❶ 如何自己實現一個關系型資料庫
對外數據模型為關系型資料庫，內部的實現主要分成兩大類，一類是disk-based，比如mysql，postgres，一類是memory based，後者包括MemSQL，SAP HAHA，OceanBase。看題目的意思指的是前者。這里說一個disk-based的關系型資料庫涉及多少東西。
上世紀70/80年代內存不大，數據不能都放在內存里，大部分數據都存在磁碟上，讀數據也需要從磁碟讀，然而讀寫磁碟太慢了，所以就在內存里做了一個buffer pool，將已經讀過的數據緩存到buffer pool中，寫的時候也是寫到buffer pool中就返回，buffer pool的功能就是管理數據在磁碟和內存的移動。在buffer pool中數據的管理單位是page。page大小一般幾十KB。一般都可以配置。如果buffer pool中沒有空閑的page，就需要將某一個page提出buffer pool，如果它是dirty page，就需要flush到磁碟，這里又需要一個LRU演算法。一個page包含多條記錄，page的格式需要設計用來支持變長欄位。如果這時宕機了，buffer pool中的數據就丟了。這就需要REDO log，將對數據的修改先寫到redo log中，然後寫buffer pool，然後返回給客戶端，隨後，buffer pool中的dirty page會被刷到數據文件中(NO FORCE)。那麼重啟的時候，數據就能從redo log中恢復。REDO log還沒刷完就刷數據到磁碟可以加快寫入速度，缺點就是恢復的時候需要回放UNDO log，回滾一些還沒有提交的事務的修改。寫log又分為邏輯log和物理log，還有物理邏輯log。簡單說邏輯log就是記錄操作，比如將某個值從1改成2.而物理log記錄具體到record的位置，例如某個page的某個record的某個field，原來的值是多少，新值是多少等。邏輯log的問題是並發情況下不太好恢復成一致。物理log對於某些操作比如create table又過於瑣碎，所以一般資料庫都採用混合的方式。為了跟蹤系統中各種操作的順序，這就需要為log分配id，記做LSN(log sequence number)。系統中記錄各種LSN，比如pageLSN, flushedLSN等等。為了加快宕機恢復速度，需要定期寫checkpoint，checkpoint就是一個LSN。
以上ACID里的C和D有關。下面說A和I，即原子性和隔離性。
這兩個性質通過concurrency control來保證。隔離級別有很多種，最開始有4種，從低到高read uncommitted, read committed, repeatable read, serializable。serializable就是多個事務並發執行的結果和某種順序執行事務的結果相同。除了serializable，其他都有各種問題。比如repeatable read有幻讀問題(phantom)，避免幻讀需要gap lock。read committed有幻讀和不可重復讀問題。後來又多了一些隔離級別，比如snapshot isolation，snapshot isolation也有write skew問題。早期，並發控制協議大多是基於兩階段鎖來做的(2PL)，所以早期只有前面提到的四種隔離級別，後來，又出現一類並發控制協議，統稱為Timestamp Ordering，所以又多了snapshot isolation等隔離級別。關於隔離級別，可以看看這篇論文 http://research.microsoft.com/pubs/69541/tr-95-51.pdf。2PL需要處理deadlock的問題。
Timestamp Ordering大體的思想就是認為事務之間沖突不大，不需要加鎖，只在commit的時候check是否有沖突。屬於一種樂觀鎖。
Timestamp Ordering具體來說包括多種，最常見的MVCC就是這類，還有一類叫做OCC(optimistic concurrency control)。MVCC就是對於事務的每次更新都產生新的版本，使用時間戳做版本號。讀的時候可以讀指定版本或者讀最新的版本。幾乎主流資料庫都支持MVCC，因為MVCC讀寫互相不阻塞，讀性能高。MySQL的回滾段就是用來保存老的版本。MVCC需要有後台線程來做不再需要的版本的回收工作。Postgres的vacuum就是做這事的。OCC和MVCC的區別是，OCC協議中，事務的修改保存在私有空間(比如客戶端)，commit的時候再去檢測沖突，通常的做法是事務開始時看一下自己要修改的數據的最後一次修改的時間戳，提交的時候去check是否這個時間戳變大了，如果是，說明被別人改過了，沖突。沖突後可以回滾或者重試。
上面這些搞定了就實現了資料庫的核心，然後為了性能，需要index，通常有兩種，一種支持順序掃描B+Tree,還有一種是Hash Index。單條讀適合用Hash Index,O(1)時間復雜度，順序掃描只適合用B+Tree，O(logN)復雜度。然後，有些查詢只需要掃描索引就能得到結果，有些查詢直接掃描數據表就能得到結果，有些查詢可以走二級索引，通過二級索引找到數據表然後得到結果。。具體用哪種方式就是優化器的事了。
再外圍一些，關系型資料庫自然需要支持SQL了，由SQL變成最後可以執行的物理執行計劃中間又有很多步，首先SQL通過詞法語法分析生成抽象語法樹，然後planner基於這棵樹生成邏輯執行計劃，邏輯執行計劃的生成通常涉及到等價謂詞重寫，子查詢消除等邏輯層面的優化技術，優化的目的當然是性能。比如等價謂詞重寫，用大於小於謂詞消除like，between .. and..等不能利用索引的謂詞。下一步是邏輯執行計劃生成物理執行計劃，物理執行計劃樹每個節點是一個operator，operator的執行就是實實在在的操作，比如掃表的operator，filter opertor。一個邏輯執行計劃通常可以有多個物理執行對應，選擇哪個就涉及到物理執行計劃優化，這里涉及到經典的cost model，綜合考慮內存,CPU, I/O,網路等。最典型的，三表join，從左到右還是右到左，使用hash join，還是sort merge join等。
❷ 關系資料庫設計過程的步驟有哪些
資料庫設計包括六個主要步驟： 1、需求分析：了解用戶的數據需求、處理需求、安全性及完整性要求； 2、概念設計：通過數據抽象，設計系統概念模型，一般為E-R模型； 3、邏輯結構設計：設計系統的模式和外模式，對於關系模型主要是基本表和視圖； 4、物理結構設計：設計數據的存儲結構和存取方法，如索引的設計； 5、系統實施：組織數據入庫、編制應用程序、試運行； 6、運行維護：系統投入運行，長期的維護工作。
