MySQL業(yè)務(wù)設(shè)計

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• 作者: 博學(xué)谷狂野架構(gòu)師
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邏輯設(shè)計

范式設(shè)計

范式概述

第一范式：當(dāng)關(guān)系模式R的所有屬性都不能在分解為更基本的數(shù)據(jù)單位時，稱R是滿足第一范式的，簡記為1NF。滿足第一范式是關(guān)系模式規(guī)范化的最低要求，否則，將有很多基本操作在這樣的關(guān)系模式中實現(xiàn)不了。

第二范式：如果關(guān)系模式R滿足第一范式，并且R得所有非主屬性都完全依賴于R的每一個候選關(guān)鍵屬性，稱R滿足第二范式，簡記為2NF。

第三范式：設(shè)R是一個滿足第一范式條件的關(guān)系模式，X是R的任意屬性集，如果X非傳遞依賴于R的任意一個候選關(guān)鍵字，稱R滿足第三范式，簡記為3NF。

第一范式

• 數(shù)據(jù)庫表中的所有字段都只具有單一屬性。
• 單一屬性的列是由基本數(shù)據(jù)類型所構(gòu)成的。
• 設(shè)計出來的表都是簡單的二維表。

示例

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解決辦法

name-age列具有兩個屬性，一個name，一個 age不符合第一范式，把它拆分成兩列。

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第二范式

要求表中只具有一個業(yè)務(wù)主鍵，也就是說符合第二范式的表不能存在非主鍵列只對部分主鍵的依賴關(guān)系。

示例

有兩張表：訂單表，產(chǎn)品表

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解決辦法

一個訂單有多個產(chǎn)品，所以訂單的主鍵為【訂單ID】和【產(chǎn)品ID】組成的聯(lián)合主鍵，這樣2個主鍵不符合第二范式，而且產(chǎn)品ID和訂單ID沒有強關(guān)聯(lián)，故，把訂單表進行拆分為訂單表與訂單與商品的中間表。

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第三范式

指每一個非主屬性既不部分依賴于也不傳遞依賴于業(yè)務(wù)主鍵，也就是在第二范式的基礎(chǔ)上消除了非主鍵對主鍵的傳遞依賴。

示例

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解決辦法

其中

客戶編號 和訂單編號管理 關(guān)聯(lián)

客戶姓名 和訂單編號管理 關(guān)聯(lián)

客戶編號 和 客戶姓名 關(guān)聯(lián)

如果客戶編號發(fā)生改變，用戶姓名也會改變，這樣不符合第三大范式，應(yīng)該把客戶姓名這一列刪除

范式設(shè)計實戰(zhàn)

按要求設(shè)計一個電子商務(wù)網(wǎng)站的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，本網(wǎng)站只銷售圖書類產(chǎn)品，需要具備以下功能：

• 用戶登陸 商品展示 供應(yīng)商管理
• 用戶管理 商品管理 訂單銷售

用戶登陸及用戶管理

• 用戶必須注冊并登陸系統(tǒng)才能進行網(wǎng)上交易，用戶名用來作為用戶信息的業(yè)務(wù)主鍵
• 同一時間一個用戶只能在一個地方登陸

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只有一個業(yè)務(wù)主鍵，一定是符合第二范式，沒有屬性和業(yè)務(wù)主鍵存在傳遞依賴的關(guān)系，符合第三范式。

商品信息

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一個商品可以屬于多個分類，故，商品名稱和分類應(yīng)該是組合主鍵，會有大量冗余，不符合第二范式。應(yīng)該把分類信息單獨存放

解決辦法

另外再建立一個中間表把分類信息和商品信息進行關(guān)聯(lián)

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最后的三張表如下

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供應(yīng)商管理功能

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符合三大范式，不需要修改，但假如增加新的一列【銀行支行】，這樣隨著銀行賬戶的變化，銀行支行也會編號，不符合第三大范式

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在線銷售功能

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有多個業(yè)務(wù)主鍵，不符合第二范式，訂單商品單價、訂單數(shù)量、訂單金額存在傳遞依賴關(guān)系，不符合第三范式，需要拆解

