Java数据库筹划中的14个本领[Java编程]

　　下述十四个本领,是很多人在大量的数据库解析与计划实践中,渐渐总结出来的.关于这些经验的应用,读者不能生帮硬套,死记硬背,而要消化理解,实事求是,机动掌握.并渐渐做到:在利用中发展,在发展中利用.

　　1. 原始单据与实体之间的关系

　　可以是一对1、一对多、多对多的关系.在普通情形下,它们是一对一的关系:即一张原始单据对应且只对应一个实体.在特别情形下,它们大概是一对多或多对一的关系,即一张原始单证对应多个实体,或多张原始单证对应一个实体.这里的实体可以理解为基本表.明确这种对应关系后,对我们计划录入界面大有好处.

　　〖例1〗:一份员工履历资料,在人力资源信息系统中,就对应三个基本表:员工基本情形表、社会关系表、工作简历表.这就是“一张原始单证对应多个实体”的典型例子.

　　2. 主键与外键

　　普通而言,一个实体不能既无主键又无外键.在E?R 图中, 处于叶子部位的实体, 可以定义主键,也可以不定义主键(因为它无子孙), 但必必要有外键(因为它有父亲).

　　主键与外键的计划,在全局数据库的计划中,占据重要地位.当全局数据库的计划完成今后,有个美国数据库计划专家说:“键,处处都是键,除了键之外,什么也没有”,这就是他的数据库计划经验之谈,也反映了他对信息系统核心(数据模子)的高度抽象思惟.因为:主键是实体的高度抽象,主键与外键的配对,表示实体之间的衔接.

　　3. 基本表的性质

　　基本表与中间表、暂时表差别,因为它具有以下四个特点:

　　(1) 原子性.基本表中的字段是不可再分化的.

　　(2) 原始性.基本表中的记录是原始数据(底子数据)的记录.

　　(3) 演绎性.由基本表与代码表中的数据,可以派生出全部的输出数据.

　　(4) 安定性.基本表的构造是相对安定的,表中的记录是要长期保存的.

　　理解基本表的性质后,在计划数据库时,就可以将基本表与中间表、暂时表区脱离来.

　　4. 范式尺度

　　基本表及其字段之间的关系, 应尽大概满意第三范式.但是,满意第三范式的数据库计划,常常不是最好的计划.为了提高数据库的运行效率,常常需求降低范式尺度:得当增添冗余,到达以空间换时间的目的.

　　〖例2〗:有一张存放商品的基本表,如表1所示.“金额”这个字段的存在,表明该表的计划不满意第三范式,因为“金额”可以由“单价”乘以“数目”得到,阐明“金额”是冗余字段.但是,增添“金额”这个冗余字段,可以提高查询统计的速度,这就是以空间换时间的作法.

　　在Rose 2002中,规定列有两种范例:数据列和计算列.“金额”这样的列被称为“计算列”,而“单价”和“数目”这样的列被称为“数据列”.

　　表1 商品表的表构造

　　商品名称 商品型号 单价 数目 金额

　　电视机 29? 2,500 40 100,000

　　5. 通俗地理解三个范式

　　通俗地理解三个范式,关于数据库计划大有好处.在数据库计划中,为了更好地利用三个范式,就必须通俗地理解三个范式(通俗地理解是够用的理解,并非最科学最精确的理解):

　　第一范式:1NF是对属性的原子性约束,要求属性具有原子性,不可再分化;

　　第二范式:2NF是对记录的惟一性约束,要求记录有惟一标识,即实体的惟一性;

　　第三范式:3NF是对字段冗余性的约束,即任何字段不能由其他字段派生出来,它要求字段没有冗余.

　　没有冗余的数据库计划可以做到.但是,没有冗余的数据库未必是最好的数据库,有时为了提高运行效率,就必须降低范式尺度,得当保存冗余数据.具体做法是:在概念数据模子计划时服从第三范式,降低范式尺度的工作放到物理数据模子计划时考虑.降低范式就是增添字段,答应冗余.