❸ 設計一個關系資料庫，用於存儲學生的考勤記錄。
簡要說下，這個同學還是要自己動手：
資料庫設計為最少3個表：
1. Subjects(課程)，包含 ID，任課老師，學生人數
2. Students, 包含ID, 姓名，班級，等相關人員信息的欄位；
3. Attendance（出勤表），包含ID, 課程的ID，出席的學生ID，出勤時間，等。
可以看到「出勤」表中將「課程」，「學生」共三個表聯系起來了，分別通過他們各自的ID進行關聯。
❹ 設計一個資料庫，用關系模式描述，大家幫忙啊
這個是我做實驗時做的，希望能幫到你。
建立資料庫：
create database 教學管理
on
primary
(name=教學管理_dat,
filename='d:\教學管理.mdf',
size=5,
maxsize=50,
filegrowth=2
)
log on
(name=教學管理_log,
filename='d:\教學管理.ldf',
size=5,
maxsize=100,
filegrowth=2)
建立表：
use 教學管理
create table 學生檔案表
(學號 char(8) primary key
check(學號 like('[0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9]')),
姓名 varchar(8) not null,
性別 char(8) check(性別='F' or 性別='M'),
出生日期 datetime check(出生日期>='1970'),
籍貫 char(8),
專業 char(8),
班級 char(8)
)
create table 課程信息表
(課程ID char(6) primary key
check(課程ID like('[A-Z][A-Z][0-9][0-9][0-9][0-9]')),
課程名稱 varchar(40) not null,
課程類別 char(8),
學分 real check(學分 between 0.5 and 5.0),
學時 int check(學時%8=0)
)
create table 教師檔案表
(任課教師ID char(8) primary key check(任課教師ID
like('[0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9]')),
姓名 varchar(16) not null,
性別 char(1),
職稱 varchar(8),
單位 varchar(20)
)
create table 教學任務表
(課程ID char(6) primary key,
任課教師ID char(8),
學期 Int check (學期=1 or 學期=2 ),
年度 char(10),
foreign key(任課教師ID) references 教師檔案表(任課教師ID)
)
create table 學生選課表
(學號 char(8) primary key,
課程類別 char(8),
課程ID char(6),
foreign key (課程ID) references 課程信息表(課程ID),
foreign key (課程ID) references 教學任務表(課程ID)
)
create table 學生成績表
(學號 char(8),
課程ID char(6),
平時成績 real,
期末成績 real,
總成績 real
)
create index 姓名索引 on 學生檔案表(姓名)
create unique index 學號索引 on 學生檔案表(學號)
create index 多列索引 on 學生檔案表(學號,姓名,籍貫 desc)
插入數據：
use 教學管理
insert into 課程信息表(課程ID,課程名稱,課程類別,學分,學時)
values ('JB0001','馬克思主義哲學原理','基礎必修',2,32)
insert into 課程信息表
values('JB0002','毛澤東思想概論','基礎必修',2,32)
insert into 課程信息表
values('JB0003','大學英語A','基礎必修',4,64)
insert into 課程信息表
values('JB0004','高等數學A','基礎必修',4,64)
insert into 課程信息表
values('ZB0001','管理運籌學','專業必修',3.5,56)
insert into 課程信息表
values('ZB0002','管理學','專業必修',3,48)
insert into 課程信息表
values('XX0001','審計學','限選',2,32)
insert into 課程信息表
values('XX0002','貨幣銀行學','限選',2,32)
insert into 課程信息表
values('RX0001','公共關系學','任選',2,32)
insert into 課程信息表
values('RX0002','廣告學','任選',2,32)
教師檔案表：
insert into 教師檔案表
values('02120001','曹玉樹','M','教授','會計系')
insert into 教師檔案表
values('02120002','常丹','F','副教授','信管系')
insert into 教師檔案表
values('02120003','陳錫生','M','教授','工商系')
insert into 教師檔案表
values('02120004','張潤彤','M','教授','信管系')
insert into 教師檔案表
values('02120005','杜暉','M','講師','信管系')
insert into 教師檔案表
values('02120006','姚家奕','M','副教授','信管系')
insert into 教師檔案表
values('02120007','丁敬之','F','副教授','物流系')
insert into 教師檔案表
values('02120008','郭春芬','F','副教授','信管系系')
insert into 教師檔案表
