如何设计高效的数据库表结构？ 数据库设计建议和技巧 (回复数据库表数据库设计)
如何设计高效的数据库表结构？ 数据库设计建议和技巧
数据库是现代企业不可或缺的基础设施之一，其正确的设计和实施至关重要。设计高效的数据库表结构是数据库设计中最重要的部分之一。高效的数据库表结构能大大提高数据库的可靠性和性能。
本文旨在为读者提供一些数据库设计建议和技巧，帮助读者设计高效的数据库表结构。
1.设计规范和标准化
规范和标准化是数据库设计的基础。在设计数据库表结构时，应该遵循一系列标准和规范，这些标准和规范包括但不限于：
– 表名和字段名应该易于理解和表达含义；
– 表和字段应该使用小写字母和下划线命名；
– 表中应该有一个唯一标识符字段；
– 表中应该有一个主键字段；
– 表间应该使用外键字段进行关联；
– 应该尽可能使用数据库约束（主键、唯一键、外键、默认值、非空值、检查约束等）来保证数据的完整性和准确性；
– 不使用特殊字符或关键字作为表名或字段名；
2.避免过度设计
过度设计是数据库设计中一种常见的问题，它会导致数据库结构复杂，难以维护和理解。因此，数据库设计师必须避免过度设计。
在设计数据库时，应该始终记住以下原则：
– 最小化表的数量；
– 最小化表中字段的数量；
– 最小化字段中的数据类型；
– 最小化索引的数量。
3.选择合适的数据类型
选择合适的数据类型对于提高数据库性能非常重要。当选择数据类型时，应该考虑以下因素：
– 数据类型应该尽可能小。使用较小的数据类型可以节省存储空间并提高查询的速度。例如，如果需要存储年份，使用INT更大只需要4个字节。
– 应该使用正确的数据类型。当涉及到日期和时间时，使用日期和时间类型，而不是字符串类型。当涉及到金额时，使用DECIMAL而不是FLOAT类型，因为DECIMAL能够提供更高的精度。
– 应该使用统一的数据类型。同一表中，应该使用相同的数据类型来存储相同类型的数据。
4.使用索引
索引对于提高数据库查询速度非常重要。当使用索引时，应该考虑以下因素：
– 应该只在需要时才使用索引。使用索引会增加数据插入和更新的时间，因此应该仅在查询过程中需要它们时使用。
– 应该仅对查询频繁的列使用索引。
– 应该仅为小型表使用索引。大型表的索引会占用大量存储空间并且降低查询性能。
– 应该使用联合索引来提高性能。
5.正规化数据表
正规化是减少数据冗余和维护数据完整性的过程。在设计数据库表结构时，应该遵循正规化的规则。
正规化的目标是将数据划分为多个相互关联的表，每个表仅包含其实体的唯一信息。不同的表之间使用主键和外键进行关联。
在进行正规化时，应该遵循以下原则：
– 消除重复的数据；
– 将表拆分成相对较小的表；
– 最小化对重复数据的更新操作；
– 确保每个表只包含唯一数据。
6.使用存储过程和触发器
存储过程和触发器旨在为数据库提供额外的安全性和功能。存储过程是一组SQL语句的，可以在需要时进行查询。触发器是与表相关联的一些逻辑，只要表中的一些操作发生，就会自动启动。
使用存储过程和触发器可以提高数据库的性能和可维护性。
7.备份和恢复
备份和恢复是数据库设计中最重要的部分之一。备份和恢复可以在数据库出现故障时帮助恢复数据库。
使用备份和恢复时，应该考虑以下因素：
– 应该定期备份数据库，以确保在系统故障时能够快速进行恢复；
– 应该进行备份测试，以确保备份是可用的；
– 应该在服务器上多个位置存储备份，以确保不会丢失所有备份；
– 应该测试恢复过程，以确保在需要时可以正确恢复数据库。
结论
数据库设计是企业基础设施的重要组成部分。设计高效的数据库表结构可以提高数据库的可靠性和性能。本文提供了一些数据库设计建议和技巧，帮助读者设计高效的数据库表结构。通过遵循这些建议和技巧，可以设计出可维护且高效的数据库表结构。
相关问题拓展阅读：
数据库设计的六个阶段是什么？
数据库设计过程分为以下六个阶段：
1、需求分析阶段
准确理解和分析用户需求（包括数据和处理），它是整个设计过程的基础，也是最困难、最耗时的一步。
2、概念结构设计阶段
是整个数据库设计的关键，通过对用户需求的集成、归纳和抽象，形成了一个独立于特定数据库管理系统的概念模型。
3、逻辑结构设计阶段
将概念结构转换为DBMS支持的数据模型，对其进行优化。
4、数据库物理设计阶段
为逻辑数据模型选择最适合应用程序环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。
5、数据库实现阶段
根据逻辑设计和物理设计的结果，使用数据库管理系统提供的数据语言、工具和主机语言，建立数据库，编写调试应用程序，组织数据仓库，并进行试运行。
6、数据库运行维护阶段
数据库应用系统经试运行后可投入正式运行，在数据库系统运行过程中，需要不断地对其进行评估、调整和修改。
