数据库设计指南（三）
2007-11-11 10:19:31 来源：WEB开发网核心提示：21. 避免使用触发器触发器的功能通常可以用其他方式实现，在调试程序时触发器可能成为干扰，数据库设计指南（三），假如你确实需要采用触发器，你最好集中对它文档化，请采用数据库系统实现数据的完整性，这不但包括通过标准化实现的完整性而且还包括数据的功能性，22. 包含版本机制建议你在数据库中引入版本控制机制来确定使用中的数据
21. 避免使用触发器
触发器的功能通常可以用其他方式实现。在调试程序时触发器可能成为干扰。假如你确实需要采用触发器，你最好集中对它文档化。
22. 包含版本机制
建议你在数据库中引入版本控制机制来确定使用中的数据库的版本。无论如何你都要实现这一要求。时间一长，用户的需求总是会改变的。最终可能会要求修改数据库结构。虽然你可以通过检查新字段或者索引来确定数据库结构的版本，但我发现把版本信息直接存放到数据库中不更为方便吗？。
23. 给文本字段留足余量
ID 类型的文本字段，比如客户ID 或定单号等等都应该设置得比一般想象更大，因为时间不长你多半就会因为要添加额外的字符而难堪不已。比方说，假设你的客户ID 为10 位数长。那你应该把数据库表字段的长度设为12 或者13 个字符长。这算浪费空间吗？是有一点，但也没你想象的那么多：一个字段加长3 个字符在有1 百万条记录，再加上一点索引的情况下才不过让整个数据库多占据3MB 的空间。但这额外占据的空间却无需将来重构整个数据库就可以实现数据库规模的增长了。
24. 列命名技巧
我们发现，假如你给每个表的列名都采用统一的前缀，那么在编写SQL 表达式的时候会得到大大的简化。这样做也确实有缺点，比如破坏了自动表连接工具的作用，后者把公共列名同某些数据库联系起来，不过就连这些工具有时不也连接错误嘛。举个简单的例子，假设有两个表：
Customer 和Order。Customer 表的前缀是cu_，所以该表内的子段名如下：cu_name_id、cu_surname、cu_initials 和cu_address 等。Order 表的前缀是or_，所以子段名是：or_order_id、or_cust_name_id、or_quantity 和or_description 等。
这样从数据库中选出全部数据的SQL 语句可以写成如下所示：
Select * from Customer, Order
Where cu_surname = "MYNAME"
and cu_name_id = or_cust_name_id
and or_quantity = 1;
在没有这些前缀的情况下则写成这个样子：
Select * from Customer, Order
Where Customer.surname = "MYNAME"
and Customer.name_id = Order.cust_name_id
and Order.quantity = 1
第1 个SQL 语句没少键入多少字符。但如果查询涉及到5 个表乃至更多的列你就知道这个技巧多有用了。
第3 部分— 选择键和索引
1. 数据采掘要预先计划
我所在的市场部门一度要处理8 万多份联系方式，同时填写每个客户的必要数据（这绝对不是小活）。我从中还要确定出一组客户作为市场目标。当我从最开始设计表和字段的时候，我试图不在主索引里增加太多的字段以便加快数据库的运行速度。然后我意识到特定的组查询和信息采掘既不准确速度也不快。结果只好在主索引中重建而且合并了数据字段。我发现有一个指示计划相当关键——当我想创建系统类型查找时为什么要采用号码作为主索引字段呢？我可以用传真号码进行检索，但是它几乎就象系统类型一样对我来说并不重要。采用后者作为主字段，数据库更新后重新索引和检索就快多了。
可操作数据仓库（ODS）和数据仓库（DW）这两种环境下的数据索引是有差别的。在DW 环境下，你要考虑销售部门是如何组织销售活动的。他们并不是数据库管理员，但是他们确定表内的键信息。这里设计人员或者数据库工作人员应该分析数据库结构从而确定出性能和正确输出之间的最佳条件。
