10分钟掌握数据库建模

快速掌握数据库建模

文章出处：
http://netkiller.sourceforge.net
http://netkiller.github.com

数据库性能问题，主要来自3三个部分。
1. 数据库配置
2. SQL查询语句的性能
3. 建模的合理性

客户端性能这里不谈，硬件的影响这里也不讨论，这里只谈数据库服务器本身的问题。
首先是数据库的配置，这个比较好解决，有经验的DBA都能搞定，无非是连接数，CPU与内存优化等等。
其次是SQL 查询性能问题，比较要命，不可能每个开发人员都能写出高性能的查询语句，查询与索引息息相关，优化索引是一种手段，通过SQL Review 来解决索引失效的SQL。数据也可能打印出查询性能差的SQL，也是可控的。
最后是建模，很多企业忽略这块。数据库建模非常重要，数据结构一旦确认，后面变更都会影响整个项目的进行。所以对建模人员要求相当的高。目前招聘到一个合格的建模人员真的很难。
目前国内企业数据建模都是由开发人员完成。随心所欲建表，加字段，我就发现过一个表有200多个字段的情况，还有字段中存储以逗号分隔的数据。这样的情况非常普遍。
另外有些企业让DBA负责建模，由于DBA不参与开发，不了解宏观需求，根据开发人员的描述建表，也有很多不合理之处。

如何建立高性能，可伸缩的数据库呢？

经过多年总结与摸索，我找到一个小技巧，请阅读下面文章，当你阅读完后，你就会感觉大彻大悟。

如果你能掌握这个技巧，在未来开发或数据管理方面会得心应手。

如何设计User表

用户帐号表

用户帐号或通行证系统设计，下面以我的数库为例讲解。

我一般使用两个表 passport，profile 完成网站会员系统。

首先说说passport表，你也要以使用user或member等等命名，这个表设计尽可能地简单，不要使用过多字段。仅保存登录所必须用到的字段，如user,password,nickname,email... 登录帐号和密码做复合索引。

然后是profile表，这个表与passport是1:1关系，保存用户详细信息

这样设计可以保证海量用户登录时的速度。


+----------+
| user     |
|----------|
|id        | <---+
|user      |     |
|passwd    |     |
|nickname  |     |
|status    |     |
+----------+     |
                1:1
+----------+     |
| profile  |     |
|----------|     |
|user_id   | o---+
|name      |
|sex       |
|passwd    |
|nickname  |
|status    |
+----------+

如何设计分类表？

树形分类表


+-----------+
| category  |
|-----------|
|id         | <---+
|title      |     |
|description|    1:n
|status     |     |
|parent_id  | o---+
+-----------+



CREATE TABLE `category` (
`id` SMALLINT(10) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` VARCHAR(10) NOT NULL,
`description` VARCHAR(255) NULL,
`status` ENUM('enable','desable') NOT NULL DEFAULT 'enable',
`parent_id` SMALLINT(10) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0',
PRIMARY KEY (`id`),
CONSTRAINT `FK1` FOREIGN KEY (`parent_id`) REFERENCES `category` (`id`)
)
COMMENT='goods category'
ENGINE=InnoDB
ROW_FORMAT=DEFAULT


多对多分类

多对多分类,主要用于满足，一个产品/文章属于多个分类的需求。


      +------------+
      | category   |
      |------------|
+--> |id          | <---+
|    |title       |     |     +----------------------+
1:n   |description |    1:n    | categroy_has_product |
|    |status      |     |     +----------------------+
+--o |parent_id   |     |     | id                   |
      +------------+     +---o | category_id          |
                         +---o | product_id           |
      +------------+     |     +----------------------+
      | product    |    1:n
      +------------+     |
      |id          | <---+
      |price       |
      |quantity    |
      |...         |
      |status      |
      +------------+

快速检索子分类设计

上面我刚刚讲过怎样实现“不限子树的分类树”，我们可以实现不限层次的无线分类表。


+-----------+
| category  |
|-----------|
|id         | <---+
|title      |     |
|description|    1:n
|status     |     |
|parent_id  | o---+
+-----------+


问题出来了，当我需要读取一个分类（任意分类）下的所有子分类，怎样实现，很多人会说用“递归”。 当然“递归”可是现实我们的需求，在几百个分类的项目中，使用递归也不是不可以的，但是当数量非常庞大时怎么办？