values('02120009','李衛東','M','副教授','經濟系')
insert into 教師檔案表
values('02120010','林曉燕','F','教授','工商系')
insert into 教師檔案表
values('02120011','陳書文','F','教授','哲學系')
insert into 教師檔案表
values('02120012','王海成','M','副教授','政治系')
insert into 教師檔案表
values('02120013','李新平','F','副教授','外語系')
insert into 教師檔案表
values('02120014','王周洪','M','講師','基礎數學系')
教學任務表：
insert into 教學任務表(課程ID,任課教師ID,學期,年度)
values ('JB0001','02120011',1,'2002-2003')
insert into 教學任務表
values ('JB0002','02120012',1,'2003-2004')
insert into 教學任務表
values ('JB0003','02120013',1,'2002-2003')
insert into 教學任務表
values ('JB0004','02120014',1,'2002-2003')
insert into 教學任務表
values ('ZB0001','02120007',2,'2002-2003')
insert into 教學任務表
values ('ZB0002','02120005',1,'2003-2004')
insert into 教學任務表
values ('XX0001','02120001',2,'2003-2004')
insert into 教學任務表
values ('XX0002','02120001',1,'2003-2004')
insert into 教學任務表
values ('RX0001','02120010',1,'2002-2003')
insert into 教學任務表
values ('RX0002','02120008',2,'2002-2003')
學生選課表：
insert into 學生選課表(學號,課程ID,課程類別)
values ('02006001','JB0001','正選')
insert into 學生選課表(學號,課程ID,課程類別)
values ('02006002','JB0001','正選')
insert into 學生選課表(學號,課程ID,課程類別)
values ('02006003','JB0001','正選')
insert into 學生選課表(學號,課程ID,課程類別)
values ('02006004','JB0001','正選')
insert into 學生選課表(學號,課程ID,課程類別)
values ('01006007','JB0001','重修')
insert into 學生選課表(學號,課程ID,課程類別)
values ('01006008','JB0002','重修')
insert into 學生選課表(學號,課程ID,課程類別)
values ('02006100','JB0001','旁聽')
insert into 學生選課表(學號,課程ID,課程類別)
values ('02006150','JB0002','旁聽')
insert into 學生選課表(學號,課程ID,課程類別)
values ('02006005','JB0003','正選')
insert into 學生選課表(學號,課程ID,課程類別)
values ('02006006','JB0004','正選')
學生成績表：
insert into 學生成績表(學號,課程ID,平時成績,期末成績)
values('01006007','JB0001',85,88)
insert into 學生成績表(學號,課程ID,平時成績,期末成績)
values('01006008','JB0002',92,90)
insert into 學生成績表(學號,課程ID,平時成績,期末成績)
values('02006001','JB0001',76,80)
insert into 學生成績表(學號,課程ID,平時成績,期末成績)
values('02006002','JB0001',80,86)
insert into 學生成績表(學號,課程ID,平時成績,期末成績)
values('02006003','JB0001',90,89)
insert into 學生成績表(學號,課程ID,平時成績,期末成績)
values('02006004','JB0001',68,75)
insert into 學生成績表(學號,課程ID,平時成績,期末成績)
values('02006005','JB0003',83,85)
insert into 學生成績表(學號,課程ID,平時成績,期末成績)
values('02006006','JB0004',85,89)
insert into 學生成績表(學號,課程ID,平時成績,期末成績)
values('02006100','JB0001',88,74)
insert into 學生成績表(學號,課程ID,平時成績,期末成績)
values('02006150','JB0002',77,80)
學生檔案表記錄：
insert into 學生檔案表(學號,姓名,性別,出生日期,籍貫,專業,班級)
values ('01006007','楊娟','F','1984-8-7','河北','信息管理',4)
insert into 學生檔案表
values ('01006008','劉楓','M','1984-12-23','江蘇','物流管理',1)
insert into 學生檔案表
values ('02006001','李傑','M','1983-6-5','黑龍江','物流管理',2)
insert into 學生檔案表
values ('02006002','林雲燕','F','1985-2-9','山東','工商管理',3)
insert into 學生檔案表
values ('02006003','劉暢','M','1984-9-8','湖北','工商管理',2)
insert into 學生檔案表