2. 使用系统生成的主键
这一天类同技巧1，但我觉得有必要在这里重复提醒大家。假如你总是在设计数据库的时候采用系统生成的键作为主键，那么你实际控制了数据库的索引完整性。这样，数据库和非人工机制就有效地控制了对存储数据中每一行的访问。
采用系统生成键作为主键还有一个优点：当你拥有一致的键结构时，找到逻辑缺陷很容易。
3. 分解字段用于索引
为了分离命名字段和包含字段以支持用户定义的报表，请考虑分解其他字段（甚至主键）为其组成要素以便用户可以对其进行索引。索引将加快SQL 和报表生成器脚本的执行速度。比方说，我通常在必须使用SQL LIKE 表达式的情况下创建报表，因为case number 字段无法分解为year、serial number、case type 和defendant code 等要素。性能也会变坏。假如年度和类型字段可以分解为索引字段那么这些报表运行起来就会快多了。
4. 键设计4 原则
· 为关联字段创建外键。
· 所有的键都必须唯一。
· 避免使用复合键。
· 外键总是关联唯一的键字段。
5. 别忘了索引
索引是从数据库中获取数据的最高效方式之一。95%的数据库性能问题都可以采用索引技术得到解决。作为一条规则，我通常对逻辑主键使用唯一的成组索引，对系统键（作为存储过程）采用唯一的非成组索引，对任何外键列采用非成组索引。不过，索引就象是盐，太多了菜就篌了。你得考虑数据库的空间有多大，表如何进行访问，还有这些访问是否主要用作读写。
大多数数据库都索引自动创建的主键字段，但是可别忘了索引外键，它们也是经常使用的键，比如运行查询显示主表和所有关联表的某条记录就用得上。还有，不要索引memo/note 字段，不要索引大型字段（有很多字符），这样作会让索引占用太多的存储空间。
6. 不要索引常用的小型表
不要为小型数据表设置任何键，假如它们经常有插入和删除操作就更别这样作了。对这些插入和删除操作的索引维护可能比扫描表空间消耗更多的时间。
7. 不要把社会保障号码（SSN）选作键
永远都不要使用SSN 作为数据库的键。除了隐私原因以外，须知政府越来越趋向于不准许把SSN 用作除收入相关以外的其他目的，SSN 需要手工输入。永远不要使用手工输入的键作为主键，因为一旦你输入错误，你唯一能做的就是删除整个记录然后从头开始。
上个世纪70 年代我还在读大学的时候，我记得那时SSN 还曾被用做学号，当然尽管这么做是非法的。而且人们也都知道这是非法的，但他们已经习惯了。后来，随着盗取身份犯罪案件的增加，我现在的大学校园正痛苦地从一大摊子数据中把SSN 删除。
8. 不要用用户的键
在确定采用什么字段作为表的键的时候，可一定要小心用户将要编辑的字段。通常的情况下不要选择用户可编辑的字段作为键。这样做会迫使你采取以下两个措施：
· 在创建记录之后对用户编辑字段的行为施加限制。假如你这么做了，你可能会发现你的应用程序在商务需求突然发生变化，而用户需要编辑那些不可编辑的字段时缺乏足够的灵活性。当用户在输入数据之后直到保存记录才发现系统出了问题他们该怎么想？删除重建？假如记录不可重建是否让用户走开？
· 提出一些检测和纠正键冲突的方法。通常，费点精力也就搞定了，但是从性能上来看这样做的代价就比较大了。还有，键的纠正可能会迫使你突破你的数据和商业/用户界面层之间的隔离。
所以还是重提一句老话：你的设计要适应用户而不是让用户来适应你的设计。
不让主键具有可更新性的原因是在关系模式下，主键实现了不同表之间的关联。比如，Customer 表有一个主键CustomerID，而客户的定单则存放在另一个表里。Order 表的主键可能是OrderNo 或者OrderNo、CustomerID 和日期的组合。不管你选择哪种键设置，你都需要在Order 表中存放CustomerID 来保证你可以给下定单的用户找到其定单记录。
假如你在Customer 表里修改了CustomerID，那么你必须找出Order 表中的所有相关记录对其进行修改。否则，有些定单就会不属于任何客户——数据库的完整性就算完蛋了。
