机房重构之数据库设计
【写在前边的话】
之前一段时间都在弄论文，但是敲论文的时候一个很小的问题，都让我很灰心，苦于找不到很好的解决方法，参考了很多书，还是不得要领，不想在论文上在耽误时间了，所以决定向机房进发，重构机房如果遇到问题好歹还能问问身边的小伙伴们，机房搞定了，论文就简单了。汲取第一次机房的教训，这次遇到问题一定要好好的总结，找一个切入口，迅速进入状态，把工程化成一小步一小步去做，一个功能一个功能的去实现，不要想一口吃个胖子，也不要一直犹豫不决，逃避困难。这次对自己的要求只有一个，遇到困难，找到方法，解决困难，打死不拖延。计划一个月之内搞定机房（貌似时间也不短），下个月20号是我的生日，如果没能在生日之前完成这项任务，我就请所有十二期同学吃蛋糕。。。
我的计划是先设计数据库，然后修正文档的设计阶段和UML图，之后才是真正的编码阶段。今天就来总结一下数据库设计方面的问题。
数据库生命期包括：规划——设计——实现——维护——被新系统取代，这几个阶段，今天具体的说一下设计阶段，机房的功能就不过多阐述了，大家比我更明白其中的逻辑关系。
【概念设计】
概念设计的第一步是进行数据抽象，设计出局部概念模型。所谓的抽象两个词概括“聚集”加“概括”，相同特性的事物聚集到一起，对他们进行概括，抽象出一个实体。就拿机房收费系统来说，很多同学来机房上课，他们可能属于不同院系，选择不同时间来上机，但是他们有一个共同的特性——他们都是学生；使用这个系统的老师很可能有很多，李老师，王老师，张老师...但是他们都是老师。我们要把不同的个体聚集起来，概括出一个统一“称呼”，这就是抽象。
局部设计分为以上四步，如何确定范围呢？有两种方法，第一种：依据系统当前用户进行自然划分，比如机房可以分出使用者（学生）和操作者（用户）两个局部模型；第二种是根据系统数据库提供的服务进行划分，机房可以提供如下服务：
- 学生上机信息、操作员工作记录、充值等信息的查询
- 对学生信息进行修改
- 删除学生或用户
- 添加学生或用户
我使用的是第一种方法，而且系统较小，所以直接画的全局的模型，画出来的E-R图（不包含属性）如下：
【逻辑设计】
因为是重新设计的，所以我对于原来关系，做了如下微小调整：
- 多出来一个学生表，因为这是学校的上机系统，所以你想要办卡必须是学校的学生，所以学生的信息都放到学生的表中，而卡的属性减少，只是跟卡本身的属性有关，而不再含有学生的一些属性，通过学号这个外键将学生和卡绑定到一起
- 删除了学生在线记录的表（正在工作教师表），因为这个关系完全可以从上机记录中得到，只要找出所有下机时间为NULL的记录就是在线记录的学生
- 把周结月结账单合并为一个
- 上机记录中删除了下机日期字段，因为是学校的机房，所有不可能像网吧一样24小时不停的运作，所以这个字段我认为是没有必要的
- 删除了卡表中的注册时间，感觉整个系统中没有用到这个字段，而且联系生活，这个属性也是很鸡肋的，但凡想查询一下我什么时候注册的，一般精确到日期就好
将E-R图转化成关机模型：
学生（学号，姓名，年龄，性别，系别，专业，年级，班级，备注）
用户（用户名，密码，级别，状态，head）
卡（卡号，学号，用户名，注册日期，余额，类型，状态）
基础数据（固定用户价格，普通用户价格，累加时间，最少上机时间，准备时间，最低消费，head）
充值记录（卡号，用户名，充值金额，充值日期，充值时间，是否结账）
注销记录（卡号，用户名，退还金额，注销日期，注销时间，是否结账）
上下机记录（卡号，用户名，上机日期，上机时间，下机时间，花费时间，花费金额，机号，是否结账）
账单（注册金额，充值金额，上机金额，退卡金额，全部金额，结账日期，结账时间，head）
工作记录（用户名，登录日期，登录时间，登出时间，机号，状态）
将关系模型转化成数据库中的表：
这次设计对于数据类型设定更加精准一些：
1.拿我们学校举例，学号一般都是11位，所以设定的是char（11），卡号一般长一点，设定的是16位的空间
2.学生的年龄，使用的是tinyint，比smallint范围更小的一个数据类型，是最小的整数类型，而且他只占用一个字节（smalint占用两个，而int占用四个字节），如果字段设置为UNSIGNED，那么只能存储0~255的整数，如果不设置，范围是-128~127
3.对于状态的字段，设置为bit类型，这是看到一个师姐的博客学来的，上机或者下机，登录或者未登录，都可以用0或1来表示这个状态的情况，所以一个bit类型就可以应付了。程序读取数据库出来之后的表现形式是true或者false,但是保存在数据库中的结构类型是0或者1，它也只占一个字节。
【总结】
通过这次重新设计数据库，将数据库的知识通过实践又温习了一遍，当将理论的知识上升到实际时，你就会根据实际的情况，考虑很多具体的问题，在这个过程中，就会更好的理解这些步骤的具体含义，这些概念具体对应现实生活中的什么东西，数据类型到底应该怎么应用，而不再只是文字给予我们的认知，学习是个多维的过程，书本是一个维度，实践是另一个维度，和别人讨论同样是一个维度，越来越开始享受学习这个过程了