　　6. 要擅长辨认与精确处理多对多的关系

　　若两个实体之间存在多对多的关系,则应消除这种关系.消除的办法是,在二者之间增添第三个实体.这样,本来一个多对多的关系,目前变成两个一对多的关系.要将本来两个实体的属性公道地分配到三个实体中去.这里的第三个实体,实质上是一个较复杂的关系,它对应一张基本表.普通来说,数据库计划工具不能辨认多对多的关系,但能处理多对多的关系.

　　〖例3〗:在“图书馆信息系统”中,“图书”是一个实体,“读者”也是一个实体.这两个实体之间的关系,是一个典型的多对多关系:一本图书在差别时间可以被多个读者借阅,一个读者又可以借多本图书.为此,要在二者之间增添第三个实体,该实体取名为“借还书”,它的属性为:借还时间、借还标志(0表示借书,1表示还书),别的,它还应当有两个外键(“图书”的主键,“读者”的主键),使它能与“图书”和“读者”衔接.

　　7. 主键PK的取值办法

　　PK是供程序员利用的表间衔接工具,可以是一无物理意义的数字串, 由程序自动加1来实现.也可以是有物理意义的字段名或字段名的组合.不过前者比后者好.当PK是字段名的组合时,倡议字段的个数不要太多,多了不但索引占用空间大,并且速度也慢.

　　8. 精确熟习数据冗余

　　主键与外键在多表中的反复呈现, 不属于数据冗余,这个概念必须清楚,事实上有很多人还不清楚.非键字段的反复呈现, 才是数据冗余!并且是一种初级冗余,即反复性的冗余.高级冗余不是字段的反复呈现,而是字段的派生呈现.

　　〖例4〗:商品中的“单价、数目、金额”三个字段,“金额”就是由“单价”乘以“数目”派生出来的,它就是冗余,并且是一种高级冗余.冗余的目的是为了提高处理速度.只有初级冗余才会增添数据的不一致性,因为同一数据,大概从差别时间、地址、角色上多次录入.因此,我们倡导高级冗余(派生性冗余),反对初级冗余(反复性冗余).

　　9. E--R图没有尺度答案

　　信息系统的E--R图没有尺度答案,因为它的计划与画法不是惟一的,只要它覆盖了系统需求的业务范围和功效内容,就是可行的.反之要改正E--R图.固然它没有惟一的尺度答案,并不意味着可以随便计划.好的E?R图的尺度是:构造清楚、关联简便、实体个数适中、属性分配公道、没有初级冗余.

　　10. 视图技术在数据库计划中很有效

　　与基本表、代码表、中间表差别,视图是一种虚表,它依靠数据源的实表而存在.视图是供程序员利用数据库的一个窗口,是基表数据综合的一种情势, 是数据处理的一种办法,是用户数据保密的一种手段.为了举行复杂处理、提高运算速度和节俭存储空间, 视图的定义深度普通不得超越三层. 若三层视图仍不够用, 则应在视图上定义暂时表, 在暂时表上再定义视图.这样反复交迭定义, 视图的深度就不受限制了.

　　关于某些与国家政治、经济、技术、军事和安全好处有关的信息系统,视图的作用越发重要.这些系统的基本表完成物理计划之后,当即在基本表上成立第一层视图,这层视图的个数和构造,与基本表的个数和构造是完好相同.并且规定,全部的程序员,一概只准在视图上操作.只有数据库管理员,带着多个人员共同掌握的“安全钥匙”,才能直接在基本表上操作.请读者想想:这是为什么?

　　11. 中间表、报表和暂时表

　　中间表是存放统计数据的表,它是为数据仓库、输出报表或查询后果而计划的,有时它没有主键与外键(数据仓库除外).暂时表是程序员个人计划的,存放暂时记录,为个人所用.基表和中间表由DBA保护,暂时表由程序员自己用程序自动保护.