当然有更好的解决方案，请看下面


+-----------+
| category  |
|-----------|
|id         | <---+
|title      |     |
|description|    1:n
|status     |     |
|parent_id  | o---+
|path       |
+-----------+



+-------------------------------------------------------------------------+
| category                                                                |
+----+-----------+-----------------------+--------+-----------+-----------+
| id | name      | description           | status | parent_id | path      |
+----+-----------+-----------------------+--------+-----------+-----------+
|  1 | 中国    | 中华人民共和家                                    | Y      |      NULL | 1/        |
|  4 | 广东省 | 广东省                                                      | Y      |         1 | 1/4       |
|  5 | 深圳市 | NULL                      | Y      |         4 | 1/4/5     |
|  6 | 宝安区 | NULL                      | Y      |         5 | 1/4/5/6   |
|  7 | 龙华镇 | NULL                      | Y      |         6 | 1/4/5/6/7 |
+----+-----------+-----------------------+--------+-----------+-----------+



CREATE TABLE `category` (
`id` INT(10) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '分类ID',
`name` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '分类名称',
`description` VARCHAR(200) NULL DEFAULT NULL COMMENT '分类描述',
`status` ENUM('Y','N') NOT NULL DEFAULT 'Y' COMMENT '分类状态有继承性',
`parent_id` INT(10) NULL DEFAULT '1' COMMENT '分类父ID',
`path` VARCHAR(255) NOT NULL COMMENT '分类递归路径索引',
INDEX `PK` (`id`),
INDEX `relation` (`id`, `parent_id`),
INDEX `FK_category_category` (`parent_id`),
INDEX `path` (`path`)
)
COMMENT='分类表'
ENGINE=InnoDB
ROW_FORMAT=DEFAULT
AUTO_INCREMENT=0

insert into category(`name`,`description`,`status`,`parent_id`,`path`) values('中国','中华人民共和家','Y',null,'1/')



ALTER TABLE `category`
ADD CONSTRAINT `FK_category_category` FOREIGN KEY (`parent_id`) REFERENCES `category` (`id`)


抽取广东子树


select * from category where path like '1/4%';



mysql> select * from category where path like '1/4%';
+----+-----------+-------------+--------+-----------+-----------+
| id | name      | description | status | parent_id | path      |
+----+-----------+-------------+--------+-----------+-----------+
|  4 | 广东省 | 广东省   | Y      |         1 | 1/4       |
|  5 | 深圳市 | NULL        | Y      |         4 | 1/4/5     |
|  6 | 宝安区 | NULL        | Y      |         5 | 1/4/5/6   |
|  7 | 龙华镇 | NULL        | Y      |         6 | 1/4/5/6/7 |
+----+-----------+-------------+--------+-----------+-----------+
4 rows in set (0.00 sec)

文章表设计
看具体情况，拆分表，可按“日”，“月”，“年”等等


      +-----------+
      | category  |
      |-----------|
  +-->|id         | <---+
  |   |title      |     |
  |   |description|    1:n
  |   |status     |     |
  |   |parent_id  | o---+
  |   +-----------+
  |
1:n
  |
  |   +-----------------+            +------------------+
  |   | article_2008_01 |            | feedback_2008_01 |
  |   |-----------------|            |------------------|
  |   |id               |<--1:n--+   |id                |
  |   |title            |        |   |title             |
  |   |content          |        |   |content           |
  |   |datetime         |        |   |datetime          |
  |   |status           |        |   |status            |
  +--o|category_id      |        +--o|news_id           |
  +--o|user_id          |        +-->|user_id           |
  |   +-----------------+        |   +------------------+
  |                              |
1:n  +----------+     +---1:n---+
  |   | user     |     |
  |   |----------|     |
  +-->|id        | <---+
      |user      |
      |passwd    |
      |nickname  |
      |status    |
      +----------+