如果索引完整性规则施加到表一级，那么在不编写大量代码和附加删除记录的情况下几乎不可能改变某一条记录的键和数据库内所有关联的记录。而这一过程往往错误丛生所以应该尽量避免。
9. 可选键有时可做主键
记住，查询数据的不是机器而是人。
假如你有可选键，你可能进一步把它用做主键。那样的话，你就拥有了建立强大索引的能力。这样可以阻止使用数据库的人不得不连接数据库从而恰当的过滤数据。在严格控制域表的数据库上，这种负载是比较醒目的。如果可选键真正有用，那就是达到了主键的水准。
我的看法是，假如你有可选键，比如国家表内的state_code，你不要在现有不能变动的唯一键上创建后续的键。你要做的无非是创建毫无价值的数据。比如以下的例子：
10. 别忘了外键
大多数数据库索引自动创建的主键字段。但别忘了索引外键字段，它们在你想查询主表中的记录及其关联记录时每次都会用到。还有，不要索引memo/notes 字段而且不要索引大型文本字段（许多字符），这样做会让你的索引占据大量的数据库空间。
第4 部分— 保证数据的完整性
1. 用约束而非商务规则强制数据完整性
如果你按照商务规则来处理需求，那么你应当检查商务层次/用户界面：如果商务规则以后发生变化，那么只需要进行更新即可。
假如需求源于维护数据完整性的需要，那么在数据库层面上需要施加限制条件。
如果你在数据层确实采用了约束，你要保证有办法把更新不能通过约束检查的原因采用用户理解的语言通知用户界面。除非你的字段命名很冗长，否则字段名本身还不够。
Select count(*)
from address, state_ref
where
address.state_id = state_ref.state_id
and state_ref.state_code = 'TN'
我的做法是这样的：
Select count(*)
from address
where
and state_code = 'TN'
如你因为过度使用表的后续键建立这种表的关联，操作负载真得需要考虑一下了。
只要有可能，请采用数据库系统实现数据的完整性。这不但包括通过标准化实现的完整性而且还包括数据的功能性。在写数据的时候还可以增加触发器来保证数据的正确性。不要依赖于商务层保证数据完整性；它不能保证表之间（外键）的完整性所以
触发器的功能通常可以用其他方式实现。在调试程序时触发器可能成为干扰。假如你确实需要采用触发器，你最好集中对它文档化。
22. 包含版本机制
建议你在数据库中引入版本控制机制来确定使用中的数据库的版本。无论如何你都要实现这一要求。时间一长，用户的需求总是会改变的。最终可能会要求修改数据库结构。虽然你可以通过检查新字段或者索引来确定数据库结构的版本，但我发现把版本信息直接存放到数据库中不更为方便吗？。
23. 给文本字段留足余量
ID 类型的文本字段，比如客户ID 或定单号等等都应该设置得比一般想象更大，因为时间不长你多半就会因为要添加额外的字符而难堪不已。比方说，假设你的客户ID 为10 位数长。那你应该把数据库表字段的长度设为12 或者13 个字符长。这算浪费空间吗？是有一点，但也没你想象的那么多：一个字段加长3 个字符在有1 百万条记录，再加上一点索引的情况下才不过让整个数据库多占据3MB 的空间。但这额外占据的空间却无需将来重构整个数据库就可以实现数据库规模的增长了。
24. 列命名技巧
我们发现，假如你给每个表的列名都采用统一的前缀，那么在编写SQL 表达式的时候会得到大大的简化。这样做也确实有缺点，比如破坏了自动表连接工具的作用，后者把公共列名同某些数据库联系起来，不过就连这些工具有时不也连接错误嘛。举个简单的例子，假设有两个表：
Customer 和Order。Customer 表的前缀是cu_，所以该表内的子段名如下：cu_name_id、cu_surname、cu_initials 和cu_address 等。Order 表的前缀是or_，所以子段名是：or_order_id、or_cust_name_id、or_quantity 和or_description 等。
这样从数据库中选出全部数据的SQL 语句可以写成如下所示：