解決辦法

創(chuàng)建一個訂單關(guān)聯(lián)表，將商品分類和商品名稱拆解出來

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這時候，【訂單商品分類】與【訂單商品名】有依賴關(guān)聯(lián)，故合并如下

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表匯總

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查詢練習(xí)

編寫SQL查詢出每一個用戶的訂單總金額（用戶名，訂單總金額）

COPYSELECT a.單用戶名, sum(d.商品價格 * b.商品數(shù)量)
FROM 訂單表 a
JOIN 訂單分類關(guān)聯(lián)表 b ON a.訂單編號 = b.訂單編號
JOIN 商品分類關(guān)聯(lián)表 c ON c.商品分類ID = b.商品分類ID
JOIN 商品信息表 d ON d.商品名稱 = c.商品名稱
GROUP BY a.下單用戶名

編寫SQL查詢出下單用戶和訂單詳情（訂單編號，用戶名，手機號，商品名稱，商品數(shù)量，商品價格）

COPYSELECT a.訂單編號, e.用戶名, e.手機號, d.商品名稱, c.商品數(shù)量, d.商品價格
FROM 訂單表 a
JOIN 訂單分類關(guān)聯(lián)表 b ON a.訂單編號 = b.訂單編號
JOIN 商品分類關(guān)聯(lián)表 c ON c.商品分類ID = b.商品分類ID
JOIN 商品信息表 d ON d.商品名稱 = c.商品名稱
JOIN 用戶信息表 e ON e.用戶名 = a.下單用戶

存在的問題

• 大量的表關(guān)聯(lián)非常影響查詢的性能
• 完全符合范式化的設(shè)計有時并不能得到良好得SQL查詢性能

反范式設(shè)計

什么叫反范式化設(shè)計

• 反范式化是針對范式化而言得，在前面介紹了數(shù)據(jù)庫設(shè)計得范式
• 所謂得反范式化就是為了性能和讀取效率得考慮而適當(dāng)?shù)脤?shù)據(jù)庫設(shè)計范式得要求進行違反
• 允許存在少量得冗余，換句話來說反范式化就是使用空間來換取時間

商品信息反范式設(shè)計

下面是范式設(shè)計的商品信息表

商品信息和分類信息經(jīng)常一起查詢，所以把分類信息也放到商品表里面，冗余存放。

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在線銷售功能反范式

下面是在線銷售功能的范式設(shè)計

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首先來看訂單表

• 查詢訂單信息要關(guān)聯(lián)查詢到用戶表，但用戶表的電話是可能改變的，而且查詢訂單的時候經(jīng)常查詢到用戶的電話
• 查詢訂單經(jīng)常會查詢到訂單金額，所以把訂單金額也冗余進來

新設(shè)計的訂單表如下

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再來看訂單關(guān)聯(lián)表

• 和商品信息反范式設(shè)計一樣，查詢訂單的時候經(jīng)常查詢商品分類，所以把商品分類和訂單名冗余進來
• 商品的單價可能會編號，如果關(guān)聯(lián)查詢查詢只能查詢到最新的商品價格，而查詢不到下訂單時候的價格，并且商品單價經(jīng)常會查詢。 所以把訂單單價也冗余進來

新設(shè)計的商品關(guān)聯(lián)表如下

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查詢練習(xí)

編寫SQL查詢出每一個用戶的訂單總金額

COPYSELECT 下單用戶名, sum(訂單金額)
FROM 訂單表
GROUP BY 下單用戶名;

編寫SQL查詢出下單用戶和訂單詳情

COPY
SELECT  a.單用戶名, sum(d.商品價格 * b.商品數(shù)量)
FROM   訂單表 a
JOIN 訂單分類關(guān)聯(lián)表 b ON a.訂單編號 = b.訂單編號
JOIN 商品分類關(guān)聯(lián)表 c ON c.商品分類ID = b.商品分類ID
JOIN 商品信息表 d ON d.商品名稱 = c.商品名稱
GROUP BY  a.下單用戶名;

總結(jié)

