近期在做一個業(yè)務系統(tǒng)的分析和數(shù)據(jù)模型設計，工作這幾年也做過好幾個項目的數(shù)據(jù)庫模型的設計，期間也算是積累了一定的經(jīng)驗吧，這次有機會就寫寫我的數(shù)據(jù)庫模型設計過程與方法。

在數(shù)據(jù)庫設計中，設計的目標就是要建立E-R圖（實體-關系圖），在PowerDesigner中就是要建立概念模型或者邏輯模型。既然是實體-關系圖，所以整個建模的核心就是圍繞建立“實體”對象和找到實體之間的“關系”。實體分為兩部分：標識（主鍵）和屬性。標識是實體的一個或多個屬性的組合，用于唯一的表標識出實體中的每一個數(shù)據(jù)。在確認一個實體的過程中，首先就是要確認實體的主鍵，只要找到了實體的主鍵，那么剩下的就是實體的屬性。

1.確認核心實體

在建模過程中，首先需要對業(yè)務進行分析，知道我們的模型要表示怎么樣的一個事情，從而確定我們模型的核心實體，找到了核心實體和其主鍵，那么剩下的工作就是以核心實體為中心進行實體關聯(lián)的擴展和實體屬性的抽象。一個數(shù)據(jù)庫模型中一般會有1~2個實體作為整個模型的核心實體，核心實體一般都是一個名詞，在整個業(yè)務過程中作為主語和賓語。所以總的來說，我們用一個主謂賓的句子來描述我們這個模型，那么基本就可以肯定，這句話中的主語和賓語就是核心實體，而通常謂語也是一個很核心的對象，該對象可能會產(chǎn)生一個實體來表示，也可能只是一個關聯(lián)（Association）。通常數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)量最大的表就是謂語對應的表。

以上說法可能比較抽象，用一兩個簡單的例子來說明。假設我們需要設計一個學生選課系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫模型，那么首先就是要分析，我們這個系統(tǒng)是做什么的，記錄什么的？“學生選課”！雖然只有4個字，但是已經(jīng)完整的表達整個系統(tǒng)，從這樣一個主謂賓的句子中，我們可以得出，整個模型的核心是“學生”（主語）和“課程安排”（賓語），謂詞“選”表名了兩個實體之間的核心關系。確定了核心的實體“學生”和“課程安排”，那么接下來就是要確定實體的主鍵和屬性。“學生”實體的主鍵很容易確定，只要找到能夠唯一標識每個學生的一個字段即可，所以我們可以使用“學號”來作為學生實體的主鍵，一個學校中每個學生的學號肯定是唯一的。“課程安排”這個實體的主鍵并沒有那么明顯的屬性能夠表示，對于無法找到明顯的實體屬性作為主鍵的情況下，我們需要創(chuàng)建一個專門的標識列（ID）用來標識實體中的每個實例。在數(shù)據(jù)庫中最常見的ID就是自增列。這里我們可以設計“課程安排ID”作為課程實體的主鍵，每在數(shù)據(jù)庫中增加一門課程，系統(tǒng)會自動為該課程分配一個自增的唯一整數(shù)來標識。

再比如一個要設計一個電子商務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫模型，首先一句話總結該系統(tǒng)就是“用戶在網(wǎng)上購買商品”，所以這個系統(tǒng)的核心實體就是“用戶”和“商品”。用戶實體的主鍵是什么？用戶的登錄名是唯一的、郵箱是唯一的，都可以作為該實體的主鍵。但是在真實的電子商務系統(tǒng)中很少使用登錄名或郵箱來作為主鍵，因為其中一個很重要的原因是登錄名和郵箱都太長，而且長度不確定，所以在數(shù)據(jù)庫中一般會設計一個自增的“用戶ID”來作為用戶的主鍵。商品實體的主鍵可以用商品的條形碼來作為主鍵，確實可以這么做，但是同樣的原因，條形碼太長了，所以一般會用一個Int型的自增列“商品ID”作為商品的主鍵。

2.確認相關實體

在找到了核心實體后，接下來就是以核心實體為中心，找到相關的實體。相關實體一般來說就是和核心實體存在直接聯(lián)系的實體，當然也有些相關實體是要經(jīng)過另一個相關實體與核心實體關聯(lián)。相關實體一般情況下都是名詞。

以選課系統(tǒng)為例，與學生相關的實體是什么？班級、專業(yè)方向、院系等，與課程安排相關的實體是什么？課程、課程的詳細安排、安排的教師等，所以我們可以將這些要關聯(lián)到的實體都建立。

再看看前面說到的電子商務平臺，核心實體是用戶和商品，圍繞用戶，我們需要建立用戶的“訂單”（包括訂單的明細）、用戶的“代金券”等實體，圍繞商品，我們需要建立商品的分類，商品的供應商等相關實體。于是我們的電子商務數(shù)據(jù)庫模型變?yōu)?#xff1a;

這一步并沒有完成，一個實體可以沒有屬性，但是卻不能沒有主鍵，所以需要給所有相關實體添加主鍵，我們可以以簡短的可以唯一標識實體的屬性來作為主鍵，也可以使用自增的ID作為主鍵，在數(shù)據(jù)庫中出于性能、快捷等方面的考慮，大部分實體都是以ID作為主鍵。