Select * from Customer, Order
Where cu_surname = "MYNAME"
and cu_name_id = or_cust_name_id
and or_quantity = 1;
在没有这些前缀的情况下则写成这个样子：
Select * from Customer, Order
Where Customer.surname = "MYNAME"
and Customer.name_id = Order.cust_name_id
and Order.quantity = 1
第1 个SQL 语句没少键入多少字符。但如果查询涉及到5 个表乃至更多的列你就知道这个技巧多有用了。
第3 部分— 选择键和索引
1. 数据采掘要预先计划
我所在的市场部门一度要处理8 万多份联系方式，同时填写每个客户的必要数据（这绝对不是小活）。我从中还要确定出一组客户作为市场目标。当我从最开始设计表和字段的时候，我试图不在主索引里增加太多的字段以便加快数据库的运行速度。然后我意识到特定的组查询和信息采掘既不准确速度也不快。结果只好在主索引中重建而且合并了数据字段。我发现有一个指示计划相当关键——当我想创建系统类型查找时为什么要采用号码作为主索引字段呢？我可以用传真号码进行检索，但是它几乎就象系统类型一样对我来说并不重要。采用后者作为主字段，数据库更新后重新索引和检索就快多了。
可操作数据仓库（ODS）和数据仓库（DW）这两种环境下的数据索引是有差别的。在DW 环境下，你要考虑销售部门是如何组织销售活动的。他们并不是数据库管理员，但是他们确定表内的键信息。这里设计人员或者数据库工作人员应该分析数据库结构从而确定出性能和正确输出之间的最佳条件。
2. 使用系统生成的主键
这一天类同技巧1，但我觉得有必要在这里重复提醒大家。假如你总是在设计数据库的时候采用系统生成的键作为主键，那么你实际控制了数据库的索引完整性。这样，数据库和非人工机制就有效地控制了对存储数据中每一行的访问。
采用系统生成键作为主键还有一个优点：当你拥有一致的键结构时，找到逻辑缺陷很容易。
3. 分解字段用于索引
为了分离命名字段和包含字段以支持用户定义的报表，请考虑分解其他字段（甚至主键）为其组成要素以便用户可以对其进行索引。索引将加快SQL 和报表生成器脚本的执行速度。比方说，我通常在必须使用SQL LIKE 表达式的情况下创建报表，因为case number 字段无法分解为year、serial number、case type 和defendant code 等要素。性能也会变坏。假如年度和类型字段可以分解为索引字段那么这些报表运行起来就会快多了。
4. 键设计4 原则
· 为关联字段创建外键。
· 所有的键都必须唯一。
· 避免使用复合键。
· 外键总是关联唯一的键字段。
5. 别忘了索引
索引是从数据库中获取数据的最高效方式之一。95%的数据库性能问题都可以采用索引技术得到解决。作为一条规则，我通常对逻辑主键使用唯一的成组索引，对系统键（作为存储过程）采用唯一的非成组索引，对任何外键列采用非成组索引。不过，索引就象是盐，太多了菜就篌了。你得考虑数据库的空间有多大，表如何进行访问，还有这些访问是否主要用作读写。
大多数数据库都索引自动创建的主键字段，但是可别忘了索引外键，它们也是经常使用的键，比如运行查询显示主表和所有关联表的某条记录就用得上。还有，不要索引memo/note 字段，不要索引大型字段（有很多字符），这样作会让索引占用太多的存储空间。
6. 不要索引常用的小型表
不要为小型数据表设置任何键，假如它们经常有插入和删除操作就更别这样作了。对这些插入和删除操作的索引维护可能比扫描表空间消耗更多的时间。
7. 不要把社会保障号码（SSN）选作键
永远都不要使用SSN 作为数据库的键。除了隐私原因以外，须知政府越来越趋向于不准许把SSN 用作除收入相关以外的其他目的，SSN 需要手工输入。永远不要使用手工输入的键作为主键，因为一旦你输入错误，你唯一能做的就是删除整个记录然后从头开始。
