SQL数据库:如何有效设计和开发? (sql数据库设计和开发)

在当今数字化时代,数据库是每个企业不可或缺的基础。它们用于存储和处理大量的信息,并提供快速、可扩展和安全的方式,使企业能够更好地管理和分析数据。在数据库技术中,SQL(Structured Query Language)是最常用的语言之一,它允许用户管理和操作数据库中的数据。然而,设计和开发一个SQL数据库需要一定的技能和知识。在本文中,我们将探讨SQL数据库的有效设计和开发的方法。

1. 定义需求

在设计和开发SQL数据库之前,首先需要明确业务需求并将其转化为数据库设计中的实体和关系。这将为你提供实现业务需求所需的数据、功能、属性和关系的完整架构。因此,我们建议使用业务需求文档来明确需求,以便后续的设计和开发过程更有针对性。

2. 设计数据结构

数据结构是SQL数据库设计的核心部分。设计成功的数据结构能够支持业务需求、提高数据访问性能,并简化数据操作和查询过程,使数据处理变得更为高效和可靠。常用的数据结构设计方法包括概念设计(Entity Relationship Diagram,ERD)、逻辑设计(Relational Model Diagram,RMD)和物理设计(Physical Data Model,PDM)。我们建议使用ERD和RMD来定义实体、属性、关系和约束,以及它们之间的关系。其中ERD用于描述高层次的抽象数据模型,而RMD用于描述数据库表、字段、索引和关系等细节。

3. 规范编码

编码规范是编写高质量代码的关键。良好的编码规范可以提高代码的可读性和可维护性,减少错误和调试时间。编码规范应包括一致的标识符、命名规则、缩进、注释和文档等内容,并遵循SQL语言和数据库平台的更佳实践。

4. 选择更优的数据类型

在SQL数据库中,数据类型是将数据存储在表中的基础。它们用于定义每个字段的特征和约束。因此,选择更优的数据类型对SQL数据库的性能、空间利用率和数据完整性至关重要。在选择数据类型时,应考虑数据类型的大小、范围、精度和性能,以及数据相应的使用需求。

5. 创建索引

索引是一种用于加速数据检索和查询的特殊数据结构。它们允许用户快速查找数据,从而提高查询性能。在SQL数据库中,创建索引可以大大提高数据检索的效率,减少查询时间,并优化系统性能。为了获得更佳性能,应该创建基于业务需求的合适的索引,并解决索引的维护和更新问题。

6. 优化查询

查询优化是SQL数据库管理的重要组成部分。通过对查询语句和操作的优化,可以提高查询性能、降低服务器负载、减少查询响应时间和消耗的系统资源。在优化查询时,需要考虑如何使用索引、避免全表扫描、优化查询语句、避免子查询和聚合操作、使用视图、分区表等方法。此外,通过使用合适的服务器和硬件资源,还可以提高查询性能。

7. 实施监测和管理

SQL数据库的监测和管理是保障其稳定性和可靠性的关键。在实施监测和管理时,需要考虑如何检测和解决潜在的问题,如数据备份和恢复、性能调整、安全管理、资源分配和监测器日志等。此外,建议使用数据库管理系统(Database Management System,DBMS)来进行数据库存储和管理,以便提供更好的控制和监管。

SQL数据库的设计和开发需要一定的技能和知识。通过清晰的业务需求定义、优化的数据库结构、规范的编码、更优的数据类型、适当的索引、查询优化和实施监测和管理,可以极大地提高SQL数据库的效率和可靠性,从而增强企业的数据管理和分析能力。

相关问题拓展阅读:

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下述十四个技巧,是许多人在大量的数据库分析与设计实践中,逐步总结出来的。对于这些经验的运用,读者不能生帮硬套,死记硬背,而要消化理解,实事求是,灵活掌握。并逐步做到:在应用中发展,在发展中应用。

1. 原始单据与实体之间的关系

可以是一对一、一对多、多对多的关系。在一般情况下,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。在特殊情况下,它们可能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卖册旁为基本表。明确这种对应关系后,对我们设计录入界面大有好处。

〖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:员工基本情况表、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