　　12. 完好性约束表目前三个方面

　　域的完好性:用Check来实现约束,在数据库计划工具中,对字段的取值范围举行定义时,有一个Check按钮,通过它定义字段的值城.参照完好性:用PK、FK、表级触发器来实现.用户定义完好性:它是一些业务法则,用存储历程和触发器来实现.

　　13. 避免数据库计划打补钉的办法是“三少原则”

　　(1) 一个数据库中表的个数越少越好.只有表的个数少了,才能阐明系统的E--R图少而精,去掉了反复的多余的实体,形成了对客观世界的高度抽象,举行了系统的数据集成,避免了打补钉式的计划;

　　(2) 一个表中组合主键的字段个数越少越好.因为主键的作用,一是建主键索引,二是做为子表的外键,所以组合主键的字段个数少了,不但节俭了运行时间,并且节俭了索引存储空间;

　　(3) 一个表中的字段个数越少越好.只有字段的个数少了,才能阐明在系统中不存在数据反复,且很少有数据冗余,更重要的是催促读者学会“列变行”,这样就避免了将子表中的字段拉入到主表中去,在主表中留下很多空余的字段.所谓“列变行”,就是将主表中的一部份内容拉出去,别的单独建一个子表.这个办法很简单,有的人就是不习惯、不采取、不履行.

　　数据库计划的实用原则是:在数据冗余和处理速度之间找到符合的均衡点.“三少”是一个整体概念,综合概念,不能孤独某一个原则.该原则是相对的,不是绝对的.“三多”原则必定是错误的.试想:若覆盖系统一样的功效,一百个实体(共一千个属性) 的E--R图,必定比二百个实体(共二千个属性) 的E--R图,要好得多.

　　倡导“三少”原则,是叫读者学会操纵数据库计划技术举行系统的数据集成.数据集成的步骤是将文件系统集成为利用数据库,将利用数据库集成为主题数据库,将主题数据库集成为全局综合数据库.集成的程度越高,数据同享性就越强,信息孤岛现象就越少,整个企业信息系统的全局E?R图中实体的个数、主键的个数、属性的个数就会越少.

　　倡导“三少”原则的目的,是避免读者操纵打补钉技术,不断地对数据库举行增删改,使企业数据库变成了随便计划数据库表的“垃圾堆”,或数据库表的“大杂院”,最后造成数据库中的基本表、代码表、中间表、暂时表紊乱无章,不可胜数,招致企事业单位的信息系统无法保护而瘫痪.

　　“三多”原则任何人都可以做到,该原则是“打补钉办法”计划数据库的歪理学说.“三少”原则是少而精的原则,它要求有较高的数据库计划本领与艺术,不是任何人都能做到的,因为该原则是根绝用“打补钉办法”计划数据库的理论根据.

　　14. 提高数据库运行效率的办法

　　在给定的系统硬件和系统软件条件下,提高数据库系统的运行效率的办法是:

　　(1) 在数据库物理计划时,降低范式,增添冗余, 罕用触发器, 多用存储历程.

　　(2) 当计算非常复杂、并且记录条数非常宏大时(比方一千万条),复杂计算要先在数据库表面,以文件系统方法用C++语言计算处理完成之后,最后才入库追加到表中去.这是电信计费系统计划的经验.

　　(3) 发现某个表的记录太多,比方超越一千万条,则要对该表举行水平分割.水平分割的做法是,以该表主键PK的某个值为界限,将该表的记录水平分割为两个表.若发现某个表的字段太多,比方超越八十个,则垂直分割该表,将本来的一个表分化为两个表.

　　(4) 对数据库管理系统DBMS举行系统优化,即优化各种系统参数,如缓冲区个数.

　　(5) 在利用面向数据的SQL语言举路程序计划时,尽大概采纳优化算法.

　　总之,要提高数据库的运行效率,必须从数据库系统级优化、数据库计划级优化、程序实现级优化,这三个层次上同时下工夫.