上个世纪70 年代我还在读大学的时候，我记得那时SSN 还曾被用做学号，当然尽管这么做是非法的。而且人们也都知道这是非法的，但他们已经习惯了。后来，随着盗取身份犯罪案件的增加，我现在的大学校园正痛苦地从一大摊子数据中把SSN 删除。
8. 不要用用户的键
在确定采用什么字段作为表的键的时候，可一定要小心用户将要编辑的字段。通常的情况下不要选择用户可编辑的字段作为键。这样做会迫使你采取以下两个措施：
· 在创建记录之后对用户编辑字段的行为施加限制。假如你这么做了，你可能会发现你的应用程序在商务需求突然发生变化，而用户需要编辑那些不可编辑的字段时缺乏足够的灵活性。当用户在输入数据之后直到保存记录才发现系统出了问题他们该怎么想？删除重建？假如记录不可重建是否让用户走开？
· 提出一些检测和纠正键冲突的方法。通常，费点精力也就搞定了，但是从性能上来看这样做的代价就比较大了。还有，键的纠正可能会迫使你突破你的数据和商业/用户界面层之间的隔离。
所以还是重提一句老话：你的设计要适应用户而不是让用户来适应你的设计。
不让主键具有可更新性的原因是在关系模式下，主键实现了不同表之间的关联。比如，Customer 表有一个主键CustomerID，而客户的定单则存放在另一个表里。Order 表的主键可能是OrderNo 或者OrderNo、CustomerID 和日期的组合。不管你选择哪种键设置，你都需要在Order 表中存放CustomerID 来保证你可以给下定单的用户找到其定单记录。
假如你在Customer 表里修改了CustomerID，那么你必须找出Order 表中的所有相关记录对其进行修改。否则，有些定单就会不属于任何客户——数据库的完整性就算完蛋了。
如果索引完整性规则施加到表一级，那么在不编写大量代码和附加删除记录的情况下几乎不可能改变某一条记录的键和数据库内所有关联的记录。而这一过程往往错误丛生所以应该尽量避免。
9. 可选键有时可做主键
记住，查询数据的不是机器而是人。
假如你有可选键，你可能进一步把它用做主键。那样的话，你就拥有了建立强大索引的能力。这样可以阻止使用数据库的人不得不连接数据库从而恰当的过滤数据。在严格控制域表的数据库上，这种负载是比较醒目的。如果可选键真正有用，那就是达到了主键的水准。
我的看法是，假如你有可选键，比如国家表内的state_code，你不要在现有不能变动的唯一键上创建后续的键。你要做的无非是创建毫无价值的数据。比如以下的例子：
10. 别忘了外键
大多数数据库索引自动创建的主键字段。但别忘了索引外键字段，它们在你想查询主表中的记录及其关联记录时每次都会用到。还有，不要索引memo/notes 字段而且不要索引大型文本字段（许多字符），这样做会让你的索引占据大量的数据库空间。
第4 部分— 保证数据的完整性
1. 用约束而非商务规则强制数据完整性
如果你按照商务规则来处理需求，那么你应当检查商务层次/用户界面：如果商务规则以后发生变化，那么只需要进行更新即可。
假如需求源于维护数据完整性的需要，那么在数据库层面上需要施加限制条件。
如果你在数据层确实采用了约束，你要保证有办法把更新不能通过约束检查的原因采用用户理解的语言通知用户界面。除非你的字段命名很冗长，否则字段名本身还不够。
Select count(*)
from address, state_ref
where
address.state_id = state_ref.state_id
and state_ref.state_code = 'TN'
我的做法是这样的：
Select count(*)
from address
where
and state_code = 'TN'
如你因为过度使用表的后续键建立这种表的关联，操作负载真得需要考虑一下了。
只要有可能，请采用数据库系统实现数据的完整性。这不但包括通过标准化实现的完整性而且还包括数据的功能性。在写数据的时候还可以增加触发器来保证数据的正确性。不要依赖于商务层保证数据完整性；它不能保证表之间（外键）的完整性所以
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