4.1. 分区表设计

分区表可以通过表空间，等等技术实现，优点是解决了Union查询问题，保证了数据的一致性。


      +-----------+
      | category  |
      |-----------|
  +-->|id         | <---+
  |   |title      |     |
  |   |description|    1:n
  |   |status     |     |
  |   |parent_id  | o---+
  |   +-----------+
  |
1:n
  |
  |   +-----------------+            +-----------------+
  |   | article         |            | feedback        |
  |   |-----------------|            |-----------------|
  |   |id               |<--1:n--+   |id               |
  |   |title            |        |   |title            |
  |   |content          |        |   |content          |
  |   |datetime         |        |   |datetime         |
  |   |status           |        |   |status           |
  +--o|category_id      |        +--o|news_id          |
  +--o|user_id          |        +-->|user_id          |
  |   +-----------------+        |   +-----------------+
  |   | 2007,2008,2009  |        |   | 2007,2008,2009  |
  |   +-----------------+        |   +-----------------+
  |                              |
1:n  +----------+     +---1:n---+
  |   | user     |     |
  |   |----------|     |
  +-->|id        | <---+
      |user      |
      |passwd    |
      |nickname  |
      |status    |
      +----------+

评论表


+----------+
| user     |
|----------|
|id        | <---+
|user      |     |
|passwd    |     |
|nickname  |     |
|status    |     |
+----------+     |
                1:n
+-----------+    |      +-----------+
| feedback  |    |      | news      |
|-----------|    |      |-----------|
|id         |    |  +-->|id         |
|title      |    |  |   |title      |
|content    |    |  |   |content    |
|datetime   |    | 1:n  |datetime   |
|status     |    |  |   |status     |
|user_id    |o---+  |   |user_id    |
|news_id    |o------+   +-----------+
+-----------+

记录点击率，阅读次数，及评分表


+--------------+             +--------------+
| article      |             | article_rank |
|--------------|             |--------------|
|id            | <---1:1---o |article_id    |
|title         |             |click         |
|content       |             |read          |
|datetime      |             |score         |
|status        |             |...           |
|category_id   |             |...           |
|user_id       |             |...           |
+--------------+             +--------------+

产品属性表

7.1. 简单实现


+------------+           +--------------------------+           +-----------------------+
| product    |           | product_attribute        |           |product_attribute_key  |
+------------+           +--------------------------+           +-----------------------+
|id          | <--1:1--o |product_id                |     +---> |id                     |
|price       |           |product_attribute_key_id  | o---+     |name                   |
|quantity    |           |product_attribute_value_id| o---+     +-----------------------+
|...         |           +--------------------------+     |     +-----------------------+
|category_id |                                           1:n    |product_attribute_value|
+------------+                                            |     +-----------------------+
                                                          +---> |id                     |
                                                                |name                   |
                                                                +-----------------------+


7.2. 实现属性组管理

product attribute group


+------------+           +--------------------------+           +--------------------------+           +-----------------------+
| category   |           | product_attribute_group  |           | product_attribute        |           |product_attribute_key  |
+------------+           +--------------------------+           +--------------------------+           +-----------------------+
|id          |     +---> |id                        | <--1:n--o |product_attribute_group_id|     +---> |id                     |
|title       |     |     |name                      |           |product_attribute_key_id  | o---+     |name                   |
|description |    1:1    |status                    |           |product_attribute_value_id| o---+     +-----------------------+
|status      |     |     +--------------------------+           +--------------------------+     |     +-----------------------+
|parent_id   |     |                                                                            1:n    |product_attribute_value|
|default_pag | o---+                                                                             |     +-----------------------+
+------------+                                                                                   +---> |id                     |
                                                                                                       |name                   |
                                                                                                       +-----------------------+


7.3. 可编辑属表

product attribute group

   
    +------------+           +------------------+           +--------------------------+           +---------------------------------+
    | category   |           | attribute_group  |           | group_has_attribute      |           |attribute_key                    |
    +------------+           +------------------+           +--------------------------+           +---------------------------------+
+->|id          |     +-->  |id                | <--1:n--o |attribute_group_id        |     +-+-> |id                               |
|  |title       |     |     |name              |           |attribute_key_id          | o---+ |   |name                             |
|  |description |    1:1    |status            |           |                          |       |   |type enum('Bool','List','Input') |
|  |status      |     |     +------------------+           +--------------------------+       |   |default array()                  |
|  |parent_id   |     |                                                                       |   +---------------------------------+
|  |default_pag | o---+                                                                       |
|  +------------+                                                                             |
1:n                                                                                            |
|  +-------------+             +--------------------------+                                   |
|  | product     |             | product_attribute        |                                   |
|  +-------------+             +--------------------------+                                   |
|  |id           |         +-> |product_id                |                                   |
|  |price        |         |   |attribute_key_id          | o---------------1:n---------------+
|  |quantity     |         |   |attribute_value           |
|  |...          |         |   +--------------------------+
+-o|category_id  |         |
    |attr_group_id| <--1:n--o
    +-------------+
   