values ('02006004','陳曦','F','1983-4-15','浙江','會計學',1)
insert into 學生檔案表
values ('02006005','馮亮','M','1983-8-17','北京','信息管理',2)
insert into 學生檔案表
values ('02006006','孫佳','F','1985-10-16','湖南','信息管理',2)
insert into 學生檔案表
values ('02006100','趙敏','F','1984-5-8','四川','會計學',1)
insert into 學生檔案表
values ('02006150','吳曉濤','F','1982-11-1','湖北','信息管理',3)
update 學生成績表
set 總成績=(平時成績*0.3+期末成績*(1-0.3))
❺ 資料庫設計的步驟有哪些
資料庫的設計過程大致可分為以下六個階段：
1. 需求分析階段
需求收集和分析，結果得到數據字典描述的數據需求（和數據流圖描述的處理需求）。
2. 概念結構設計階段
通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象，形成一個獨立於具體DBMS的概念模型，可以用E-R圖表示。
3. 邏輯結構設計階段
將概念結構轉換為某個DBMS所支持的數據模型（例如關系模型），並對其進行優化。
4. 資料庫物理設計階段
為邏輯數據模型選取一個最適合應用環境的物理結構（包括存儲結構和存取方法）。
5. 資料庫實施階段
運用DBMS提供的數據語言（例如SQL）及其宿主語言（例如C），根據邏輯設計和物理設計的結果建立資料庫，編制與調試應用程序，組織數據入庫，並進行試運行。
6. 資料庫運行和維護階段
資料庫應用系統經過試運行後即可投入正式運行。在資料庫系統運行過程中必須不斷地對其進行評價、調整與修改。
❻ 好友關系資料庫怎麼設計的
好友關系是雙向的：user1 > user2與 user2 > user1是重復的。目前業務很簡單就是好友關系。預想4個欄位解決：id(自增)to_user(添加用戶)
form_user(被添加用戶)relation(用戶關系)0:好友 1:拉黑但是還是想來問問看，想多了解一下相關的思路。
❼ 資料庫如何設計
資料庫設計的基本步驟
按照規范設計的方法，考慮資料庫及其應用系統開發全過程，將資料庫設計分為以下6個階段
1.需求分析
2.概念結構設計
3.邏輯結構設計
4.物理結構設計
5.資料庫實施
6.資料庫的運行和維護
資料庫設計通常分為6個階段1分析用戶的需求，包括數據、功能和性能需求；2概念結構設計：主要採用E-R模型進行設計，包括畫E-R圖；3邏輯結構設計：通過將轉換成表，實現從E-R模型到關系模型的轉換；4：主要是為所設計的資料庫選擇合適的和存取路徑；5資料庫的實施：包括編程、測試和試運行；6資料庫運行與維護：系統的運行與資料庫的日常維護。）,主要討論其中的第3個階段,即邏輯設計。
在資料庫設計過程中，需求分析和概念設計可以獨立於任何資料庫管理系統進行，邏輯設計和物理設計與選用的DAMS密切相關。
1.需求分析階段（常用自頂向下）
進行資料庫設計首先必須准確了解和分析用戶需求（包括數據與處理）。需求分析是整個設計過程的基礎，也是最困難，最耗時的一步。需求分析是否做得充分和准確，決定了在其上構建資料庫大廈的速度與質量。需求分析做的不好，會導致整個資料庫設計返工重做。
需求分析的任務，是通過詳細調查現實世界要處理的對象，充分了解原系統工作概況，明確用戶的各種需求，然後在此基礎上確定新的系統功能，新系統還得充分考慮今後可能的擴充與改變，不僅僅能夠按當前應用需求來設計。
調查的重點是，數據與處理。達到信息要求，處理要求，安全性和完整性要求。
分析方法常用SA(Structured Analysis) 結構化分析方法，SA方法從最上層的系統組織結構入手，採用自頂向下，逐層分解的方式分析系統。
數據流圖表達了數據和處理過程的關系，在SA方法中，處理過程的處理邏輯常常藉助判定表或判定樹來描述。在處理功能逐步分解的同事，系統中的數據也逐級分解，形成若干層次的數據流圖。系統中的數據則藉助數據字典（data dictionary，DD）來描述。數據字典是系統中各類數據描述的集合，數據字典通常包括數據項，數據結構，數據流，數據存儲，和處理過程5個階段。
2.概念結構設計階段（常用自底向上）
概念結構設計是整個資料庫設計的關鍵，它通過對用戶需求進行綜合，歸納與抽象，形成了一個獨立於具體DBMS的概念模型。
設計概念結構通常有四類方法：
自頂向下。即首先定義全局概念結構的框架，再逐步細化。
自底向上。即首先定義各局部應用的概念結構，然後再將他們集成起來，得到全局概念結構。
逐步擴張。首先定義最重要的核心概念結構，然後向外擴張，以滾雪球的方式逐步生成其他的概念結構，直至總體概念結構。
混合策略。即自頂向下和自底向上相結合。
- 需要注意：
- ● 在確定支持數據時，請一定要參考你之前所確定的宏觀行為，以清楚如何利用這些數據。
- ● 比如，如果你知道你需要所有員工的按姓氏排序的列表，確保你將支持數據分解為名字與姓氏，這比簡單地提供一個名字會更好。
- ● 你所選擇的名稱最好保持一致性。這將更易於維護資料庫，也更易於閱讀所輸出的報表。
- ● 比如，如果你在某些地方用了一個縮寫名稱Emp_status，你就不應該在另外一個地方使用全名(Empolyee_ID)。相反，這些名稱應當是Emp_status及Emp_id。
- ● 數據是否與正確的table相對應無關緊要，你可以根據自己的喜好來定。在下節中，你會通過測試對此作出判斷。
3.邏輯結構設計階段（E-R圖）
邏輯結構設計是將概念結構轉換為某個DBMS所支持的數據模型，並將進行優化。
在這階段，E-R圖顯得異常重要。大家要學會各個實體定義的屬性來畫出總體的E-R圖。
各分E-R圖之間的沖突主要有三類：屬性沖突，命名沖突，和結構沖突。
E-R圖向關系模型的轉換，要解決的問題是如何將實體性和實體間的聯系轉換為關系模式，如何確定這些關系模式的屬性和碼。
4.物理設計階段
物理設計是為邏輯數據結構模型選取一個最適合應用環境的物理結構（包括存儲結構和存取方法）。
首先要對運行的事務詳細分析，獲得選擇物理資料庫設計所需要的參數，其次，要充分了解所用的RDBMS的內部特徵，特別是系統提供的存取方法和存儲結構。
常用的存取方法有三類：1.索引方法，目前主要是B+樹索引方法。2.聚簇方法（Clustering）方法。3.是HASH方法。
