数据库设计入门：从E-R模型到规范化表格
数据库设计入门：从E-R模型到规范化表格
数据库设计是软件开发中的重要环节，其中概念模式的设计尤为关键。本文将通过E-R模型，详细介绍数据库设计中的概念模式，并通过具体实例说明如何规范化表格，帮助读者更好地理解数据库设计的基本原理。
设计数据库之概念模式：E-R模型
设计数据库的步骤主要包括三个阶段：
概念模式：是指将现实世界模型化的阶段，进而确定数据库的理论结构。概念模式的设计是通过E-R模型把握现实世界，进而规范化表格来实现的。
内部模式：是从计算机内部看到的数据库，是确定数据库物理构造的阶段。内部模式的设计通过设计数据库高速检索方法来实现。
外部模式：是从用户和应用的角度来观察的数据库。外部模式的设计是通过设计应用程序所必要的数据来实现的。
3.1 分析现状：E-R模型
设计数据库前需要对现实状况进行分析，这时就需要ER模型。
实体：就是能够认知的现实世界的事物。例如：将水果出口至其他国家这件事，就可以将水果和出口国作为实体来考虑。
关系：就是表示实体之间有着怎样的关联。例如：水果和出口国之间就是由水果卖给出口国，这时可以把销售作为关系来考虑。
实体（Entity）和关系（Relationship）两个概念来考虑现实世界的模型就是E-R模型。
一对一的关系：一个出口国管理一个出口记录信息。
一对多的关系：一个公主多个仆人。
多对多的关系：水果销往多个出口国。出口国购买多种水果。
3.2 规范化表格
将销售报表制作成表格。因为报表一行有两个数值，这个表格还不能直接用于数据库，如果一行只有一个数值的表格就容易处理了，这时需要把一张表拆分成多张表（一行仅有一个数值）。
非范式与第一范式
非范式是没有除去数据重复的表格。关系数据库中是不能使用这种表格来进行数据管理的。因此需要对其做分割表格的规范化工作。
- 第一范式：表中每一列的属性都不可再分。比如地址这个属性，很显然它可以分为省、市、区、乡镇等等，根据你的实际需求，如果你需要获取用户所在省份的话，很显然如果你只设计一个地址属性，是不方便直接获取省份的。
第一范式将表格分割为单纯的二元表格，即一栏中只有一个项目，每一列都是不可分割的基本数据项。分割表格时除去了重复项目。
第一范式1：分成日期、出口国编码、出口国名称的表格（销售表）。
第一范式2：分成商品编码、商品名称、单价、数量的表格（销售明细表）。
第二范式
第二范式：表中每一列的属性都不可再分，且非主属性完全依赖于主属性。
第二范式1：商品表中商品编码是主键。
第二范式2：销售明细表中报表编码+商品编码这个组合是主键。
第二范式是按照通过可识别数据的键来确定其他列值的原则分割表格。这样，通过主键确定其他列的数值。关系数据库中这种“通过某一列的值确定其他列的数值”的原则我们称之为函数依赖。
第三范式
第三范式：表中每一列的属性都不可再分，且非主属性完全依赖于主属性，且每个非主属性都不传递函数依赖于主属性。
- 第三范式：由主键唯一确定其他列的表格。
第三范式是按照只能由主键确定其他列值的原则分割的表格。在关系数据库的函数依赖中，“通过某一列的值间接确定其他列的值”我们称之为传递依赖。第三范式是去除传递依赖而分割表格得到的。
最初的一个销售报表最终拆分为销售表、出口国表、销售明细表、商品表，四张满足第三范式的表格，主键的值确定，则其他列的值唯一确定。这个拆分过程是逐步剔除主键与非主键部分依赖和传递依赖关系的过程，使得各个表即使添加数据也不会出现不一致的数据等问题，也使得各表间的关系明确。
各个第三范式的表格间关系明确。