注：在设计过程中，将数据库的设计与数据库中数据处理的设计紧密结合起来，在每个阶段同时对这两个方面的要求进行分析、抽象、设计和实现，相互借鉴和补充，从而完善这两个方面的设计。
扩展资料：
数据库设计技术
1、清晰的用户需求：作为计算机软件开发的重要基础，数据库设计直接反映了用户的需求。数据库必须与用户紧密沟通，紧密结合用户需求。在定义了用户开发需求之后，设计人员还需要反映具体的业务关系和流程。
2、注意数据维护：设计面积过大、数绝迟御据过于复杂是数据库设计中常见的问题，设计人员应注意数据维护。旦碰
3、增加命名规范化：命名数据库程序和文件非常重要，不仅要避免重复的名称，还要确保数据处于平衡状态。为了降低检索信息和资源的复杂度和难度，设计人员应了解数据库程序与文件之并岩间的关系，并灵活使用大小写字母命名。
4、充分考虑数据库的优化和效率：考虑到数据库的优化和效率，设计人员需要对不同表的存储数据采用不同的设计方法。在设计中，还应该使用最少的表和最弱的关系来实现海量数据的存储。
5、不断调整数据之间的关系：不断调整和简化数据之间的关系，可以有效减少设计与数据之间的联系，进而为维护数据之间的平衡和提高数据读取效率提供保障。
6、合理使用索引：数据库索引通常分为聚集索引和非聚集索引，这样可以提高数据搜索的效率。
参考资料来源：
百度百科-数据库设计
按照规轿中虚范设计，我们将数据库的设计过程分为六个阶段培拆：
系统需求分析阶段；
概念结构设计阶段；
逻辑结构设计阶段；
物理结构设计阶段；闭燃
数据库实施阶段；
数据库运行与维护阶段；
数据库表结构设计，常见的数据库管理系统
一、数据场景 1、表结构简介 任何工具类的东西都是为了解决某个场景下的问题，比如Redis缓存系统热点数据，ClickHouse解决海量数据的实时分析，MySQL关系型数据库存储结构化数据。数据的存储则需要设计对应的表结构，清楚的表结构，有助于快速开发业务，和理解系统。表结构的设计通常从下面几个方面考虑：业务场景、设计规范、表结构、字段属性、数据管理。
2、用户场景
例如存储用户基础信息数据，通常都会下面几个相关表结构：用户信息表、单点登录表、状态管理表、支付账户表等。
用户信息表
存储用户三要素相关信息：姓名，手机号，身份证，登录密码，邮箱等。
CREATE TABLE `ms_user_center` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ‘用户ID’, `user_name` varchar(20) NOT NULL COMMENT ‘用户名’, `real_name` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT ‘真实姓名’, `pass_word` varchar(32) NOT NULL COMMENT ‘密码’, `phone` varchar(20) NOT NULL COMMENT ‘手机号’, `email` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT ‘邮箱’, `head_url` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT ‘用户头像URL’, `card_id` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT ‘身份证号’, `user_sex` int(1) DEFAULT ‘1’ COMMENT ‘用户性别:0-女,1-男’, `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘创建时间’, `update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘更新时间’, `state` int(1) DEFAULT ‘1’ COMMENT ‘是否可用,0-不可用,1-可用’, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT=’用户表’; 单点登录表
用意是在多个业务系统中，用户登录一次就可以访问所有相互信任的业务子系统，是聚合业务平台常用的解决方案。