一般而言,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), 但必须要有外键(因为它有父亲)。

主键与外键的设计,在全局数据库的设计中,占有重要地位。当全局数据库的设计完成以后,有个美国数据库设计专家说:“键,到处都是键,除了键之外,什么也没有”,这就是他的数据库设计经验之谈,也反映了他对信息系统核心(数据模型)的高度抽象思想。因为:主键是实体的高度抽象,主键与外键的配对,表示实体之间的连接。

3. 基本表的性质

基本表与中间表、临时表不同,因为它具有如下四个特性:

(1) 原子性。基本表中的字段是不可再分解的。

(2) 原始性。基本表中的记录是原始数据(基础数据)的记录。

(3) 演绎性。由基本表与代码表中的数据,可以派生出所有的输出数据。

(4) 稳定性。基本表的结构是相对稳定的,表中的记录是要长期保存的。

理解基本表的性质后,在设计数据库时,就能将基本表与中间表、临时表区分开来。

4. 范式标准

基本表及其字段之间的关系, 应尽量满足第三范式。但是,满足第三范式的数据库设计,往往不是更好的设计。为了提高数据库的运行效率,常常需要降低范式标准:适当增加冗余,达到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,表明该表的设计不满足第三范式,因为“金额”可以由“单价”乘以“数量”得到,说明“金额”是冗余字段。但是,增加“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 2023中,规定列有两种类型:数据列和计算列。“金额”这样的列被称为“计算列”,而“单价”和“数量”这样的列被称为“数据列”。

表1 商品表的表结构

商品名中橡称 商品型号 单价 数量 金额

电视机 29? 2,,000

5. 通俗地理解三个范式

通俗地理解三个范式,对于数据库设计大有好处。在数据库设计中,为了更好地应用三个范式,就必须通俗地理解三个范式(通俗地理解是够用的理解,并不是最科学最准确的理解):

之一范式:1NF是对属性的原子性约束,要求属性具有原子性,不可再分解;

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.

没有冗余的数据库设计可以做到。但是,没有冗余的数据库未必是更好的数据库,有时为了提高运行效率,就必须降低范式标准,适当保留冗余数据。具体做法是:在概念数据模型设计时遵守第三范式,降低范式标准的工作放到物理姿灶数据模型设计时考虑。降低范式就是增加字段,允许冗余。

6. 要善于识别与正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,在两者之间增加第三个实体。这样,原来一个多对多的关系,现在变为两个一对多的关系。要将原来两个实体的属性合理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。一般来讲,数据库设计工具不能识别多对多的关系,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:一本图书在不同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,要在二者之间增加第三个实体,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),另外,它还应该有两个外键(“图书”的主键,“读者”的主键),使它能与“图书”和“读者”连接。

7. 主键PK的取值方法

PK是供程序员使用的表间连接工具,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,建议字段的个数不要太多,多了不但索引占用空间大,而且速度也慢。

8. 正确认识数据冗余

主键与外键在多表中的重复出现, 不属于数据冗余,这个概念必须清楚,事实上有许多人还不清楚。非键字段的重复出现, 才是数据冗余!而且是一种低级冗余,即重复性的冗余。高级冗余不是字段的重复出现,而是字段的派生出现。

〖例4〗:商品中的“单价、数量、金额”三个字段,“金额”就是由“单价”乘以“数量”派生出来的,它就是冗余,而且是一种高级冗余。冗余的目的是为了提高处理速度。只有低级冗余才会增加数据的不一致性,因为同一数据,可能从不同时间、地点、角色上多次录入。因此,我们提倡高级冗余(派生性冗余),反对低级冗余(重复性冗余)。

9. E–R图没有标准答案

信息系统的E–R图没有标准答案,因为它的设计与画法不是惟一的,只要它覆盖了系统需求的业务范围和功能内容,就是可行的。反之要修改E– R图。尽管它没有惟一的标准答案,并不意味着可以随意设计。好的E?R图的标准是:结构清晰、关联简洁、实体个数适中、属性分配合理、没有低级冗余。

