数据库设计规范

1、PAGE 1PAGE 22关系型数数据库设设计规范范目录TOC o 1-3文档类别别使用对对象 PAGEREF _Toc464459133 h 41.概概述 PAGEREF _Toc464459134 h 51.1 简介 PAGEREF _Toc464459135 h 51.2 术语定定义 PAGEREF _Toc464459136 h 51.3 参考资资料 PAGEREF _Toc464459137 h 51.4 版本更更新记录录 PAGEREF _Toc464459138 h 52数据据库设计计的目标标 PAGEREF _Toc464459139 h 63.数数据库的的特征 PAGEREF

2、 _Toc464459140 h 663.1完完整性约约束 PAGEREF _Toc464459141 h 63.1.1noot nnulll约束 PAGEREF _Toc464459142 h 73.1.2缺省省值 PAGEREF _Toc464459143 h 73.1.3uniiquee约束 PAGEREF _Toc464459144 h 73.1.4priimarry kkey约约束 PAGEREF _Toc464459145 h 73.1.5参照完完整性约约束 PAGEREF _Toc464459146 h 83.1.6cheeck约约束 PAGEREF _Toc464459147

3、h 83.2存储过过程 PAGEREF _Toc464459148 h 83.3触发器器 PAGEREF _Toc464459149 h 93.4事务处处理 PAGEREF _Toc464459150 h 93.4.3事务与与一致性性 PAGEREF _Toc464459151 h 103.4.4事务和和恢复 PAGEREF _Toc464459152 h 1103.5并发处处理 PAGEREF _Toc464459153 h 1003.5.3死锁 PAGEREF _Toc464459154 h 1113.5.4读一致致性 PAGEREF _Toc464459155 h 1113.6序号生生成

4、器 PAGEREF _Toc464459156 h 1113.7视图 PAGEREF _Toc464459157 h 1113.7.3安全性性 PAGEREF _Toc464459158 h 123.7.4逻辑数数据独立立性 PAGEREF _Toc464459159 h 1224.调调整数据据库设计计以提高高系统性性能 PAGEREF _Toc464459160 h 1334.1建立有有用的性性能标准准 PAGEREF _Toc464459161 h 134.2数据库库的规范范化 PAGEREF _Toc464459162 h 1334.3通过非非规范化化设计提提高数据据库的效效率 PAGE

5、REF _Toc464459163 h 1334.3.3非规范范化的原原因 PAGEREF _Toc464459164 h 1334.3.4非规范范化技术术 PAGEREF _Toc464459165 h 144.3.5进行非非规范化化处理时时的注意意事项 PAGEREF _Toc464459166 h 1144.4表的大大小 PAGEREF _Toc464459167 h 1554.4.3表是否否过小 PAGEREF _Toc464459168 h 1154.4.4表是否否过大 PAGEREF _Toc464459169 h 1154.4.5如何减减小表的的尺寸 PAGEREF _Toc46

6、4459170 h 1154.5记录的的大小 PAGEREF _Toc464459171 h 1154.5.3列有最最佳的位位置吗 PAGEREF _Toc464459172 h 1154.5.4存在最最佳的记记录大小小吗 PAGEREF _Toc464459173 h 1554.5.5记录是是否过小小 PAGEREF _Toc464459174 h 154.5.6记录是是否过大大 PAGEREF _Toc464459175 h 154.5.7如何减减小记录录 PAGEREF _Toc464459176 h 164.5.8总结 PAGEREF _Toc464459177 h 1665.其其它

7、PAGEREF _Toc464459178 h 166文档类别别使用对对象文档类别别该文档是是通用软软件公司司的关系系型数据据库的设设计规范范，是技技术文档档。使用对象象该文档使使用人员员包括：开发本部部总经理理各产品部部、事业业部的经经理、项项目经理理、设计计人员软件中心心负责人人、设计计人员公司总经经理概述1.1 简介本文档总总结了公公司进行行多年来来的SYYBASSE数据据库设计计经验，目的将将公司进进行数据据库设计计的经验验积累下下来，实实现设计计经验的的复用，为项目目评审与与项目质质量保证证提供进进行检查查的依据据。本规范从从数据库库设计的的目的、数据库库的各个个特征、数据库库的规范

