教务系统数据库设计（一）

        从11月中旬以来一直在做教务系统&＃xff0c;开始阶段是各个子系统独立开发&＃xff0c;包括评教系统、选修课系统、考试系统三个子系统&＃xff0c;这三个系统已经有原型&＃xff0c;我们采用的都是原型开发&＃xff0c;因为需求已经确定&＃xff0c;研究了一段时间把用例图、类图等画了画&＃xff0c;完成了大部分了&＃xff0c;快该写代码了然后&＃xff0c;老师说需要把这三个系统整合在一起&＃xff0c;做一个教务系统&＃xff0c;教务系统是一个平台&＃xff0c;可以往里面扩充子系统&＃xff0c;使得信息可以共享&＃xff0c;避免信息孤岛的出现。

 

        对于想要建立共享性、集成性高的系统即要设计一个结构紧密又灵活性好的共享数据库&＃xff0c;下面一段很长的时间就是设计教务系统的数据库……

       下面是我们数据库设计的过程中遇到的一些问题

 

       1. 数据库表之间该不该多用主外键呢 ?

            先说我们做的评教系统&＃xff0c;单独从这一个系统角度考虑&＃xff0c;建立我们自己的数据库表&＃xff0c;我们多加一些主键无所谓&＃xff0c;加多点主键还可以使得表结构严谨&＃xff0c;数据一致性好&＃xff0c;但是当我们再加入新的系统的时候&＃xff0c;把选课系统也加入到这个系统中&＃xff0c;那么评教系统中的表就需要从新设计里面的主外键&＃xff0c;出现这样的情况是当初设计表结构时没有考虑到灵活性&＃xff0c;单独从一个系统角度考虑&＃xff0c;即过多使用主外键也会使得表结构过于紧密、灵活性差&＃xff0c;在什么情况下使用还需多多考虑。

 

            那主外键就不使用了吗&＃xff1f;当然不是&＃xff0c;既然主外键可以使得表一致性高、扩展性差&＃xff0c;那我们可以避开缺点&＃xff0c;使用优点&＃xff0c;在需要扩展的地方尽量不使用主外键关系&＃xff0c;而在要求扩展性不高的地使用主键外键&＃xff0c;根据这一原则更改表结构

           更改后的数据库设计&＃xff0c;如下

          

           新增了中间表&＃xff08;关系表&＃xff09;充当主外键的作用维持数据一致性&＃xff0c;把基础表中的键关系移动到了基础表与关系表中&＃xff0c;这看上去好像是降低了基础表与基础表之间的耦合度&＃xff0c;给基础表解耦&＃xff0c;这让我想起了中介者模式&＃xff0c;通过一个中介类来给各个对象解耦&＃xff0c;通过中介通信&＃xff0c;而不是让各个类直接通信&＃xff0c;举个例子&＃xff1a;各个国家中国、美国、日本等有时并不直接交涉而不是通过联合国&＃xff0c;给各个国家之间解耦&＃xff0c;不管是在生活、学习中&＃xff0c;设计模式的思想无处不在&＃xff0c;值得学习。

          

       2.  基础表与子系统表如何划分 ?

          从每一个子系统方面考虑&＃xff0c;子系统表无论放基础里还是放自己系统里都可以实现&＃xff0c;其区别是放基础里面别的子系统可以使用&＃xff0c;来共享信息&＃xff0c;分表的时候按着信息是否需要共享来分表&＃xff0c;如果这种信息不需要共享&＃xff0c;那我们就没有必要往基础表里面放&＃xff0c;如果放在基础表里面反而会增加基础表负担&＃xff0c;增加数据库表冗余。

 

          举个例子&＃xff1a;例如TB_Student、TB_Teacher、TB_College、TB_Department等表&＃xff0c;只要是学校里的系统&＃xff0c;一般都会用到这些信息&＃xff0c;很显然&＃xff0c;这些表应该归为基础表&＃xff0c;另外还有一些特殊关系表也应该规则基础表&＃xff0c;如老师课程关系表等&＃xff0c;这也是基础信息&＃xff0c;这些信息不依附于某个子系统。

         

          其中&＃xff0c;也还有很多细节问题&＃xff0c;不一一列举&＃xff0c;下面是数据库设计一点点经验

 

          我们设计数据库时可以遵循这样的设计原则&＃xff1a;

 

          (1) 数据库中表的个数越少越好。

                   形成了对客观世界的高度抽象&＃xff0c;进行了系统的数据集成&＃xff0c;防止了打补丁式的设计

          (2) 表中组合主键的字段个数越少越好。

                  因为主键的作用&＃xff0c;一是建主键索引&＃xff0c;二是做为子表的外键&＃xff0c;所以组合主键的字段个数少了&＃xff0c;不仅节省了运行时间&＃xff0c;而且节省了索引存储空间&＃xff1b;

          (3) 表中的字段个数越少越好。

                  减少数据冗余&＃xff0c;一种方法是“列变行”&＃xff0c;所谓“列变行”&＃xff0c;就是将主表中的一部分内容拉出去&＃xff0c;另外单独建一个子表。这样就防止了将子表中的字段拉入到主表中去&＃xff0c;在主表中留下许多空余的字段。

 

          (4) 降低范式&＃xff0c;增加冗余, 少用触发器, 多用存储过程。

          (5) 当计算非常复杂、而且记录条数非常巨大时,复杂计算要先在数据库外面。

 

          (6) 发现某个表的记录太多&＃xff0c;例如超过一千万条&＃xff0c;则要对该表进行水平分割。水平分割的做法是&＃xff0c;以该表主键PK的某个值为界线&＃xff0c;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&＃xff0c;例如超过八十个&＃xff0c;则垂直分割该表&＃xff0c;将原来的一个表分解为两个表。

          (7) 对数据库管理系统DBMS进行系统优化&＃xff0c;即优化各种系统参数&＃xff0c;如缓冲区个数。