编程之路之数据库mysql（五）- 数据库设计范式与外键详解

一、设计范式，Normal Format

设计范式就是设计数据表的规范，如果遵循这个设计规范，则设计出来的数据表是合理而且不会有数据冗余。设计范式有3个，分别是NF1，NF2，NF3。3个范式依次严格。

1、第一范式，NF1，字段的原子性

字段是不能拆分的。

老师姓名	老师性别	班级名称	上课教室	课程周期
赵老师	男	计算机1	100	2020-09-1	2024-06-15
钱老师	男	计算机2	101	2020-09-1	2024-06-15
孙老师	男	计算机3	102	2020-09-1	2024-06-15

因为关系型数据库就是由二维表及其之间的联系组成。二维表不能实现这种结构，课程周期字段它是可以再被拆分的，不是原子的。

需要对课程周期字段进行拆分，满足字段的原子性要求，从而达到满足NF1

老师姓名	老师性别	班级名称	上课教室	开课日期	结课日期
赵老师	男	计算机1	100	2020-09-1	2024-06-15
钱老师	男	计算机2	101	2020-09-1	2024-06-15
孙老师	男	计算机3	102	2020-09-1	2024-06-15

满足第一范式是很容易做到的。

2、第二范式，NF2，消除部分依赖

老师姓名	老师性别	班级名称	上课教室	开课日期	结课日期
赵老师	男	计算机1	100	2020-09-1	2024-06-15
钱老师	男	计算机2	101	2020-09-1	2024-06-15
孙老师	男	计算机3	102	2020-09-1	2024-06-15

老师性别字段是依赖于老师姓名字段

上课教室、开课日期、结课日期3个字段是依赖于班级名称字段的

在这种情况下，请问哪个字段可以代表整条记录？

解决访求：为数据表添加一个ID字段（主键），此ID字段就能够代表整条记录，所有的字段现在可以依赖于ID字段了。就消除了部分依赖。

ID	老师姓名	老师性别	班级名称	上课教室	开课日期	结课日期
1	赵老师	男	计算机1	100	2020-09-1	2024-06-15
2	钱老师	男	计算机2	101	2020-09-1	2024-06-15
3	孙老师	男	计算机3	102	2020-09-1	2024-06-15

此时，数据表就是满足第二范式的要求了。

3、第三范式，NF3，消除传递依赖

消除传递依赖的办法就是对数据表进行拆分

老师实体信息表

老师ID	老师姓名	老师性别
1	赵老师	男
2	钱老师	男

 

班级实体信息表

班级ID	班级名称	上课教室	开课日期	结课日期
12	计算机1	100	2020-09-1	2024-06-15
21	计算机2	101	2020-09-1	2024-06-15
18	计算机3	102	2020-09-1	2024-06-15

上课实体信息表

ID	老师ID	班级ID
1	1	12
2	2	21
3	3	18

不同的依赖部分拆分成不同的表，从而消除了传递依赖现象，满足了第三范式。

不满足第三范式的一个重要特征就是有数据的冗余现象

 

4、举个例子

一、把下面的数据表修改成满足关系数据库设计范式的结构

会员姓名	性别	商品名称	商品单价	购买数量	总费用
					商品费用	送货费用
张飞	男	手机贴膜	15.00	1	15.00	8.00

 

1. 将数据表修改成满足1NF

会员姓名	性别	商品名称	商品单价	购买数量	商品费用	送货费用
张飞	男	手机贴膜	15.00	1	15.00	8.00

对不满足字段的原子性的字段进行拆分

1. 将数据表修改成满足2NF

要求：消除部分依赖

通过增加主键的方法以满足第二范式

ID	会员姓名	性别	商品名称	商品单价	购买数量	商品费用	送货费用
5	张飞	男	手机贴膜	15.00	1	15.00	8.00

 

1. 将数据表修改成满足3NF

要求：消除传递依赖。部分字段通过依赖的字段而依赖于主键

         对数据表进行拆分

         不满足第三范式的一个特征就是有数据冗余。

会员实体信息表

会员ID	会员姓名	性别
26	张飞	男

商品实体信息表

商品ID	商品名称	商品单价
17	手机贴膜	15.00

订单实体信息表

订单ID	会员ID	商品ID	购买数量	商品费用	送货费用
5	26	17	1	15.00	8.00

 

1. 将修改好的数据表在数据库中进行创建，并填充数据

第一个表会员表

注意主键自动增量字段要给出unsigned属性，如果没有，可以插入id为负的记录！

 

枚举类型字段定义时，不要使用下面的方式

原因：枚举选项有索引，第一个选项的索引值是1，第二个是2，现在的定义容易造成混乱。

建议改成 gender enum(‘1’,’2’) 或直接使用男女，male，female更好。

 

价格字段一定要用decimal

 

二、在原来数据库管理程序基础上，增加建库，删除库，

建库需要再获取字符集信息

在创建数据库时，不需要指定存储引擎的！应该是在建表时指定。

 

删除数据库要进行确认

二、实体间的联系

实体：就是指具体的数据表。

关系型 数据库是由二维表及其之间的联系构成的数据组织。

实体间的联系分为：一对多，多对多，一对一

1、一对多，多对一

这是实体的一种联系方式

2、多对多

我们要想表达出多对多的情况，必须建立一个中间表

实体的联系就通过中间表变成了：一对多加上多对一

3、一对一

比如以内容为主的网站经常有文章上传，内容字段通常会用text的类型，网站设计数据表时经常会将这个字段拆分出去，以扩展表的方式和文章关联

另一个例子，会员表在网站上经常会进行拆分

三、外键约束，foreign key

外键：当B表中的字段是A表中的主键时，B表中的这个字段就是一个外键。

A表可以叫主表。B表可以叫从表。

外键功能只有innodb存储引擎支持。建议在建数据表明确指定存储引擎类型。

约束：

当删除A表中的数据时，如果它是在B表中存在的，则约束不能删除。

当在B表中插入数据时，如果外键字段的值不是A表中存在的值，则约束不允许插入。

1、创建外键

先创建主表

再创建从表，同时创建外键

格式：foreign key (从表中的外键字段的字体名) references 主表名 (主表的主键字段名)

提示，有两个情况要关注

1. 创建外键时，如果不指定约束名称，系统会自动分配一个
2. 外键字段会自动添加索引

2、查看外键的约束

1. 不能够删除或修改主表中被从表正在使用的记录的主键值

1. 不能够在从表中添加数据，外键字段的值是主表中不存在的

总结：增加外键可以有效保护数据的合法性。

3、删除外键

格式：alter table 表名 drop foreign key 约束名;

总结：

1. 删除外键要使用约束名
2. 外键删除后，索引仍然会保留

4、手工添加外键

格式：alter table 从表名 add foreign key (从表中外键字段名) references 主表名 (主表的主键字段名);

如果从表中有非法的数据，则外键无法创建成功。

 

5、外键的联动方式

外键下，有3 种联动方式

Strict，严格方式，默认的方式。不允许删除及修改

Cascade，级联方式。删除或修改时，从表跟随主表一起变化

Set null，设置为NULL方式，修改删除时从表的外键字段数据设置为null

可以单独为修改或删除指定联动方式

 

下面的设置也是比较合理一种设置

On update cascade

On delete set null

提示：要注意从表的外键字段，是否有not null的约束，如果有在严格方式没影响，但是增加set null则会失败！

测试修改

测试删除

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