8、范化等各各个方面面进行论论述，对对进行SSYBAASE数数据库的的设计提提供了很很好的依依据。1.2术术语定义义1.3参参考资料料Powwerbbuillderr开发设设计中的的数据库库设计晓通数数据库研研究与发发展中心心公司1.4 版本更更新记录录版本/修修订版日期修改记录录备注1.010/110/999初始版本本2数据据库设计计的目标标 好的数数据库物物理设计计应当充充分考虑虑应用的的需求和和开发工工具的特特征，应应当充分分利用和和挖掘数数据库的的功能。一流的的数据库库设计会会给整个个应用系系统带来来以下的的好处：维护容易易。当需需求发生生变化时时，优良良的数据据库设计计会使应应用系统统容

9、易地地适应这这种变化化。编程简单单。由于于数据库库设计充充分挖掘掘了数据据库的功功能，所所以应用用程序的的复杂度度可以明明显降低低。加快开发发速度。因为数数据库设设计充分分地考虑虑了需求求和开发发工具的的特征，所以开开发人员员会感到到左右逢逢源，得得心应手手，从而而可以加加快开发发速度。系统具有有良好的的整体运运行效率率。数据库的的特征完整性约约束。完完整性约约束允许许在表上上定义某某种约束束条件，这些条条件作为为表定义义的一部部分存在在，从而而强制表表中的数数据满足足一定的的规则。存储过程程。存储储过程是是由流控控制语句句（iffelsse）和和SQLL语句书书写的过过程，这这个过程程经过编

10、编译和优优化后存存储在数数据库服服务器中中，使用用时只要要调用即即可。触发器。触发器器是一种种特殊的的存储过过程，不不同的是是这种过过程不是是由程序序调用来来执行，而是通通过数据据库数据据的更新新自动地地“触发”执行。事务处理理：事务务是最小小的逻辑辑工作单单元，在在这个单单元中对对数据库库所有的的更新要要么全成成功要么么全失败败。并发处理理。允许许用户在在没有冲冲突的情情况下更更新表中中不同的的行。行行级锁和和页级锁锁对联机机事务处处理非常常有用。序号生成成器。数数据库可可以自动动生成连连续的序序号供应应用程序序使用。遵守工业业标准的的SQLL。视图。视视图是原原始数据据库表的的变换，可给应

11、应用程序序带来安安全性、简单性性和独立立性。分布处理理。数据据可以分分布在网网络的多多个点上上，数据据本身支支持分布布查询和和分布修修改。数据复制制。数据据可以在在网络的的多个数数据库点点相互复复制。3.1完完整性约约束完整性约约束是数数据库用用于维护护数据库库完整性性的一种种机制。这种约约束是表表定义的的一部分分，是内内部的。与在应应用程序序中维护护数据库库的完整整性不同同，它的的代价小小而且性性能高。完整性约约束有以以下两点点作用：使企业的的规则与与数据库库联系起起来。防止操作作员或终终端用户户输入错错误的数数据，破破坏数据据库的完完整性。完整性约约束有以以下几种种：not nulll约束

12、束缺省值uniqque约约束primmaryy keey约束束foreeignn keey约束束checck约束束3.1.1noot nnulll约束not nulll的含含义是列列中不能能有空值值。noot nnulll在创建建表时定定义。not nulll约束束限定了了列中必必须有值值，但不不能限定定列中可可以有什什么值，因此它它常常与与其它的的约束配配合使用用。3.1.2缺省省值缺省值是是在数据据录入时时，若用用户没有有输入数数据，数数据库自自动输入入的值。下面是是定义缺缺省时应应注意的的一些事事项：要确保列列宽对缺缺省值来来说足够够大。要注意缺缺省值与与规则间间的冲突突，确保保缺省值值