5.資料庫實施階段
資料庫實施階段，設計人員運營DBMS提供的資料庫語言（如sql）及其宿主語言，根據邏輯設計和物理設計的結果建立資料庫，編制和調試應用程序，組織數據入庫，並進行試運行。
6.資料庫運行和維護階段
資料庫應用系統經過試運行後，即可投入正式運行，在資料庫系統運行過程中必須不斷地對其進行評價，調整，修改。
資料庫設計5步驟
Five Steps to design the Database
1.確定entities及relationships
a)明確宏觀行為。資料庫是用來做什麼的？比如，管理雇員的信息。
b)確定entities。對於一系列的行為，確定所管理信息所涉及到的主題范圍。這將變成table。比如，僱用員工，指定具體部門，確定技能等級。
c)確定relationships。分析行為，確定tables之間有何種關系。比如，部門與雇員之間存在一種關系。給這種關系命名。
d)細化行為。從宏觀行為開始，現在仔細檢查這些行為，看有哪些行為能轉為微觀行為。比如，管理雇員的信息可細化為：
· 增加新員工
· 修改存在員工信息
· 刪除調走的員工
e)確定業務規則。分析業務規則，確定你要採取哪種。比如，可能有這樣一種規則，一個部門有且只能有一個部門領導。這些規則將被設計到資料庫的結構中。
====================================================================
範例：
ACME是一個小公司，在5個地方都設有辦事處。當前，有75名員工。公司准備快速擴大規模，劃分了9個部門，每個部門都有其領導。
為有助於尋求新的員工，人事部門規劃了68種技能，為將來人事管理作好准備。員工被招進時，每一種技能的專業等級都被確定。
定義宏觀行為
一些ACME公司的宏觀行為包括：
● 招聘員工
● 解僱員工
● 管理員工個人信息
● 管理公司所需的技能信息
● 管理哪位員工有哪些技能
● 管理部門信息
● 管理辦事處信息
確定entities及relationships
我們可以確定要存放信息的主題領域(表)及其關系，並創建一個基於宏觀行為及描述的圖表。
我們用方框來代表table，用菱形代表relationship。我們可以確定哪些relationship是一對多，一對一，及多對多。
這是一個E-R草圖，以後會細化。
細化宏觀行為
以下微觀行為基於上面宏觀行為而形成：
● 增加或刪除一個員工
● 增加或刪除一個辦事處
● 列出一個部門中的所有員工
● 增加一項技能
● 增加一個員工的一項技能
● 確定一個員工的技能
● 確定一個員工每項技能的等級
● 確定所有擁有相同等級的某項技能的員工
● 修改員工的技能等級
這些微觀行為可用來確定需要哪些table或relationship。
確定業務規則
業務規則常用於確定一對多，一對一，及多對多關系。
相關的業務規則可能有：
● 現在有5個辦事處；最多允許擴展到10個。
● 員工可以改變部門或辦事處
● 每個部門有一個部門領導
● 每個辦事處至多有3個電話號碼
● 每個電話號碼有一個或多個擴展
● 員工被招進時，每一種技能的專業等級都被確定。
● 每位員工擁有3到20個技能
● 某位員工可能被安排在一個辦事處，也可能不安排辦事處。
2.確定所需數據
要確定所需數據：
a)確定支持數據
b)列出所要跟蹤的所有數據。描述table(主題)的數據回答這些問題：誰，什麼，哪裡，何時，以及為什麼
c)為每個table建立數據
d)列出每個table目前看起來合適的可用數據
e)為每個relationship設置數據
f)如果有，為每個relationship列出適用的數據
確定支持數據
你所確定的支持數據將會成為table中的欄位名。比如，下列數據將適用於表Employee，表Skill，表Expert In。
Employee
Skill
Expert In
ID
ID
Level
Last Name
Name
Date acquired
First Name
Description
Department
Office
Address
如果將這些數據畫成圖表，就像：
3.標准化數據
標准化是你用以消除數據冗餘及確保數據與正確的table或relationship相關聯的一系列測試。共有5個測試。本節中，我們將討論經常使用的3個。
關於標准化測試的更多信息，請參考有關資料庫設計的書籍。
標准化格式
標准化格式是標准化數據的常用測試方式。你的數據通過第一遍測試後，就被認為是達到第一標准化格式；通過第二遍測試，達到第二標准化格式；通過第三遍測試，達到第三標准化格式。
如何標准格式：
1． 列出數據
2． 為每個表確定至少一個鍵。每個表必須有一個主鍵。
3． 確定relationships的鍵。relationships的鍵是連接兩個表的鍵。
4． 檢查支持數據列表中的計算數據。計算數據通常不保存在資料庫中。
5． 將數據放在第一遍的標准化格式中：
6． 從tables及relationships除去重復的數據。
7． 以你所除去數據創建一個或更多的tables及relationships。
8． 將數據放在第二遍的標准化格式中：
9． 用多於一個以上的鍵確定tables及relationships。
10． 除去只依賴於鍵一部分的數據。
11． 以你所除去數據創建一個或更多的tables及relationships。
12． 將數據放在第三遍的標准化格式中：
13． 除去那些依賴於tables或relationships中其他數據，並且不是鍵的數據。
14． 以你所除去數據創建一個或更多的tables及relationships。
數據與鍵
在你開始標准化（測試數據）前，簡單地列出數據，並為每張表確定一個唯一的主鍵。這個鍵可以由一個欄位或幾個欄位（連鎖鍵）組成。
主鍵是一張表中唯一區分各行的一組欄位。Employee表的主鍵是Employee ID欄位。Works In relationship中的主鍵包括Office Code及Employee ID欄位。給資料庫中每一relationship給出一個鍵，從其所連接的每一個table中抽取其鍵產生。
RelationShip
Key
Office
*Office code
Office address
Phone number
Works in
*Office code
*Employee ID
Department
*Department ID
Department name
Heads
*Department ID
*Employee ID