10. 视图技术在数据库设计中很有用

与基本表、代码表、中间表不同,视图是一种虚表,它依赖数据源的实表而存在。视图是供程序员使用数据库的一个窗口,是基表数据综合的一种形式, 是数据处理的一种方法,是用户数据保密的一种手段。为了进行复杂处理、提高运算速度和节省存储空间, 视图的定义深度一般不得超过三层。若三层视图仍不够用, 则应在视图上定义临时表, 在临时表上再定义视图。这样反复交迭定义, 视图的深度就不受限制了。

对于某些与国家政治、经济、技术、军事和安全利益有关的信息系统,视图的作用更加重要。这些系统的基本表完成物理设计之后,立即在基本表上建立之一层视图,这层视图的个数和结构,与基本表的个数和结构是完全相同。并且规定,所有的程序员,一律只准在视图上操作。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、报表和临时表

中间表是存放统计数据的表,它是为数据仓库、输出报表或查询结果而设计的,有时它没有主键与外键(数据仓库除外)。临时表是程序员个人设计的,存放临时记录,为个人所用。基表和中间表由DBA维护,临时表由程序员自己用程序自动维护。

12. 完整性约束表现在三个方面

域的完整性:用Check来实现约束,在数据库设计工具中,对字段的取值范围进行定义时,有一个Check按钮,通过它定义字段的值城。参照完整性:用PK、FK、表级触发器来实现。用户定义完整性:它是一些业务规则,用存储过程和触发器来实现。

13. 防止数据库设计打补丁的方法是“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,才能说明系统的E–R图少而精,去掉了重复的多余的实体,形成了对客观世界的高度抽象,进行了系统的数据集成,防止了打补丁式的设计;

(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,不仅节省了运行时间,而且节省了索引存储空间;

(3) 一个表中的字段个数越少越好。只有字段的个数少了,才能说明在系统中不存在数据重复,且很少有数据冗余,更重要的是督促读者学会“列变行”,这样就防止了将子表中的字段拉入到主表中去,在主表中留下许多空余的字段。所谓“列变行”,就是将主表中的一部分内容拉出去,另外单独建一个子表。这个方法很简单,有的人就是不习惯、不采纳、不执行。

数据库设计的实用原则是:在数据冗余和处理速度之间找到合适的平衡点。“三少”是一个整体概念,综合观点,不能孤立某一个原则。该原则是相对的,不是绝对的。“三多”原则肯定是错误的。试想:若覆盖系统同样的功能,一百个实体(共一千个属性) 的E–R图,肯定比二百个实体(共二千个属性) 的E–R图,要好得多。

提倡“三少”原则,是叫读者学会利用数据库设计技术进行系统的数据集成。数据集成的步骤是将文件系统集成为应用数据库,将应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,数据共享性就越强,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。

提倡“三少”原则的目的,是防止读者利用打补丁技术,不断地对数据库进行增删改,使企业数据库变成了随意设计数据库表的“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、临时表杂乱无章,不计其数,导致企事业单位的信息系统无法维护而瘫痪。

“三多”原则任何人都可以做到,该原则是“打补丁方法”设计数据库的歪理学说。“三少”原则是少而精的原则,它要求有较高的数据库设计技巧与艺术,不是任何人都能做到的,因为该原则是杜绝用“打补丁方法”设计数据库的理论依据。

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) 在数据库物理设计时,降低范式,增加冗余, 少用触发器, 多用存储过程。

(2) 当计算非常复杂、而且记录条数非常巨大时(例如一千万条),复杂计算要先在数据库外面,以文件系统方式用C++语言计算处理完成之后,最后才入库追加到表中去。这是电信计费系统设计的经验。

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

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

(5) 在使用面向数据的SQL语言进行程序设计时,尽量采取优化算法。

总之,要提高数据库的运行效率,必须从数据库系统级优化、数据库设计级优化、程序实现级优化,这三个层次上同时下功夫。

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明明就是要交论文是不是嘛?去在外面给点钱就做好了啊~这里等好慢哦~

哎,500分穗做就想让人帮你做这个,你知道请人帮腔族迟做伍李毕业设计最少也要几百rmb吧。

我给你1000分你帮我做个?

最近备战考试没时间做.