13、为规则则所允许许，否则则，缺省省值会被被规则忽忽略掉。uniqque约约束唯一列是是这样的的列，它它的值不不能在表表中重复复出现。注意，唯一列列与主键键不同，主键可可用来唯唯一地标标识表中中的一行行（不能能有空值值），而而唯一列列仅仅表表示该列列的值不不能在表表中重复复出现（可以有有空值）。可以在一一个列上上定义唯唯一列，也可以以在表上上定义唯唯一列，也可以以在表上上对多个个列定义义唯一列列。primmaryy keey约束束每个表中中都应有有主键，主键唯唯一标识识表中的的行。选选择主键键应注意意以下几几点：选择数据据是唯一一的列。选择数据据值不会会改变的的列。主主键的目目的是唯唯一地标标识一

14、行行，不含含有用于于其它目目的的数数据，选选择一般般不需要要改变主主键值的的列。选择不含含有空值值的列。根据定定义，主主键列不不允许输输入空值值。选择短的的和数值值型的列列。避免选择择联合主主键。虽虽然允许许联合主主键，但但很难满满足以上上四点要要求。参照完整整性约束束参照完整整性约束束用来约约束两个个表间的的关系。空值和外外部键对于缺省省（无nnot nulll或cchecck语句句）的情情况，外外部键约约束为组组合外部部键实施施“无匹配配”规则。通过使使用chheckk和noot nnulll也可使使用全部部或部分分规则：在组合外外部键中中实施全全匹配规规则，要要求键的的全部要要么都为为空

15、要么么都不为为空。在一般情情况下，不能使使用参照照完整性性在组合合键中实实施部分分匹配规规则。部部分匹配配规则要要求键的的非空部部分出现现在引用用表的主主键的对对应部分分上，这这种情况况一般要要用触发发器来处处理。父表和子子表的关关系父表和子子表的关关系决定定于在子子表的外外部键上上定义的的其它类类型的完完整性约约束。在外部键键上没有有约束。在外部键键上有非非空约束束。在外部键键上有uuniqque约约束。在外部键键上有uuniqque和和nott nuull约约束。checck约束束当需要根根据逻辑辑表达式式来限定定列的值值域时，可以用用cheeck完完整性约约束。cchecck约束束的写法

16、法和whheree子句的的写法一一样，但但它有如如下的限限制：条件必须须是能够够利用更更新行中中的值来来求值的的表达式式。条件中不不能有子子查询或或序号。条件中不不能含有有函数。条件中不不能含有有伪列。存储过程程存储过程程是由流流控制和和SQLL语句书书写的过过程，这这个过程程经编译译和优化化后存储储在数据据库服务务器中，使用时时只要调调用即可可。使用存储储过程有有以下优优点：存储过程程的能力力大大增增强了SSQL语语言的功功能和灵灵活性。存储过过程可以以用流控控制语句句编写，有很强强的灵活活性，可可以完成成复杂的的判断和和较复杂杂的运算算。可保证数数据的安安全性和和完整性性。通过存储储过程可

17、可以使没没有权限限的用户户在控制制之下间间接地寸寸取数据据库，从从而保证证数据的的安全。通过存储储过程可可以使相相关的动动作在一一起发生生，从而而可以维维护数据据库的完完整性。在运行存存储过程程前，数数据库已已对其进进行了语语法和句句法分析析，并给给出了优优化执行行方案。这种已已经编译译好的过过程可极极大地改改善SQQL语句句的性能能。由于于执行SSQL语语句的大大部分工工作已经经完成，所以存存储过程程能以极极快的速速度执行行。可以降低低网络的的通信量量。使体现企企业规则则的运算算程序放放入数据据库服务务器中，以便：集中控制制。当企业规规则发生生变化时时在服务务器中改改变存储储过程即即可，无无

18、须修改改任何应应用程序序。触发器触发器是是一种特特殊的存存储过程程，它在在插入、删除或或修改特特定表中中的数据据时触发发执行，它比数数据库本本身标准准的功能能有更精精细和更更复杂的的数据控控制能力力。数据据库触发发器有以以下的作作用：安全性。可以基基于数据据库的值值使用户户具有操操作数据据库的某某种权利利。可以基于于时间限限制用户户的操作作。可以基于于数据库库中的数数据限制制用户的的操作。审计。可可以跟踪踪用户对对数据库库的操作作。审计用户户操作数数据库的的语句。把用户对对数据库库的更新新写入审审计表。实现复杂杂的数据据完整性性规则。实现非标标准的数数据完整整性检查查和约束束。触发发器可产产生

