文章目錄

• 1. The SurgeTech Conference
• • 1.1 Attendee
  • 1.2 Company
  • 1.3 Presentation
  • 1.4 Room
  • 1.5 Presentation Attendance
• 2. 主鍵與外鍵
• • 2.1 主鍵
  • 2.2 外鍵
• 3. The Schema
• 4. 創建數據庫
• • 4.1 創建表格
  • 4.2 設置外鍵約束
• 參考資料

我們在上一篇中介紹了 Join，接下來我們將介紹數據庫設計。

1. The SurgeTech Conference

假如你是一個名為 SurgeTech 會議的管理人員，今天老大叫你創建一個數據庫來管理參會人員（attendees），公司（companies），演講（presentations），會議室（rooms）以及演講者（oresentation attendance），你該怎么來設計呢？

首先，想一下這些不同的對象，應該如何轉換為結構化的數據，這看起來很麻煩，但再麻煩的問題都可以化成許許多多的小問題。

1.1 Attendee

參會人員指的就是那些需要來簽到的人員（包含了部分的 VIPs），需要登記到每個參會人員的 ID、姓名、手機號、郵箱以及是否 VIP：

圖1 Attendee 表

1.2 Company

參會的公司也需要記錄，包含公司的 ID、公司名、公司簡介以及聯系人（聯系人也應該包含在上方的參會人員）：

圖2 Company 表

1.3 Presentation

一些公司會在特定的時間進行演講（包含了演講開始時間和結束時間），因此需要記錄每場演講的公司 ID 以及會議室 ID：

圖3 Presentation 表

1.4 Room

會議室的編號、樓層以及座位數需要記錄：

圖4 Room 表

1.5 Presentation Attendance

如果參會者對某個公司的演講感興趣，他們可以申請一張入場券。為了實現這個功能，就需要制作一張聽眾表，來記錄入場券編號、演講編號以及聽眾編號：

圖5 Presentation Attendance 表

2. 主鍵與外鍵

2.1 主鍵

對于一個表，主鍵（Primary Key） 是必不可少的。主鍵能夠一一對應到每一行數據，通常是某一列不重復的數據（或者某幾列）。比如 ATTENDEE_ID 就是在表 ATTENDEE 的主鍵，而 COMPANY_ID 是表 COMPANY 的主鍵。

由于主鍵中的不允許有重復，因此也起到著確保數據完整性的約束作用。不可重復意味著在表 ATTENDEE 中不能出現兩個 ATTEND_ID 為 2 的數據，否則將會導致錯誤。

如果某幾列數據作為一個整體充當表的主鍵，那么就要求這幾列數據的組合不能夠重復。舉個例子，如果你將 REPORT_ID 和 APPROVER_ID 設為主鍵，那么就不能出現有相同 REPORT_ID 和 APPROVER_ID 的記錄

2.2 外鍵

主鍵（Primary Key）出現在父表（Parent Table）中，而外鍵（Foreign Key）則出現在子表（Child Table）中。子表中的外鍵指向父表中的主鍵，舉個例子。ATTENDEE_ID 是 ATTENDEE 表的主鍵，但在 PRESENTATION_ATTENDANCE 表中 ATTENDEE_ID 則是一個外鍵。這兩個聯合在一起就成為了一個一對多的關系，而不像主鍵，外鍵并不要求唯一性，因為它就是一對多關系中的多。

主鍵和外鍵并不需要有相同的列名，如子表 PRESENTATION 中的外鍵 BOOKED_COMPANY_ID 指向父表 COMPANY 中的主鍵 COMPANY_ID。

3. The Schema

在了解了主鍵和外鍵后，我們可以將這五個表畫成一個 Database Schema，如下圖所示。一個 Database Schema 展示了所有的表、列以及以及它們的關系。所有的主鍵和外鍵都用箭頭連接起來了，這些箭頭展示了父表與子表之間的聯系。

在數據庫中，schema（模式）是數據庫的組織和結構^[1]

圖6 The SurgeTech Conference Database Schema

如果你直接看這個圖的話可能會有點暈，但再復雜的結構都可以分成幾個簡單的部分。當你用 SELECT 寫查詢時，最多也就用到兩三個表，所以你可以先看一部分，這樣會容易一點：

圖7 父表 ATTENDEE 與子表 COMPANY 的關系圖

4. 創建數據庫

• 使用Jupyter Notebook 運行 SQL 語句需安裝 ipython-sql

• %sql 以及 %%sql 為在 Notebook 中運行 SQL 語句，在 SQLite 命令行或 SQLite Stiduo 中不需要 %sql 或 %%sql

載入 SQL 以及連接 SQLite：

%load_ext sql

我們已經設計好整個數據庫的結構了，現在就可以看是創建數據庫了，運行下面的代碼，你就可以在你的當前路徑的 DataBase 文件夾中產生一個名為 surgetech_conference2.db 的數據庫文件：