Assoc with
*Department ID
*EmployeeID
Skill
*Skill ID
Skill name
Skill description
Expert In
*Skill ID
*Employee ID
Skill level
Date acquired
Employee
*Employee ID
Last Name
First Name
Social security number
Employee street
Employee city
Employee state
Employee phone
Date of birth
將數據放在第一遍的標准化格式中
● 除去重復的組
● 要測試第一遍標准化格式，除去重復的組，並將它們放進他們各自的一張表中。
● 在下面的例子中，Phone Number可以重復。（一個工作人員可以有多於一個的電話號碼。）將重復的組除去，創建一個名為Telephone的新表。在Telephone與Office創建一個名為Associated With的relationship。
將數據放在第二遍的標准化格式中
● 除去那些不依賴於整個鍵的數據。
● 只看那些有一個以上鍵的tables及relationships。要測試第二遍標准化格式，除去那些不依賴於整個鍵的任何數據（組成鍵的所有欄位）。
● 在此例中，原Employee表有一個由兩個欄位組成的鍵。一些數據不依賴於整個鍵；例如，department name只依賴於其中一個鍵（Department ID）。因此，Department ID，其他Employee數據並不依賴於它，應移至一個名為Department的新表中，並為Employee及Department建立一個名為Assigned To的relationship。
將數據放在第三遍的標准化格式中
● 除去那些不直接依賴於鍵的數據。
● 要測試第三遍標准化格式，除去那些不是直接依賴於鍵，而是依賴於其他數據的數據。
● 在此例中，原Employee表有依賴於其鍵（Employee ID）的數據。然而，office location及office phone依賴於其他欄位，即Office Code。它們不直接依賴於Employee ID鍵。將這組數據，包括Office Code，移至一個名為Office的新表中，並為Employee及Office建立一個名為Works In的relationship。
4.考量關系
當你完成標准化進程後，你的設計已經差不多完成了。你所需要做的，就是考量關系。
考量帶有數據的關系
你的一些relationship可能集含有數據。這經常發生在多對多的關系中。
遇到這種情況，將relationship轉化為一個table。relationship的鍵依舊成為table中的鍵。
考量沒有數據的關系
要實現沒有數據的關系，你需要定義外部鍵。外部鍵是含有另外一個表中主鍵的一個或多個欄位。外部鍵使你能同時連接多表數據。
有一些基本原則能幫助你決定將這些鍵放在哪裡：
一對多在一對多關系中，「一」中的主鍵放在「多」中。此例中，外部鍵放在Employee表中。
一對一在一對一關系中，外部鍵可以放進任一表中。如果必須要放在某一邊，而不能放在另一邊，應該放在必須的一邊。此例中，外部鍵（Head ID）在Department表中，因為這是必需的。
多對多在多對多關系中，用兩個外部鍵來創建一個新表。已存的舊表通過這個新表來發生聯系。
5.檢驗設計
在你完成設計之前，你需要確保它滿足你的需要。檢查你在一開始時所定義的行為，確認你可以獲取行為所需要的所有數據：
● 你能找到一個路徑來等到你所需要的所有信息嗎？
● 設計是否滿足了你的需要？
● 所有需要的數據都可用嗎？
如果你對以上的問題都回答是，你已經差不多完成設計了。
最終設計
最終設計看起來就像這樣：
設計資料庫的表屬性
資料庫設計需要確定有什麼表，每張表有什麼欄位。此節討論如何指定各欄位的屬性。
對於每一欄位，你必須決定欄位名，數據類型及大小，是否允許NULL值，以及你是否希望資料庫限制欄位中所允許的值。
選擇欄位名
欄位名可以是字母、數字或符號的任意組合。然而，如果欄位名包括了字母、數字或下劃線、或並不以字母打頭，或者它是個關鍵字（詳見關鍵字表），那麼當使用欄位名稱時，必須用雙引號括起來。
為欄位選擇數據類型
SQL Anywhere支持的數據類型包括：
整數（int, integer, smallint）
小數（decimal, numeric）
浮點數（float, double）
字元型（char, varchar, long varchar）
二進制數據類型（binary, long binary）
日期/時間類型（date, time, timestamp）
用戶自定義類型
關於數據類型的內容，請參見「SQL Anywhere數據類型」一節。欄位的數據類型影響欄位的最大尺寸。例如，如果你指定SMALLINT，此欄位可以容納32,767的整數。INTEGER可以容納2,147,483,647的整數。對CHAR來講，欄位的最大值必須指定。
長二進制的數據類型可用來在資料庫中保存例如圖像(如點陣圖)或者文字編輯文檔。這些類型的信息通常被稱為二進制大型對象，或者BLOBS。
關於每一數據類型的完整描述，見「SQL Anywhere數據類型」。
❽ 怎樣設計一個好的資料庫
資料庫設計(Database Design)是指對於一個給定的應用環境，構造最優的資料庫模式，建立資料庫及其應用系統，使之能夠有效地存儲數據，滿足各種用戶的應用需求（信息要求和處理要求）。
在資料庫領域內，常常把使用資料庫的各類系統統稱為資料庫應用系統。
一、資料庫和信息系統
(1)資料庫是信息系統的核心和基礎，把信息系統中大量的數據按一定的模型組織起來，提供存儲、維護、檢索數據的
功能，使信息系統可以方便、及時、准確地從資料庫中獲得所需的信息。
(2)資料庫是信息系統的各個部分能否緊密地結合在一起以及如何結合的關鍵所在。
(3)資料庫設計是信息系統開發和建設的重要組成部分。
(4)資料庫設計人員應該具備的技術和知識：
資料庫的基本知識和資料庫設計技術
計算機科學的基礎知識和程序設計的方法和技巧
軟體工程的原理和方法
應用領域的知識
二、資料庫設計的特點
資料庫建設是硬體、軟體和干件的結合
三分技術，七分管理，十二分基礎數據
技術與管理的界面稱之為「干件」
資料庫設計應該與應用系統設計相結合
結構（數據）設計：設計資料庫框架或資料庫結構
行為（處理）設計：設計應用程序、事務處理等