19、比规规则更复复杂的限限制。与与规则不不同，触触发器可可以引用用列或数数据库对对象。提供可变变的缺省省值。实现复杂杂的非标标准的数数据库相相关完整整性规则则。触发发器可以以对数据据库中相相关的表表进行连连环更新新。在修改或或删除时时级联修修改或删删除其它它表中的的与之匹匹配的行行。在修改或或删除时时把其它它表中的的与之匹匹配的行行设成NNULLL值。在修改或或删除时时把其它它表中的的与之匹匹配的行行级联成成缺省值值。触发器能能够拒绝绝或“回退”那些破破坏相关关完整性性的变化化，取消消试图进进行数据据更新的的事物。当插入入一个与与主键不不匹配的的外部键键时，这这种触发发器会起起作用。同步实时时地复

20、制制表中的的数据。自动计算算数据值值，如果果数据的的值达到到了一定定的要求求，则进进行特定定的处理理。事务处理理事务是这这样一种种机制，它确保保多个SSQL语语句被当当作单个个工作单单元来处处理。事事务具有有以下的的作用：一致性：同时进进行的查查询和更更新彼此此不会发发生冲突突，其他他用户不不会看到到发生了了变化但但尚未提提交的数数据。可恢复性性：一旦旦系统故故障，数数据库会会自动地地完全恢恢复未完完成的事事务。事务与一一致性事务是完完整性的的单位，一个事事务的执执行是把把数据库库从一个个一致的的状态转转换成另另一个一一致的状状态。因因此，如如果事务务孤立执执行时是是正确的的，但如如果多个个事

21、务并并发交错错地执行行，就可可能相互互干扰，造成数数据库状状态的不不一致性性。在多多用户环环境中，数据库库必须避避免同时时进行的的查询和和更新发发生冲突突。这一一点是很很重要的的，如果果正在被被处理的的数据能能够在该该处理正正在运行行时被另另一用户户的修改改所改变变，那么么该处理理的结果果会是不不明确的的。不加控制制的并发发存取会会产生以以下的几几种错误误。丢失修改改（loost upddatees）当多个事事务并发发修改一一个数据据时，不不加控制制会得出出错误的的结果，一个修修改会覆覆盖掉另另一个修修改。这这种丢失失修改叫叫“写写依赖赖”（WrriteeWriite Deppenddencc

22、y）。读的不可可重复性性当多个事事务按某某种时间间顺序存存取若干干数据时时，如果果对并发发存取不不加控制制，也会会产生错错误。这这叫做“读写依赖赖”（ReeadWriite Deppenddenccy）。脏读（ddirtty ddataa），读读的不一一致性这种脏读读或说读读的不一一致性叫叫“写读依赖赖”（WrriteeReaad DDepeendeencyy）。光标带来来的当前前值的混混乱事务在执执行过程程中它在在某个表表上的当当前位置置是由光光标表示示的。光光标指向向当前正正处理的的记录。当处理理完该条条记录后后，则指指向下一一条记录录。在多多个事务务并发执执行时，一个事事务的修修改可能能

23、产生副副作用，使与这这些光标标有关的的事务出出错。未释放修修改造成成连锁退退出一个事务务在进行行修改操操作的过过程中可可能会发发生故障障，这时时需要将将已做的的修改回回退（RRolllbacck）。如果在在已进行行过或已已发现错错误尚未未复原之之前允许许其它事事务读已已做过的的修改（脏读），则会会导致连连锁退出出。一事务在在对一表表更新时时，另外外的事务务却修改改或删除除此表的的定义。事务和恢恢复 数据库库本身肩肩负着管管理事务务的责任任。事务务是最小小的逻辑辑工作单单元，在在这个工工作单元元中，对对数据库库的所有有更新工工作，要要么必须须全部成成功，要要么必须须全部失失败（回回退）。只要应应