3.確認關聯(lián)和關系

關聯(lián)（Association）也是一種實體間的連接，在Merise模型方法學理論中，Association是一種用于連接分別代表明確定義的對象的不同實體，這種連接僅僅通過另一個實體不能很明確地表達，而通過“事件（Event）”連接來表示。

也就是說，實體和實體之間存在著關系（多對多），但是這種關系還存在其他的屬性，這些屬性如果如果作為一個明確的實體的實體來表示又不是很合適，所以就使用了Association來表達，這種關系之間一般是一個“事件”虛實體，也就是說是一個動詞對應的實體。

以選課系統(tǒng)為例，“選課”這個動詞就是需要用關聯(lián)來表示，一個學生可以選擇多個課程安排，一個課程安排會有多個學生來選，所以學生和課程安排之間是多對多的關系，但是學生選課時還需要記錄學生的時間、選課是否成功等信息，所以需要使用關聯(lián)來表示選課這個動作。

前面說到的多對多是實體之間的一種關系，兩個實體之間存在4種關系：一對一、一對多、多對一和多對多。根據(jù)核心實體和相關實體之間的關系建立實體之間的關系，于是我們的選課系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模型如圖所示：

對于一個電子商務系統(tǒng)，分析其中的實體之間的關系，也可以得到類似的關系圖。要表示用戶對商品的收藏，也就用戶和商品兩個實體直接的直接關系，一個用戶可以收藏多件商品，一個商品可以被多個用戶收藏，所以用戶和商品之間是多對多的關系。另外，商品分類和自身是一個一對多的關系，因為分類存在大分類和小分類，是一種層級關系，一個父級分類下面有多個小分類，一個小分類只會有一個父級分類，所以分類自身一對多。

4.確認屬性

前面幾步工作時最重要最核心的工作，接下來的工作就是要完善模型。首先需要的就是要將實體的屬性補齊，實體的屬性可以根據(jù)日常生活常識、用戶提交的表單、用戶需求調研等來確定。比如學生表，根據(jù)常識我們知道，學生會具有姓名、性別、生日等屬性；課程會具有課程名、學分等屬性；課程的詳細安排會安排具體的時間、上課的地點等屬性……在實際的企業(yè)應用中，大部分實體的屬性時不可能通過常識來得到的，必須進行需求的調研，結合業(yè)務上的需求和實際中的表單、數(shù)據(jù)流等找到實體的屬性。比如對于供應商這個實體，我們只知道供應商有編號，有名字，還有其他什么屬性就必須得調研了。調研時我們知道企業(yè)新增加一個供應商時會填寫一個新增供應商表，那么我們就可以拿到該表，更加表單的內容來設計供應商實體的屬性。

5.范式化

在前面設計選課系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型時，對于選課的詳細信息實體，會存在上課的時間、上課的地點等屬性，但是仔細一考慮，這些屬性如果直接放在該實體中，必然會形成數(shù)據(jù)重復，導致數(shù)據(jù)維護困難，不符合3范式的設計原則，所以應該將這些屬性提出，作為單獨的實體，于是，我們的選課系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫模型就變?yōu)槿鐖D所示：

再說下電子商務系統(tǒng)的模型，里面最重要的一個實體“商品”會包含很多屬性，比如大小、顏色、重量、賣價……，這其中，大小、顏色本身也可以作為實體抽取出來，以便于進行維護，所以我們的電子商務系統(tǒng)的模型便為：

6.細節(jié)調整

現(xiàn)在整個模型已經(jīng)基本上完成了，但是仍然有幾個地方需要進一步的確認和調整：屬性的數(shù)據(jù)類型和實體之間的關系。現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫模型中，所有的屬性的數(shù)據(jù)類型都是Undefined，需要根據(jù)系統(tǒng)要求、業(yè)務需求和調研來確定每個屬性的數(shù)據(jù)類型。但一般來說還是具有一定的規(guī)則可循：

• 自增ID用Integer型，如果數(shù)據(jù)量會特別特別大的話，可以使用長整型。
• 涉及到金額的用Money類型。
• 涉及字符串的確定該屬性中是否有可能出現(xiàn)中文，如果有中文出現(xiàn)的，用variable multibyte，沒有中文出現(xiàn)那就用Characters或者variable Characters。
• 如果是枚舉類型的，用Byte。
• 日期和時間類型的，確定是要用日期還是用時間，或者兩者都需要記錄。
• 具有小數(shù)的用float類型。

按照實際情況將模型中的每個屬性的數(shù)據(jù)類型進行修改。另外就是實體之間的關系，在默認情況下，添加的實體關系是一對多的關系，另外也可能存在一對一或者多對多的關系，除了這些關系外，另外還需要確定對應的關系實體是否是必須的。一對多中，一這部分就存在0,1 和1,1兩種情況；多的部分存在0,n和1,n兩種情況。最常見的情況是1,1:0,n，也就是說多的一端肯定會對應一個一的實體，而一的一端可以對應0到多個實體。

再比如電子商務系統(tǒng)，確定該數(shù)據(jù)庫模型中每個實體屬性的數(shù)據(jù)類型，然后修改實體之間的關系，將必須存在值對應的地方修改為1,1或者1,n即可。

通過以上幾步操作，我們可以建立完整的數(shù)據(jù)庫概念模型，主要應該關注在實體的建立（核心就是要找到實體的主鍵）和實體關系的建立（核心就是找到實體直接是一對多還是多對多或者一對一），只要把這兩點做好，那么整個模型的框架就搭建好了。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的分析与设计数据库模型的简单过程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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