少”原則,是叫讀者學會利用數(shù)據(jù)庫設(shè)計技術(shù)進行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成。數(shù)據(jù)集成的步驟是將文件系統(tǒng)集成為應(yīng)用數(shù)據(jù)庫,將應(yīng)用數(shù)據(jù)庫集成為主題數(shù)據(jù)庫,將主題數(shù)據(jù)庫集成為全局綜合數(shù)據(jù)庫。集成的程度越高,數(shù)據(jù)共享性就越強,信息孤島現(xiàn)象就越少,整個企業(yè)信息系統(tǒng)的全局E—R圖中實體的個數(shù)、主鍵的個數(shù)、屬性的個數(shù)就會越少。
提倡“三少”原則的目的,是防止讀者利用打補丁技術(shù),不斷地對數(shù)據(jù)庫進行增刪改,使企業(yè)數(shù)據(jù)庫變成了隨意設(shè)計數(shù)據(jù)庫表的“垃圾堆”,或數(shù)據(jù)庫表的“大雜院”,最后造成數(shù)據(jù)庫中的基本表、代碼表、中間表、臨時表雜亂無章,不計其數(shù),導(dǎo)致企事業(yè)單位的信息系統(tǒng)無法維護而癱瘓。
“三多”原則任何人都可以做到,該原則是“打補丁方法”設(shè)計數(shù)據(jù)庫的歪理學說!叭佟痹瓌t是少而精的原則,它要求有較高的數(shù)據(jù)庫設(shè)計技巧與藝術(shù),不是任何人都能做到的,因為該原則是杜絕用“打補丁方法”設(shè)計數(shù)據(jù)庫的理論依據(jù)。
14. 提高數(shù)據(jù)庫運行效率的辦法
在給定的系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件條件下,提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行效率的辦法是:
(1) 在數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計時,降低范式,增加冗余, 少用觸發(fā)器, 多用存儲過程。
(2) 當計算非常復(fù)雜、而且記錄條數(shù)非常巨大時(例如一千萬條),復(fù)雜計算要先在數(shù)據(jù)庫外面,以文件系統(tǒng)方式用C++語言計算處理完成之后,最后才入庫追加到表中去。這是電信計費系統(tǒng)設(shè)計的經(jīng)驗。
(3) 發(fā)現(xiàn)某個表的記錄太多,例如超過一千萬條,則要對該表進行水平分割。水平分割的做法是,以該表主鍵PK的某個值為界線,將該表的記錄水平分割為兩個表。若發(fā)現(xiàn)某個表的字段太多,例如超過八十個,則垂直分割該表,將原來的一個表分解為兩個表。
(4) 對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS進行系統(tǒng)優(yōu)化,即優(yōu)化各種系統(tǒng)參數(shù),如緩沖區(qū)個數(shù)。
(5) 在使用面向數(shù)據(jù)的SQL語言進行程序設(shè)計時,盡量采取優(yōu)化算法。
總之,要提高數(shù)據(jù)庫的運行效率,必須從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)級優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫設(shè)計級優(yōu)化、程序?qū)崿F(xiàn)級優(yōu)化,這三個層次上同時下功夫。
上述十四個技巧,是許多人在大量的數(shù)據(jù)庫分析與設(shè)計實踐中,逐步總結(jié)出來的。對于這些經(jīng)驗的運用,讀者不能生幫硬套,死記硬背,而要消化理解,實事求是,靈活掌握。并逐步做到:在應(yīng)用中發(fā)展,在發(fā)展中應(yīng)用。
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