%sql sqlite:///DataBase/surgetech_conference2.db 'Connected: @DataBase/surgetech_conference2.db'

4.1 創建表格

圖8 Attendee 表

以剛才的 Company 表為例，我們希望：

• ATTENDEE_ID 是一個整形（INTERGER）數據，并且將其設為主鍵（PRIMARY KEY），同時能夠自動標號（AUTOINCREMENT），即第一個 ATTENDEE_ID 為 1 ，第二個 ATTENDEE_ID 為 2，以此類推；
• FIRST_NAME 是長度不超過 30 的字符數據（VARCHAR）并且不能為缺失值（NOT NULL）；
• LAST_NAME 是長度不超過 30 的字符數據（VARCHAR）并且不能為缺失值（NOT NULL）；
• PHONE 為整形（INTERGER）數據
• EMAIL 是長度不超過 30 的字符數據（VARCHAR）；
• VIP 為布爾型數據（BOOLEAN）并且默認值為 0

%%sql CREATE TABLE attendee (attendee_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, first_name VARCHAR (30) NOT NULL, last_name VARCHAR (30) NOT NULL,phone INTEGER,email VARCHAR (30),vip BOOLEAN DEFAULT (0) ); * sqlite:///DataBase/surgetech_conference2.db Done.

4.2 設置外鍵約束

我們剛剛創建的表格其實還是不夠安全的，因為并沒有設置外鍵約束，要記得子表的外鍵與父表的主鍵連接在一起。因此邏輯上，對于主鍵中沒有出現過的數值，就不應該出現在子鍵中。

舉個例子，如果父表 COMPANY 的主鍵 COMPANY_ID 中沒有 5 這個數值，則子表 PRESENTATION 的外鍵 BOOKED_COMPANY_ID 中就不應該出現 5，否則就是一個孤兒數據（Orphaned record），我們可以通過設置外間約束來避免這種情況。

從 SQLite 3.6.19 開始支持 外鍵約束

SQLite 默認沒有打開外鍵約束，若需要使用外鍵約束，需要設置 'PRAGMA foreign_keys = ON;

%%sql PRAGMA foreign_keys = ON; * sqlite:///DataBase/surgetech_conference2.db Done.

現在我們可以利用圖 6 來創建其他的表并設置外鍵約束了：

%%sql CREATE TABLE company (company_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name VARCHAR(30) NOT NULL,description VARCHAR(60),primary_contact_id INTEGER NOT NULL REFERENCES attendee(attendee_id) );CREATE TABLE room (room_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, floor_number INTEGER NOT NULL,seat_capacity INTEGER NOT NULL );CREATE TABLE presentation (presentation_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, booked_company_id INTEGER NOT NULL REFERENCES company(compangy_id),booked_room_id INTEGER NOT NULL REFERENCES room(room_id),start_time TIME,end_time TIME );CREATE TABLE presentation_attendance (ticket_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, presentation_id INTEGER REFERENCES presentation(presentation_id),attendee_id INTEGER REFERENCES attendee(attendee_id) ); * sqlite:///DataBase/surgetech_conference2.db Done. Done. Done. Done.

你可以查看下是否創建成功：

%%sql select * from sqlite_master where type = "table"; * sqlite:///DataBase/surgetech_conference2.db Done. typenametbl_namerootpagesql

table	attendee	attendee	2	CREATE TABLE attendee ( attendee_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, first_name VARCHAR (30) NOT NULL, last_name VARCHAR (30) NOT NULL, phone INTEGER, email VARCHAR (30), vip BOOLEAN DEFAULT (0) )
table	sqlite_sequence	sqlite_sequence	3	CREATE TABLE sqlite_sequence(name,seq)
table	company	company	4	CREATE TABLE company ( company_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name VARCHAR(30) NOT NULL, description VARCHAR(60), primary_contact_id INTEGER NOT NULL REFERENCES attendee(attendee_id) )
table	room	room	5	CREATE TABLE room ( room_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, floor_number INTEGER NOT NULL, seat_capacity INTEGER NOT NULL )
table	presentation	presentation	6	CREATE TABLE presentation ( presentation_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, booked_company_id INTEGER NOT NULL REFERENCES company(compangy_id), booked_room_id INTEGER NOT NULL REFERENCES room(room_id), start_time TIME, end_time TIME )
table	presentation_attendance	presentation_attendance	7	CREATE TABLE presentation_attendance ( ticket_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, presentation_id INTEGER REFERENCES presentation(presentation_id), attendee_id INTEGER REFERENCES attendee(attendee_id) )

參考資料

[1] 我是康小小.數據庫中的Schema是什么？[EB/OL].https://blog.csdn.net/u010429286/article/details/79022484, 2018-01-10.

[2] Thomas Nield.Getting Started with SQL[M].US: O’Reilly, 2016: 67-89

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的SQLite | 数据库设计与 Creat Table 语句的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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