結構和行為分離的設計
傳統的軟體工程忽視對應用中數據語義的分析和抽象，只要有可能就盡量推遲數據結構設計的決策早期的資料庫設計致力於數據模型和建模方法研究，忽視了對行為的設計
如圖：
三、資料庫設計方法簡述
手工試湊法
設計質量與設計人員的經驗和水平有直接關系
缺乏科學理論和工程方法的支持，工程的質量難以保證
資料庫運行一段時間後常常又不同程度地發現各種問題，增加了維護代價
規范設計法
手工設計方
基本思想
過程迭代和逐步求精
規范設計法(續)
典型方法：
(1)新奧爾良（New Orleans）方法：將資料庫設計分為四個階段
S.B.Yao方法：將資料庫設計分為五個步驟
I.R.Palmer方法：把資料庫設計當成一步接一步的過程
(2)計算機輔助設計
ORACLE Designer 2000
SYBASE PowerDesigner
四、資料庫設計的基本步驟
資料庫設計的過程(六個階段)
1.需求分析階段
准確了解與分析用戶需求（包括數據與處理）
是整個設計過程的基礎，是最困難、最耗費時間的一步
2.概念結構設計階段
是整個資料庫設計的關鍵
通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象，形成一個獨立於具體DBMS的概念模型
3.邏輯結構設計階段
將概念結構轉換為某個DBMS所支持的數據模型
對其進行優化
4.資料庫物理設計階段
為邏輯數據模型選取一個最適合應用環境的物理結構（包括存儲結構和存取方法）
5.資料庫實施階段
運用DBMS提供的數據語言、工具及宿主語言，根據邏輯設計和物理設計的結果
建立資料庫，編制與調試應用程序，組織數據入庫，並進行試運行
6.資料庫運行和維護階段
資料庫應用系統經過試運行後即可投入正式運行。
在資料庫系統運行過程中必須不斷地對其進行評價、調整與修改
設計特點:
在設計過程中把資料庫的設計和對資料庫中數據處理的設計緊密結合起來將這兩個方面的需求分析、抽象、設計、實現在各個階段同時進行，相互參照，相互補充，以完善兩方面的設計
設計過程各個階段的設計描述：
如圖：
五、資料庫各級模式的形成過程
1.需求分析階段：綜合各個用戶的應用需求
2.概念設計階段：形成獨立於機器特點，獨立於各個DBMS產品的概念模式(E-R圖)
3.邏輯設計階段：首先將E-R圖轉換成具體的資料庫產品支持的數據模型，如關系模型，形成資料庫邏輯模式；然後根據用戶處理的要求、安全性的考慮，在基本表的基礎上再建立必要的視圖(View)，形成數據的外模式
4.物理設計階段：根據DBMS特點和處理的需要，進行物理存儲安排，建立索引，形成資料庫內模式
六、資料庫設計技巧
1. 設計資料庫之前（需求分析階段）
1) 理解客戶需求，詢問用戶如何看待未來需求變化。讓客戶解釋其需求，而且隨著開發的繼續，還要經常詢問客戶保證其需求仍然在開發的目的之中。
2) 了解企業業務可以在以後的開發階段節約大量的時間。
3) 重視輸入輸出。
在定義資料庫表和欄位需求（輸入）時，首先應檢查現有的或者已經設計出的報表、查詢和視圖（輸出）以決定為了支持這些輸出哪些是必要的表和欄位。
舉例：假如客戶需要一個報表按照郵政編碼排序、分段和求和，你要保證其中包括了單獨的郵政編碼欄位而不要把郵政編碼糅進地址欄位里。
4) 創建數據字典和ER 圖表
ER 圖表和數據字典可以讓任何了解資料庫的人都明確如何從資料庫中獲得數據。ER圖對表明表之間關系很有用，而數據字典則說明了每個欄位的用途以及任何可能存在的別名。對SQL 表達式的文檔化來說這是完全必要的。
5) 定義標準的對象命名規范
資料庫各種對象的命名必須規范。
2. 表和欄位的設計（資料庫邏輯設計）
表設計原則
1) 標准化和規范化
數據的標准化有助於消除資料庫中的數據冗餘。標准化有好幾種形式，但Third Normal Form（3NF）通常被認為在性能、擴展性和數據完整性方面達到了最好平衡。簡單來說，遵守3NF 標準的資料庫的表設計原則是：「One Fact in One Place」即某個表只包括其本身基本的屬性，當不是它們本身所具有的屬性時需進行分解。表之間的關系通過外鍵相連接。它具有以下特點：有一組表專門存放通過鍵連接起來的關聯數據。
舉例：某個存放客戶及其有關定單的3NF 資料庫就可能有兩個表：Customer 和Order。Order 表不包含定單關聯客戶的任何信息，但表內會存放一個鍵值，該鍵指向Customer 表裡包含該客戶信息的那一行。
事實上，為了效率的緣故，對表不進行標准化有時也是必要的。
2) 數據驅動
採用數據驅動而非硬編碼的方式，許多策略變更和維護都會方便得多，大大增強系統的靈活性和擴展性。
舉例，假如用戶界面要訪問外部數據源（文件、XML 文檔、其他資料庫等），不妨把相應的連接和路徑信息存儲在用戶界面支持表裡。還有，如果用戶界面執行工作流之類的任務（發送郵件、列印信箋、修改記錄狀態等），那麼產生工作流的數據也可以存放在資料庫里。角色許可權管理也可以通過數據驅動來完成。事實上，如果過程是數據驅動的，你就可以把相當大的責任推給用戶，由用戶來維護自己的工作流過程。
3) 考慮各種變化
在設計資料庫的時候考慮到哪些數據欄位將來可能會發生變更。
舉例，姓氏就是如此（注意是西方人的姓氏，比如女性結婚後從夫姓等）。所以，在建立系統存儲客戶信息時，在單獨的一個數據表裡存儲姓氏欄位，而且還附加起始日和終止日等欄位，這樣就可以跟蹤這一數據條目的變化。
欄位設計原則
4) 每個表中都應該添加的3 個有用的欄位
dRecordCreationDate，在VB 下默認是Now()，而在SQL Server • 下默認為GETDATE()
sRecordCreator，在SQL Server 下默認為NOT NULL DEFAULT • USER
nRecordVersion，記錄的版本標記；有助於准確說明記錄中出現null 數據或者丟失數據的原因 •
5) 對地址和電話採用多個欄位
描述街道地址就短短一行記錄是不夠的。Address_Line1、Address_Line2 和Address_Line3 可以提供更大的靈活性。還有，電話號碼和郵件地址最好擁有自己的數據表，其間具有自身的類型和標記類別。
6) 使用角色實體定義屬於某類別的列
在需要對屬於特定類別或者具有特定角色的事物做定義時，可以用角色實體來創建特定的時間關聯關系，從而可以實現自我文檔化。