这样的题目的,一个晚上氏者就可以做好雀核团的吧

更好还是自己做顷橘了,

我正在做余贺敏一个管理信息系统,不过拍梁我看到你的问竖枝题时已经过了你交作业的期限了,好可惜,不然就可以共享了,嘿嘿

SQL数据库的应用领域现状发展前景

SQL数据库

是具有数据操纵和数据定义等多种功能的数据库语言,这种语言具有交互性特点,能为用户提供极大的便利,

数据库管理系统

应充分利用SQL语言提高计算机应用系统的工作质量与效率。

一、SQL数据库的应用领域

1、多媒体数据库

这种数据库主要存储与多媒体有关的数据,如语音、图像和视频数据。多媒体数据更大的特点是数据连续、数据量大、存睁塌储空间大。

2、移动数据库

这种数据库是在

笔记本电脑

、掌上电脑等移动计算机系统上开发的。数据库的更大特点是通过无线数字通信网络传输。移动数据库可以随时随地获取和访问数据,为一些业务应用和一些

突发事件

带来了极大的便利。

3、空间数据库

目前,这种数据库发展迅速。它主要包括地理信息数据库(也称为GIS)和

计算机辅助设计

(CAD)数据库。其中,地理信息数据库一般存储与地图相关的信息数据;CAD数据库一般存储机械、

集成电路

、电子设备设计图纸等设计信息的空间数据库。

4、信息检索系统

信息检索是根据用户输入的信息从数据库中查找相关文档或信息,并将信息反馈给用户。信息检索领域与数据库领域同步发展。它是一个典型的联机文档管理系统或联机图书目录。

5、分布式信息检索

这种数据库是随着Internet的发展而产生的。它广泛应用于Internet和远程计算机网络系统中。特别是随着电子商务的发展,这种数据库的发展更为迅速。许多网络用户(如个人、公司或企业等)将信息存储在自己的计算机中。

6、专家决策系统

专家决策系统也是数据库应用的一部分。因为越来越多的数据可以在网上获得,特别是通过这些数据,企业可以对企业的发展做出更好的决策,从而使企业能够更好地经营。随着人工智能的发展,专家决策系统的应用越来越广泛。

二、SQL数据库现状

1、自主研发

国内键好自主研发

关系型数据库

的企业、单位基本上都是发源于上世纪90年代的,而且都是以大学、科研机构为主。到今天,有代表性的厂商有:达梦–由华中理工冯玉才教授创办,完全自主研发。以Oracle为参照、追赶对象。

2、引进源代码

引进数据库源代码发展国产数据库,如今,经济发展,而且IBM也愿意迎合国人对于国产化的诉求,将搁置多年的Informix源代码拿出来,发挥余热。2023年以来,与IBM签订源代码授权的公司有

华胜天成

、南大通用(Gbase8t)和星瑞格。这三个公司成为以引进Informix源代码发展国产数据库的代表。

三、SQL数据库发展前景

1、产品形成系列化

一方面,Web和

数据仓库

等应用的兴起,数据的绝对量在以惊人的速度迅速膨胀;另一方面,移动和嵌入式应用快速增长。针对市场的不同需求,数据库正在朝系列化方向发展。

2、智能化集成化

SQL数据库技术的广泛使用为企业和组织收集并积累了大量的数据。数据丰富知识贫乏的现实直接导致了

联机分析处理

(OLAP)和

数据挖掘

(DataMining)等技术的出现,促使数据库向智能化方向发展。

3、支持各种互联网应用

SQL数据库管理系统是网络经济的重要基础设施之一。支持Internet(甚至于MobileInternet)数据库应用已经成为

数据库系统

的重要方面。例如,Oracle公司从8版起全面支持互联网应用,是互联网数据库的代表。

扩展资料:

SQL包括了所有对数据库的操作,主要是由4个部分组成:

1、数据定义:又称为“DDL语言”,定义数据库的逻辑结构,包括定义数据库、基本表、视图和索引4部分。

2、数据操纵:又称为“DML语言”,包括插入、删除和更新三种操作。

3、数据查询:又称为“DQL语言”,包括数据查询操作。

4、数据悉亮圆控制:又称为“DCL语言”,对用户访问数据的控制有基本表和视图的授权及回收。

5、事务控制:又称为“TCL语言”,包括事务的提交与回滚。

参考资料来源:

百度百科-SQL数据库

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