24、用程序序指定了了某段程程序为一一个事务务并做了了相应的的处理，数据库库系统会会自动维维护事务务本身的的特性。并发处理理数据库的的特点就就是数据据的集中中管理和和共享。在通常常情况下下总是有有若干个个事务并并发地运运行，这这些并行行的事务务可能并并发地存存取相同同的数据据。因此此，数据据库管理理系统的的一个重重要任务务就是要要有一种种机制去去保证这这种并发发的存取取和修改改不破坏坏数据的的完整性性，确保保这些事事务能正正确地运运行并取取得正确确的结果果。事务并发发执行时时若不加加控制的的话将导导致不正正确的结结果和数数据库的的不一致致状态。为保证证数据库库数据正正确地反反映所有有事务的的更新以以

25、及在一一事务修修改数据据时其它它事务不不同时修修改这个个数据，数据库库系统用用锁来控控制对数数据的并并发存取取。死锁当事务TT1想要要锁住的的资源已已被事务务T2锁锁住，而而T2想想要锁住住的资源源也被TT1锁住住时，TT1要等等待T22释放资资源，TT2要等等待T11释放资资源。这这样，两两个事务务互相等等待造成成死锁。当数据库库检测到到死锁时时，检测测到死锁锁的事务务被告知知出错，回退当当前语句句。通常常被告知知出错的的事务应应显式地地回退整整个事务务，但用用户也可可不管被被锁住的的资源直直接提交交或等会会儿再重重新做。数据库会会自动检检测到死死锁并恢恢复。在在应用中中，为避避免死锁锁，应

26、在在事务的的开始加加尽量强强的锁。在应用用系统中中，存取取同一张张表的各各种程序序应使用用相同的的次序，这会避避免死锁锁。读一致性性读一致性性是数据据库事务务处理的的重要特特性，其其含义为为：一事务对对数据库库的任何何更新都都在本事事务内见见到，数数据库的的数据对对本事务务是一致致的。其它事务务未提交交的更新新，在本本事务内内见不到到。即其其它事务务的任何何更新，只要还还没提交交，则对对本事务务而言，就好象象不存在在一样。序号生成成器在很多应应用系统统要用到到序号。由于序序号是连连续生成成的，在在大型系系统中，会有多多个用户户同时申申请下一一个序号号，序号号生成便便成了应应用系统统的瓶颈颈问题

27、。为了解决决这个问问题，大大型数据据库都增增加了序序号对象象。通过过序号对对象可以以自动生生成序号号，多个个用户可可以并发发读取，无须互互相等待待。视图视图是原原始数据据库数据据的一种种变换，是查看看表中数数据的另另外一种种方式。可以将将视图看看成一个个移动的的窗口，通过它它可以看看到感兴兴趣的数数据。视图是从从一个或或多个实实际表中中获得的的，这些些表的数数据存放放在数据据库中。那些用用于产生生视图的的表叫做做视图的的基表。一个视视图也可可从另一一视图中中产生。视图的定定义存在在数据库库中，与与此定义义相关的的数据并并没有再再存一份份于数据据库中。通过视视图看到到的数据据存放在在基表中中。视

28、图看上上去非常常象数据据库的物物理表，对它的的操作同同任何其其它的表表一样。当通过过视图修修改数据据时，实实际上是是在改变变基表中中的数据据；相反反地，基基表数据据的改变变也会自自动反映映在由基基表产生生的视图图中。由由于逻辑辑上的原原因，有有些视图图可以修修改对应应的基表表，有些些则不能能（仅仅仅能查询询）。视图有以以下的作作用：简单性。看到的的就是需需要的。视图不不仅可以以简化用用户对数数据的理理解，也也可以简简化他们们的操作作。那些些被经常常使用的的查询可可以被定定义为视视图，从从而使得得用户不不必为以以后的操操作每次次指定全全部的条条件。安全性。通过视视图用户户只能查查询和修修改他们们

29、所能见见到的数数据。数数据库中中的其它它数据则则既看不不见也取取不到。数据库库授权命命令可以以使每个个用户对对数据库库的检索索限制到到特定的的数据库库对象上上，但不不能授权权到数据据库的行行和特定定的列上上。通过过视图，用户可可被限制制在数据据的不同同子集上上：基表的行行的子集集上。基表的列列的子集集上。基表的行行和列的的子集上上。多个基表表的连接接所限定定的行上上。基表的数数据的统统计汇总总上。另一行视视图的一一个子集集上，或或是一些些视图和和基表合合并后的的子集上上。逻辑数据据独立性性。视图图可帮助助用户屏屏蔽真实实表结构构变化带带来的影影响。安全性视图的安安全性可可以防止止未授权权的用户