   
+--------------------------------------------------+
| product_attribute_key                            |
+--------------------------------------------------+
| 1 | color | list | red,green,blue                |
| 2 | sex   | bool | Female,Male                   |
| 3 | qty   | input| ''                            |
+--------------------------------------------------+
   
国际化语言表


      +-----------+             +---------------+
      | category  |    .---+    | category_lang |
      |-----------|   /    |    +---------------+
  +-->|id         | <---+  +--o |category_id    |
  |   |title      |     |       |language_id    | o---+
  |   |description|    1:n      |name           |     |      +-------------+
  |   |status     |     |       +---------------+     .      | language    |
  |   |parent_id  | o---+                              \     +-------------+
  |   +-----------+                                     >--> |id           |
1:n                                                   /     |lang         |
  |   +------------+                                  '      |status       |
  |   | product    |                                  |      +-------------+
  |   +------------+           +--------------+       |
  |   |id          | <---+     | product_lang |       |
  |   |price       |     |     +--------------+       |
  |   |quantity    |     +---o |product_id    |       |
  |   |...         |           |language_id   | o-----+
  +-o |category_id |           |name          |
      +------------+           +--------------+

Workflow



   +------------+     +---------------+     +-----------+
   | user       |     | role_has_user |     | role      |
   +------------+     +---------------+     +-----------+
   |id          |o-+  |id             |  +->|id         |<-+
   |node_id     |  +->|user_id        |  |  |name       |  |
   |up_id       |     |role_id        |o-+  |description|  |
   +------------+   +---------------+     +-----------+  |
                                                   |
   +----------------+     +------------+                   |
   | workflow       |     | job        |                   |
   +----------------+     +------------+                   |
+->|id              |  +->|id          |                   |
|  |job_id          |o-+  |name        |                   |
+-o|up_id           |     |role_id     |o------------------+
   |                |     |description |
   +----------------+   +------------+

内容版本控制

主表

CREATE TABLE `article` (
`article_id` MEDIUMINT(8) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`cat_id` SMALLINT(5) NOT NULL DEFAULT '0',
`title` VARCHAR(150) NOT NULL DEFAULT '',
`content` LONGTEXT NOT NULL,
`author` VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT '',
`keywords` VARCHAR(255) NOT NULL DEFAULT '',
PRIMARY KEY (`article_id`),
INDEX `cat_id` (`cat_id`)
)
ENGINE=MyISAM
ROW_FORMAT=DEFAULT
AUTO_INCREMENT=1

本版控制表，用于记录每次变动

CREATE TABLE `article_history` (
`id` MEDIUMINT(8) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`article_id` MEDIUMINT(8) UNSIGNED NOT NULL,
`cat_id` SMALLINT(5) NOT NULL DEFAULT '0',
`title` VARCHAR(150) NOT NULL DEFAULT '',
`content` LONGTEXT NOT NULL,
`author` VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT '',
`keywords` VARCHAR(255) NOT NULL DEFAULT '',
PRIMARY KEY (`id`),
INDEX `article_id` (`article_id`)
)
ENGINE=MyISAM
ROW_FORMAT=DEFAULT
AUTO_INCREMENT=1

版本控制触发器

DROP TRIGGER article_history;

DELIMITER //
CREATE TRIGGER article_history BEFORE update ON article FOR EACH ROW
BEGIN
INSERT INTO article_history SELECT * FROM article WHERE article_id = OLD.article_id;
END; //
DELIMITER;
  
我的建表规则很多是基于Form建模(但不是全部都按form走，这样说让各位好理解)，例如用户登录表单：
user
password
submit
当做用户认证的时候只需要读user即可。此时profile空闲
当点击编辑个人信息的时候才读取profile表。
用户user表只有 user,passwd等几个字段，性能远比一个大user表好。
像MySQL这样的数据库，有些操作会锁表，将user 分为两个1：1的表可以避开一部分锁表影响

现在我们来设计个order(订单系统表)，会用到上面的product与user表。
order 表
id
user_id
sn 订单编号
...
created 创建时间

order_item表
id
order_id
product_id
....

当点击我的订单时查询 order表，当点击定点细节时读order_item表。以此类推，不多举例。

延伸阅读
http://netkiller.sourceforge.net
http://netkiller.github.com