舉例：用PERSON 實體和PERSON_TYPE 實體來描述人員。比方說，當John Smith, Engineer 提升為John Smith, Director 乃至最後爬到John Smith, CIO 的高位，而所有你要做的不過是改變兩個表PERSON 和PERSON_TYPE 之間關系的鍵值，同時增加一個日期/時間欄位來知道變化是何時發生的。這樣，你的PERSON_TYPE 表就包含了所有PERSON 的可能類型，比如Associate、Engineer、Director、CIO 或者CEO 等。還有個替代辦法就是改變PERSON 記錄來反映新頭銜的變化，不過這樣一來在時間上無法跟蹤個人所處位置的具體時間。
7) 選擇數字類型和文本類型盡量充足
在SQL 中使用smallint 和tinyint 類型要特別小心。比如，假如想看看月銷售總額，總額欄位類型是smallint，那麼，如果總額超過了$32,767 就不能進行計算操作了。
而ID 類型的文本欄位，比如客戶ID 或定單號等等都應該設置得比一般想像更大。假設客戶ID 為10 位數長。那你應該把資料庫表欄位的長度設為12 或者13 個字元長。但這額外占據的空間卻無需將來重構整個資料庫就可以實現資料庫規模的增長了。
8) 增加刪除標記欄位
在表中包含一個「刪除標記」欄位，這樣就可以把行標記為刪除。在關系資料庫里不要單獨刪除某一行；最好採用清除數據程序而且要仔細維護索引整體性。
3. 選擇鍵和索引（資料庫邏輯設計）
鍵選擇原則：
1) 鍵設計4 原則
為關聯欄位創建外鍵。 •
所有的鍵都必須唯一。 •
避免使用復合鍵。 •
外鍵總是關聯唯一的鍵欄位。 •
2) 使用系統生成的主鍵
設計資料庫的時候採用系統生成的鍵作為主鍵，那麼實際控制了資料庫的索引完整性。這樣，資料庫和非人工機制就有效地控制了對存儲數據中每一行的訪問。採用系統生成鍵作為主鍵還有一個優點：當擁有一致的鍵結構時，找到邏輯缺陷很容易。
3) 不要用用戶的鍵(不讓主鍵具有可更新性)
在確定採用什麼欄位作為表的鍵的時候，可一定要小心用戶將要編輯的欄位。通常的情況下不要選擇用戶可編輯的欄位作為鍵。
4) 可選鍵有時可做主鍵
把可選鍵進一步用做主鍵，可以擁有建立強大索引的能力。
索引使用原則：
索引是從資料庫中獲取數據的最高效方式之一。95%的資料庫性能問題都可以採用索引技術得到解決。
1) 邏輯主鍵使用唯一的成組索引，對系統鍵（作為存儲過程）採用唯一的非成組索引，對任何外鍵列採用非成組索引。考慮資料庫的空間有多大，表如何進行訪問，還有這些訪問是否主要用作讀寫。
2) 大多數資料庫都索引自動創建的主鍵欄位，但是可別忘了索引外鍵，它們也是經常使用的鍵，比如運行查詢顯示主表和所有關聯表的某條記錄就用得上。
3) 不要索引memo/note 欄位，不要索引大型欄位（有很多字元），這樣作會讓索引佔用太多的存儲空間。
4) 不要索引常用的小型表
不要為小型數據表設置任何鍵，假如它們經常有插入和刪除操作就更別這樣作了。對這些插入和刪除操作的索引維護可能比掃描表空間消耗更多的時間。
4. 數據完整性設計（資料庫邏輯設計）
1) 完整性實現機制：
實體完整性：主鍵
參照完整性：
父表中刪除數據：級聯刪除；受限刪除；置空值
父表中插入數據：受限插入；遞歸插入
父表中更新數據：級聯更新；受限更新；置空值
DBMS對參照完整性可以有兩種方法實現：外鍵實現機制（約束規則）和觸發器實現機制
用戶定義完整性：
NOT NULL；CHECK；觸發器
2) 用約束而非商務規則強制數據完整性
採用資料庫系統實現數據的完整性。這不但包括通過標准化實現的完整性而且還包括數據的功能性。在寫數據的時候還可以增加觸發器來保證數據的正確性。不要依賴於商務層保證數據完整性；它不能保證表之間（外鍵）的完整性所以不能強加於其他完整性規則之上。
3) 強制指示完整性
在有害數據進入資料庫之前將其剔除。激活資料庫系統的指示完整性特性。這樣可以保持數據的清潔而能迫使開發人員投入更多的時間處理錯誤條件。
4) 使用查找控制數據完整性
控制數據完整性的最佳方式就是限制用戶的選擇。只要有可能都應該提供給用戶一個清晰的價值列表供其選擇。這樣將減少鍵入代碼的錯誤和誤解同時提供數據的一致性。某些公共數據特別適合查找：國家代碼、狀態代碼等。
5) 採用視圖
為了在資料庫和應用程序代碼之間提供另一層抽象，可以為應用程序建立專門的視圖而不必非要應用程序直接訪問數據表。這樣做還等於在處理資料庫變更時給你提供了更多的自由。
5. 其他設計技巧
1) 避免使用觸發器
觸發器的功能通常可以用其他方式實現。在調試程序時觸發器可能成為干擾。假如你確實需要採用觸發器，你最好集中對它文檔化。
2) 使用常用英語（或者其他任何語言）而不要使用編碼
在創建下拉菜單、列表、報表時最好按照英語名排序。假如需要編碼，可以在編碼旁附上用戶知道的英語。
3) 保存常用信息
讓一個表專門存放一般資料庫信息非常有用。在這個表裡存放資料庫當前版本、最近檢查/修復（對Access）、關聯設計文檔的名稱、客戶等信息。這樣可以實現一種簡單機制跟蹤資料庫，當客戶抱怨他們的資料庫沒有達到希望的要求而與你聯系時，這樣做對非客戶機/伺服器環境特別有用。
4) 包含版本機制
在資料庫中引入版本控制機制來確定使用中的資料庫的版本。時間一長，用戶的需求總是會改變的。最終可能會要求修改資料庫結構。把版本信息直接存放到資料庫中更為方便。
5) 編制文檔
對所有的快捷方式、命名規范、限制和函數都要編制文檔。
採用給表、列、觸發器等加註釋的資料庫工具。對開發、支持和跟蹤修改非常有用。
對資料庫文檔化，或者在資料庫自身的內部或者單獨建立文檔。這樣，當過了一年多時間後再回過頭來做第2 個版本，犯錯的機會將大大減少。
6) 測試、測試、反復測試
建立或者修訂資料庫之後，必須用用戶新輸入的數據測試數據欄位。最重要的是，讓用戶進行測試並且同用戶一道保證選擇的數據類型滿足商業要求。測試需要在把新資料庫投入實際服務之前完成。
7) 檢查設計
在開發期間檢查資料庫設計的常用技術是通過其所支持的應用程序原型檢查資料庫。換句話說，針對每一種最終表達數據的原型應用，保證你檢查了數據模型並且查看如何取出數據。
❾ 請大家幫忙設計一個小型的關系型資料庫！！！
只要資料庫模型嗎？
那就是表的模型咯？
id
name
駕駛執照號
addr
Tel
postcode
❿ 設計一個關系資料庫遵守哪些原則
指導方針一：在事務中盡量使得訪問的紀錄最小。
指導方針二：保持事務盡可能的簡潔。
一是在同一個事務中不要加入過多的修改或者刪除語句。
二是在更新時，若一次性更新的語句比較多，最好能夠選擇合適的時候更新
指導方針三：不要在事務處理期間要求用戶輸入
指導方針四：在瀏覽數據時，盡量不要打開事務。