数据库：设计、优化和备份

目录

一、数据库设计

1.为什么需要数据库设计？

2.数据库设计的3大范式

3.数据库设计的步骤

4.E-R图也称实体-关系图（Entity Relationship Diagram）

5.实体之间的关系

二、数据库优化

1.select 字句中避免使用（*）

2.索引失效的情况

3.用UNION替换OR（使用于索引列）

4.用exists替代in、用not exists替代not in

三、备份和还原

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一、数据库设计

1.为什么需要数据库设计？

俗话说有好的设计，才有好的优化，数据库作为信息系统的核心，其设计自然是重中之重。

2.数据库设计的3大范式

1NF：

• 所有的域都应该是原子性的，即数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项，而不能是集合、数组、记录等非原子数据项。

2NF：

• 第二范式是在第一范式基础上更进一层。
• 第二范式要确保数据库表中的每一列都和主键相关，而不能至于主键的某一部分相关（主要针对联合主键而言）。
• 也就是说在一个数据库表中，一个表只能保存一种数据，不可以把多种数据保存在同一张数据库表中。

3NF：

• 第三范式要求每列都和主键直接相关而不是间接相关。

3.数据库设计的步骤

需求分析阶段

• 准确了解和分析用户需求（包括数据与处理）。
• 是整个设计过程的基础，是最困难、最耗时的一步。

概念结构设计阶段

• 是整个数据库设计的关键。
• 设计数据库的E-R模型图，确认需求信息的正确和完整。

逻辑设计阶段

• 将E-R图转换为逻辑模型（逻辑模型为关系模型则体现为多张表）
• 应用数据库设计的3大范式进行审核
• 设计外模式，建立视图

物理设计阶段

• 确定存取方法（例如索引的设定）
• 确定存储结构（文件存放的位置等），并编写代码实现前端应用

数据库实施阶段

• 将数据载入，并对数据库进行测试。

运行和维护阶段

• 使用和维护数据库

4.E-R图也称实体-关系图（Entity Relationship Diagram）

提供了表示实体类型、属性和关系的方法，是用来描述现实世界的概念模型。

在E-R图中有以下4个成分：

• 矩形框：表示实体，在框中记录实体名
• 菱形框：表示关系，在框中记录关系名
• 椭圆形框：表示实体或关系的属性，将属性名记入框中。对于主属性名，则在其名称下划线。
• 连线：实体与属性之间；实体与关系之间；关系与属性之间用直线连接，并在直线上标注关系的类性。（对于一对一关系，要在两个实体连线方向各写1；对于一对多关系，要在一的一方写1，多的一方写N；对于多对多关系，要在两个实体连线方向各写N，M。）
• 如下图：

5.实体之间的关系

一对一：个人信息和档案信息

• 外键添加唯一约束
• 让主键做外键

一对多：雇员和部门

• 主键作为外键，外键设置在多的一方。

多对多：学生和课程

• 创建关系表
• 关系表创建联合主键

 

二、数据库优化

1.select 字句中避免使用（*）

比如oracle在解析过程中，会将（*）依次转换成所有的列名，这个工作通过查询数据字典完成的，这意味着将耗费更多的时间。

2.索引失效的情况

• 索引列使用 not  / != / <> / > / < / not null / null：如果某列建立索引，当进行select * from emp where deptno is not null / is null，则索引会失效。
• 索引列上不要使用函数，如下均会失效
  • select col from tbl where substr(name,1,3)='abc';
  • select col from tbl where name like '%abc%';
  • select col from tbl where name like 'abc%';#这个索引会生效
• 索引列上不能进行计算

3.用UNION替换OR（使用于索引列）

通过情况下用UNION替换where字句中的or将会起到较好的效果，对索引列使用or将造成全表扫描。注意，这个规则只针对多个索引列有效。如果有列没有被索引，查询效率可能会因为你没有使用or而降低。

4.用exists替代in、用not exists替代not in

在许多基于基础表的查询中，为了满足一个条件，往往需要对另一个表进行连接，在这种情况下，使用exists（或not exists）通常将提高查询的效率。

在子查询中，not in字句将执行一个内部的排序和合并，无论在哪种情况下，not in 都是最低效的（因为它对子查询中的表执行了一个全表遍历）。为了避免使用not in，我们可以把它改外连接或not exits。

高效：select * from emp where exists (select 'x' from dept where dept.deptno = emp.deptno and loc='melb');

低效：select * from emp where deptno in (select deptno from dept where loc='melb');

三、备份和还原

备份命令：mysqldump -uroot -proot dbname > d:/t.sql

还原命令：mysql -uroot -p < d:/t.sql