数据库范式
为了建立冗余较小、结构合理的数据库,设计数据库时必须遵循一定的规则。在关系型数据库中这种规则就称为范式。范式是符合某一种设计要求的总结。要想设计一个结构合理的关系型数据库,必须满足一定的范式。
1、第一范式(确保每列保持原子性)
第一范式是最基本的范式。如果数据库表中的所有字段值都是不可分解的原子值,就说明该数据库表满足了第一范式。
第一范式的合理遵循需要根据系统的实际需求来定。比如某些数据库系统中需要用到“地址”这个属性,本来直接将“地址”属性设计成一个数据库表的字段就行。但是如果系统经常会访问“地址”属性中的“城市”部分,那么就非要将“地址”这个属性重新拆分为省份、城市、详细地址等多个部分进行存储,这样在对地址中某一部分操作的时候将非常方便。这样设计才算满足了数据库的第一范式,如下表所示。
2、第二范式(确保表中的每列都和主键相关)
第二范式在第一范式的基础之上更进一层。第二范式需要确保数据库表中的每一列都和主键相关,而不能只与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,一个表中只能保存一种数据,不可以把多种数据保存在同一张数据库表中。
比如要设计一个订单信息表,因为订单中可能会有多种商品,所以要将订单编号和商品编号作为数据库表的联合主键,如下表所示。
这个表中是以订单编号和商品编号作为联合主键。这样在该表中商品名称、单位、商品价格等信息不与该表的主键相关,而仅仅是与商品编号相关。所以在这里违反了第二范式的设计原则。
而如果把这个订单信息表进行拆分,把商品信息分离到另一个表中,把订单项目表也分离到另一个表中,就非常完美了。
3、第三范式(确保每列都和主键列直接相关,而不是间接相关)
第三范式需要确保数据表中的每一列数据都和主键直接相关,而不能间接相关。
比如在设计一个订单数据表的时候,可以将客户编号作为一个外键和订单表建立相应的关系。而不可以在订单表中添加关于客户其它信息(比如姓名、所属公司等)的字段。如下面这两个表所示的设计就是一个满足第三范式的数据库表。
这样在查询订单信息的时候,就可以使用客户编号来引用客户信息表中的记录,也不必在订单信息表中多次输入客户信息的内容,减小了数据冗余。
4.Sql优化
a.索引问题
在做性能跟踪分析过程中,经常发现有不少后台程序的性能问题是因为缺少合适索引造成的,有些表甚至一个索引都没有。这种情况往往都是因为在设计表时,没去定义索引,而开发初期,由于表记录很少,索引创建与否,可能对性能没啥影响,开发人员因此也未多加重视。然一旦程序发布到生产环境,随着时间的推移,表记录越来越多
这时缺少索引,对性能的影响便会越来越大了。
这个问题需要数据库设计人员和开发人员共同关注
法则:不要在建立的索引的数据列上进行下列操作:
◆避免对索引字段进行计算操作
◆避免在索引字段上使用not,<>,!=
◆避免在索引列上使用IS NULL和IS NOT NULL
◆避免在索引列上出现数据类型转换
◆避免在索引字段上使用函数
◆避免建立索引的列中使用空值。
b.复杂操作
部分UPDATE、SELECT 语句 写得很复杂(经常嵌套多级子查询)——可以考虑适当拆成几步,先生成一些临时数据表,再进行关联操作。
c.在可以使用UNION ALL的语句里,使用了UNION
UNION 因为会将各查询子集的记录做比较,故比起UNION ALL ,通常速度都会慢上许多。一般来说,如果使用UNION ALL能满足要求的话,务必使用UNION ALL。还有一种情况大家可能会忽略掉,就是虽然要求几个子集的并集需要过滤掉重复记录,但由于脚本的特殊性,不可能存在重复记录,这时便应该使用UNION ALL,如xx模块的某个查询程序就曾经存在这种情况,见,由于语句的特殊性,在这个脚本中几个子集的记录绝对不可能重复,故可以改用UNION ALL)
d.where语句
d.1 避免在WHERE子句中使用in,not in,or 或者having。
可以使用 exist 和not exist代替 in和not in。
可以使用表链接代替 exist。Having可以用where代替
d.2 不要以字符格式声明数字,要以数字格式声明字符值。(日期同样)否则会使索引无效,产生全表扫描。
e.对Select语句的法则
在应用程序、包和过程中限制使用select * from table这种方式。
f. 排序
避免使用耗费资源的操作,带有DISTINCT,UNION,MINUS,INTERSECT,ORDER BY的SQL语句会启动SQL引擎 执行,耗费资源的排序(SORT)功能. DISTINCT需要一次排序操作, 而其他的至少需要执行两次排序。
g.临时表
慎重使用临时表可以极大的提高系统性能