MySQL —— 表的设计

news2024/9/25 11:16:14

表的设计

在设计表之前，我们需要从需求中获得实体（实体就是一张张表），实体的属性就是表中的字段（列），然后确定实体与实体之间的关系，最后使用 SQL 语句去创建具体的表

在设计表的时候我们会遵守一些规则，这些规则叫做三大范式（范式是描述数据关系的模型），下面我们来了解一下三大范式。

第一范式

第一范式是关系型数据库的一个基本要求，如果不满足第一范式就不是关系型数据库。

第一范式要求表里的字段不能继续拆分

举个例子：
我们定义一个学生表，但是你只是给了一个字段——学生，可是这个学生范围很广泛，有学生的姓名，性别，年龄，班级，学号等等，说明学生这个字段是可以拆分的，所以你最开始定义的表是不符合第一范式的。

如果一张表里的所有的字段都无法拆分那就满足第一方式，还是学生表为例子：现在创建了学号，姓名，性别，年龄这四个字段组成学生表那就符合第一范式，因为每一个字段都是不可分的。

在定义表的时候，对照数据中的数据类型，将每一个字段都可以用一个数据类型表示，那么当前这个表就天然满足第一范式

第二范式

第二范式在满足第一范式的基础上，存在于复合主键的情况下，不存在非关键字段对任意候选键的部分函数依赖

简单来说，对于由两个或者多个关键字段（即复合主键）决定一条记录的情况的时候，如果一行数据中非主键的字段与复合主键的部分字段存在关系，就说明存在部分函数依赖，不满足第二范式

现在举个例子：
假设我有一张学生成绩表，表里有一下这些字段：
在这里插入图片描述

这张表设计是存在问题的，首先我们可以假设将学号设置为主键，然后通过学号我们是可以确定这个学生的姓名性别年龄以及班级的，但是再往后看，我们会发现通过课程名称我们应该是可以找到课程的学分，这时候这个课程的成绩到底是由什么决定的，那应该就是学生和课程共同决定的（学生参加这个课程的考试之后就会有成绩），那这时候我们就可以将学号和课程名称定义为复合主键，在这张表中姓名和课程学分就是非关键字段，但是却与候选键发生了函数依赖（也就是存在关系），那么就会违反第二范式。

以上面的学生成绩表为例：
将表进行拆分，学生表（学生学号，姓名，性别，年龄与班级），课程表（课程编号、名称，课程学分），还有一张课程成绩表（学号，课程编号，成绩）。

如果一张表没有复合主键，那么这张表一定满足第二范式。

如果不满足第二范式有什么后果？

造成数据冗余：就像上面的表，本来我需要查看的是学生考了多少分，但是你还告诉我学生的性别，年龄，班级甚至课程学分我都不想知道，这就是数据冗余，并且很浪费空间，应该让每一张表都有自己特定的数据进行保存，而不是全部塞进去
更新可能会出现异常：假设你要修改课程对应的学分，那你是不是要把每一个都有这个课程的数据行都要进行修改，不仅费时费力，万一数据库服务器突然坏了一秒钟，你之前更新的数据还不一定会保存下来。
插入异常，如果你要新增一门新课程，那你怎么往这张表插入数据，设计表的时候有些列不能为空的，那你是不是还要伪造哪些空数据，或者你等到有人考了这门成绩出来以后再加入数据库中（黄瓜菜都凉了）。
删除异常：假设所有参加 JavaEE 课程的同学都毕业了，但是JavaEE 的新学生还没这么快考试，那你如果删除这些毕业的人的数据的时候，也就连JavaEE 的课程信息也删除了。

如何避免第二范式：
在设计复合主键的时候，一定要考虑清楚其他字段会不会与复合存在部分函数联系。

第三范式

第三范式在第二范式的基础上，不存在非关键字段对任一候选键存在传递依赖。

以下面的学生表为例：
在这里插入图片描述

这张表主键定义为学号，但是我们可以从学号得知学院名称再得知学院的地址和电话，由于学院名称是非关键字段，所以存在了传递关系。

那该如何设计这张学生表？
设计成两张表，一个学院表（学院编号，学院名称，学院电话，学院地址）
一张学生表（学号，姓名，学院编号）设计成主外键键关系即可。

表的关系

一对一

举个例子：一个中国公民只有一个身份证

如何设计表：
创建两张表，分别记录中国公民的个人信息（姓名，电话，现居地址），身份证信息（身份证号，姓名，年龄，性别）
然后我们可以再公民表中设计一个外键（身份证号）。

create table idcard(
	id bigint primary key comment '身份证号',
	name varchar(20) not null comment '姓名',
	gender varchar(1) not null comment '性别',
	age int not null comment '年龄'
);

create table person(
	id bigint primary key auto_increment comment '编号',
	name varchar(20) not null comment '姓名',
	address varchar(100) comment '现居地址',
	foreign key (id) references idcard(id)
);

一对多（多对一）

举例：一个班级存在很多个学生，这是一对多的关系
同理，很多个学生都在一个班级，这是多对一的关系

如何设计表：
还是一样，先创建不同的实体表，再去建立联系

演示：创建班级表（班级编号，班级人数）
再创建学生表（学生学号，姓名，年龄，所属班级）
最后确定关系，我们可以在学生表添加一个班级外键：

create table class(
	id bigint primary key comment '班级编号',
	num int comment '人数'
);

create table student (
	id bigint primary key auto_increment comment '学生学号',
	name varchar(50) not null comment '姓名',
	age int comment '年龄',
	foreign key (id) references class(id)
);

多对多

举个例子：学生与课程的关系，一个学生可以选择很多个课程，一个课程同时也可以包含很多个学生。

如何设计？
首先分别创建好实体表，一张学生表（学生学号，姓名，年龄）一张课程表（课程编号，课程名称，课程学分）
然后确定关系发现是多对多，那就再创建一张表——关系表（关系表自身的编号，学生学号，课程编号）

create table student (
	id bigint primary key auto_increment comment '学生学号',
	name varchar(50) not null comment '姓名',
	age int comment '年龄'
);

create table course(
	id bigint primary key auto_increment comment '课程编号',
	name varchar(20) not null comment '课程名称',
	score decimal(2,1) comment '学分'
);

create table student_course (
	id bigint primary key comment '自身编号',
	student_id bigint not null comment '学生学号',
	course_id bigint not null comment '课程编号',
	foreign key (student_id) references student(id),
	foreign key (course_id) references course(id)
);