30、户查看特特定的行行或列。使用户户只能看看到表中中特定行行的方法法如下：在表中增增加一个个标志用用户的列列；建立视图图，使用用户只能能看到标标有自己己用户名名的列；把视图授授权给其其他用户户。逻辑数据据独立性性视图可以以在以下下几个方方面使程程序与数数据独立立：如果应用用建立在在数据库库表上，当数据据库表发发生变化化时，可可以在表表上建立立视图，通过视视图屏蔽蔽表的变变化，从从而应用用程序可可以不动动。如果应用用建立在在数据库库表上，当应用用发生变变化时，可以在在表上建建立视图图，通过过视图屏屏蔽应用用的变化化，从而而使数据据库表不不动。如果应用用建立在在视图上上，当数数据库表表发生变变化时，可

31、以在在表上修修改视图图，通过过视图屏屏蔽表的的变化，从而应应用程序序可以不不动。如果应用用建立在在视图上上，当应应用发生生变化时时，可以以在表上上修改视视图，通通过视图图屏蔽应应用的变变化，从从而使数数据库表表不动。调整数据据库设计计以提高高系统性性能建立有用用的性能能标准需遵循下下列标准准：单条记录录的更新新应当在在1秒钟钟之内。多条记录录的更新新不超过过10秒秒钟。对于少于于4个表表的、数数据有一一定限度度的查询询，响应应时间应应在5秒秒钟之内内。对于其它它的数据据有一定定限度的的多表查查询应在在10秒秒钟之内内。整个表的的查询时时间应在在30秒秒钟之内内。但是，不不要盲目目地接受受性能标

32、标准，有有些极端端可除外外。数据库的的规范化化从关系模模型的角角度来看看，标准准的表应应当满足足第三范范式（33NF）。这样样的表结结构最容容易维护护，而且且最具有有可维护护性。对数据库库进行规规范化处处理具有有以下的的优点：因为表的的列数减减少了，所以搜搜索、排排序、创创建索引引的速度度可以加加快。因为表减减小了，所以按按照索引引查询的的速度加加快了。可以更好好地使用用段来控控制数据据的物理理存储。每个表可可以只有有很少的的索引，因此可可以加快快更新速速度。可以减少少空值和和冗余，使数据据库更紧紧凑。因为减少少了冗余余的数据据，可以以使触发发器的执执行速度度更快。减少数据据的不规规则性。规范

33、化使使数据库库的维护护和修改改变得更更容易。数据库经经过规范范化后，数据的的查询虽虽然需要要更多的的连接操操作，但但对于具具有索引引的列，连接的的速度是是比较快快的。然而，全全部采用用规范化化的设计计可能达达不到最最佳的性性能。因因此，虽虽然推荐荐尽量采采用第三三范式的的设计，但是在在性能得得不到满满足的情情况下，需要非非规范化化的方法法提高性性能。通过非规规范化设设计提高高数据库库的效率率非规范化化的原因因在进行数数据库的的设计时时，出于于对数据据库执行行效率的的考虑，可以采采用非规规范化的的方法。所谓非非规范化化的方法法，就是是在数据据库的设设计中适适当地降降低数据据库的范范式。在在下列情情况下，通常要要考虑进进行非规规范化处处理：大量频繁繁的查询询过程所所涉及的的表都需需要进行行连接。主要的应应用程序序在执行行时要将将表连接接起来进进行查询询。对数据库库的计算算需要临临时表或或进行复复杂的查查询。非规范化化技术对数据库库进行非非规范化化的目的的在于提提高应用用程序的的效率，但非规规范化处处理毕竟竟会增加加数据冗冗余，会会带来相相应的数数据完整整性问题题。因此此，在考考虑非规规范化处处理时，要慎重重考虑下下面的几几个问题题：哪些是比比较紧急