不能完全按照范式得要求進行設(shè)計，考慮以后如何使用表

范式化設(shè)計優(yōu)缺點

優(yōu)點

• 可以盡量得減少數(shù)據(jù)冗余
• 范式化的更新操作比反范式化更快
• 范式化的表通常比反范式化的表更小

缺點

• 對于查詢需要對多個表進行關(guān)聯(lián)
• 更難進行索引優(yōu)化

反范式化設(shè)計優(yōu)缺點

優(yōu)點

• 可以減少表的關(guān)聯(lián)
• 可以更好的進行索引優(yōu)化

缺點

• 存在數(shù)據(jù)冗余及數(shù)據(jù)維護異常
• 對數(shù)據(jù)的修改需要更多的成本

物理設(shè)計

命名規(guī)范

數(shù)據(jù)庫、表、字段的命名要遵守可讀性原則

使用大小寫來格式化的庫對象名字以獲得良好的可讀性

例如：使用custAddress而不是custaddress來提高可讀性。

數(shù)據(jù)庫、表、字段的命名要遵守表意性原則

對象的名字應(yīng)該能夠描述它所表示的對象

例如：對于表，表的名稱應(yīng)該能夠體現(xiàn)表中存儲的數(shù)據(jù)內(nèi)容；對于存儲過程存儲過程應(yīng)該能夠體現(xiàn)存儲過程的功能。

數(shù)據(jù)庫、表、字段的命名要遵守長名原則

盡可能少使用或者不使用縮寫

存儲引擎選擇

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數(shù)據(jù)類型選擇

當(dāng)一個列可以選擇多種數(shù)據(jù)類型時

• 優(yōu)先考慮數(shù)字類型
• 其次是日期、時間類型
• 最后是字符類型
• 對于相同級別的數(shù)據(jù)類型，應(yīng)該優(yōu)先選擇占用空間小的數(shù)據(jù)類型
• 對精度有要求的時候，選擇精度高的數(shù)據(jù)類型。 int<float<double<decimal.

浮點類型

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注意float 和double 是非精度類型，如果是和金額相關(guān)盡量用decimal

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COPYselect  sum(c1), sum(c2), sum(c3)  from  test_numberic;

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日期類型

面試經(jīng)常問道 timestamp 類型 與 datetime區(qū)別

• datetime類型在5.6中字段長度是5個字節(jié)
• datetime類型在5.5中字段長度是8個字節(jié)
• timestamp 和時區(qū)有關(guān)，而datetime無關(guān)

COPYDROP TABLE IF EXISTS `test_time`;
CREATE TABLE `test_time`  (
  `c1` datetime(6) NULL DEFAULT NULL,
  `c2` timestamp(6) NULL DEFAULT NULL,
  `c3` time(6) NULL DEFAULT NULL
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Dynamic;
insert into  test_time  VALUES(NOW(),NOW(),NOW());
COPYmysql> select * from test_time;
+----------------------------+----------------------------+-----------------+
| c1                         | c2                         | c3              |
+----------------------------+----------------------------+-----------------+
| 2019-12-25 14:44:22.000000 | 2019-12-25 14:44:22.000000 | 14:44:22.000000 |
+----------------------------+----------------------------+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)

set time_zone="-10:00"

mysql> select * from test_time;
+----------------------------+----------------------------+-----------------+
| c1                         | c2                         | c3              |
+----------------------------+----------------------------+-----------------+
| 2019-12-25 14:44:22.000000 | 2019-12-24 20:44:22.000000 | 14:44:22.000000 |
+----------------------------+----------------------------+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)

字符串類型

字符串類型所需的存儲和值范圍

定義與變長區(qū)別 (CHAR VS VARCHAR)

字符串類型相關(guān)注意事項

• 在BLOB和TEXT列上創(chuàng)建索引時，必須制定索引前綴的長度
• VARCHAR和VARBINARY必須長度是可選的
• BLOB和TEXT列不能有默認值
• BLOB和TEXT列排序時只使用該列的前max_sort_length個字節(jié)

COPYmysql> show variables like 'max_sort_length';
+-----------------+-------+
| Variable_name   | Value |
+-----------------+-------+
| max_sort_length | 1024  |
+-----------------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

本文由傳智教育博學(xué)谷狂野架構(gòu)師教研團隊發(fā)布。

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