資料庫表的設計方法和原則（轉載）

在目前的企業資訊系統中，資料庫還是最佳的資料存儲方式，雖然已經有很多的書籍在指導我們進行資料庫設計，但應該那種方式是設計資料庫的表結構的最好方法、設計時應遵從什麼樣的原則、四個範式如何能夠用一種方式達到順暢的應用等是我一直在思考和總結的問題，下文是我針對這幾個問題根據自己的設計經曆準備總結的一篇文章的提綱，歡迎大家一塊進行探讨，集思廣益。其中提到了領域模組化的概念，但未作詳細解釋，希望以後能夠有時間我們針對這個命題進行深入探讨。 1)不應該針對整個系統進行資料庫設計，而應該根據系統架構中的元件劃分，針對每個元件所處理的業務進行元件單元的資料庫設計；不同元件間所對應的資料庫表之間的關聯應盡可能減少，如果不同元件間的表需要外鍵關聯也盡量不要建立外鍵關聯，而隻是記錄關聯表的一個主鍵，確定元件對應的表之間的獨立性，為系統或表結構的重構提供可能性。 2)采用領域模型驅動的方式和自頂向下的思路進行資料庫設計，首先分析系統業務，根據職責定義對象。對象要符合封裝的特性，確定與職責相關的資料項被定義在一個對象之内，這些資料項能夠完整描述該職責，不會出現職責描述缺失。并且一個對象有且隻有一項職責，如果一個對象要負責兩個或兩個以上的職責，應進行分拆。 3)根據建立的領域模型進行資料庫表的映射，此時應參考資料庫設計第二範式：一個表中的所有非關鍵字屬性都依賴于整個關鍵字。關鍵字可以是一個屬性，也可以是多個屬性的集合，不論那種方式，都應確定關鍵字能夠保證唯一性。在确定關鍵字時，應保證關鍵字不會參與業務且不會出現更新異常，這時，最優解決方案為采用一個自增數值型屬性或一個随機字元串作為表的關鍵字。 4)由于第一點所述的領域模型驅動的方式設計資料庫表結構，領域模型中的每一個對象隻有一項職責，是以對象中的資料項不存在傳遞依賴，是以，這種思路的資料庫表結構設計從一開始即滿足第三範式：一個表應滿足第二範式，且屬性間不存在傳遞依賴。 5)同樣，由于對象職責的單一性以及對象之間的關系反映的是業務邏輯之間的關系，是以在領域模型中的對象存在主對象和從對象之分，從對象是從1－N或N－N的角度進一步主對象的業務邏輯，是以從對象及對象關系映射為的表及表關聯關系不存在删除和插入異常。 6)在映射後得出的資料庫表結構中，應再根據第四範式進行進一步修改，確定不存在多值依賴。這時，應根據反向工程的思路回報給領域模型。如果表結構中存在多值依賴，則證明領域模型中的對象具有至少兩個以上的職責，應根據第一條進行設計修正。第四範式：一個表如果滿足BCNF，不應存在多值依賴。 7)在經過分析後确認所有的表都滿足二、三、四範式的情況下，表和表之間的關聯盡量采用弱關聯以便于對表字段和表結構的調整和重構。并且，我認為資料庫中的表是用來持久化一個對象執行個體在特定時間及特定條件下的狀态的，隻是一個存儲媒體，是以，表和表之間也不應用強關聯來表述業務（資料間的一緻性），這一職責應由系統的邏輯層來保證，這種方式也確定了系統對于不正确資料（髒資料）的相容性。當然，從整個系統的角度來說我們還是要盡最大努力確定系統不會産生髒資料，單從另一個角度來說，髒資料的産生在一定程度上也是不可避免的，我們也要保證系統對這種情況的容錯性。這是一個折中的方案。 8)應針對所有表的主鍵和外鍵建立索引，有針對性的（針對一些大資料量和常用檢索方式）建立組合屬性的索引，提高檢索效率。雖然建立索引會消耗部分系統資源，但比較起在檢索時搜尋整張表中的資料尤其時表中的資料量較大時所帶來的性能影響，以及無索引時的排序操作所帶來的性能影響，這種方式仍然是值得提倡的。 9)盡量少采用存儲過程，目前已經有很多技術可以替代存儲過程的功能如“對象/關系映射”等，将資料一緻性的保證放在資料庫中，無論對于版本控制、開發和部署、以及資料庫的遷移都會帶來很大的影響。但不可否認，存儲過程具有性能上的優勢，是以，當系統可使用的硬體不會得到提升而性能又是非常重要的品質屬性時，可經過平衡考慮選用存儲過程。 10)當處理表間的關聯限制所付出的代價（常常是使用性上的代價）超過了保證不會出現修改、删除、更改異常所付出的代價，并且資料備援也不是主要的問題時，表設計可以不符合四個範式。四個範式確定了不會出現異常，但也可能由此導緻過于純潔的設計，使得表結構難于使用，是以在設計時需要進行綜合判斷，但首先確定符合四個範式，然後再進行精化修正是剛剛進入資料庫設計領域時可以采用的最好辦法。 11)設計出的表要具有較好的使用性，主要展現在查詢時是否需要關聯多張表且還需使用複雜的SQL技巧。 12)設計出的表要盡可能減少資料備援，確定資料的準确性，有效的控制備援有助于提高資料庫的性能