CREATE TABLE `ms_user_sso` ( `user_id` int(11) NOT NULL COMMENT ‘用户ID’, `sso_id` varchar(32) NOT NULL COMMENT ‘单点信息编号ID’, `sso_code` varchar(32) NOT NULL COMMENT ‘单点登录码,唯一核心标识’, `log_ip` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT ‘登录IP地址’, `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘创建时间’, `update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘更新时间’, `state` int(1) DEFAULT ‘1’ COMMENT ‘是否可用,0-不可用,1-可用’, PRIMARY KEY (`user_id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT=’用户单点登录表’; 状态管理表
系统用户在使用时候可能出现多个状态，例如账户冻结、密码锁定等，把状态聚合到一起，可以更加方便的管理和验证。
CREATE TABLE `ms_user_status` ( `user_id` int(11) NOT NULL COMMENT ‘用户ID’, `account_status` int(1) DEFAULT ‘1’ COMMENT ‘账户状态：0-冻结,1-未冻结’, `real_name_status` int(1) DEFAULT ‘0’ COMMENT ‘实名认证状态：0-未实名,1-已实名’, `pay_pass_status` int(1) DEFAULT ‘0’ COMMENT ‘支付密码是否设置：0-未设置,1-设置’, `wallet_pass_status` int(1) DEFAULT ‘0’ COMMENT ‘钱包密码是否设置：0-未设置,1-设置’, `wallet_status` int(1) DEFAULT ‘1’ COMMENT ‘钱包是否冻结:0-冻结,1-未冻结’, `email_status` int(1) DEFAULT ‘0’ COMMENT ‘邮箱状态:0-未激活,1-激活’, `message_status` int(1) DEFAULT ‘1’ COMMENT ‘短信提醒开启：0-未开启,1-开启’, `letter_status` int(1) DEFAULT ‘1’ COMMENT ‘站内信提醒开启：0-未开启,1-开启’, `emailmsg_status` int(1) DEFAULT ‘0’ COMMENT ‘邮件提醒开启：0-未开启,1-开启’, `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘创建时间’, `update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘更新时间’, `state` int(1) DEFAULT ‘1’ COMMENT ‘是否可用,0-不可用,1-可用’, PRIMARY KEY (`user_id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT=’用户状态表’; 支付账户表
用户交易的核心表，存储用户相关的账户资金信息。
CREATE TABLE `ms_user_wallet` ( `wallet_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ‘钱包ID’, `user_id` int(11) NOT NULL COMMENT ‘用户ID’, `wallet_pwd` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT ‘钱包密码’, `total_account` decimal(20,2) DEFAULT ‘0.00’ COMMENT ‘账户总额’, `usable_money` decimal(20,2) DEFAULT ‘0.00’ COMMENT ‘可用余额’, `freeze_money` decimal(20,2) DEFAULT ‘0.00’ COMMENT ‘冻结金额’, `freeze_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘冻结时间’, `thaw_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘解冻时间’, `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘创建时间’, `update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘更新时间’, `state` int(1) DEFAULT ‘1’ COMMENT ‘是否可用,0-不可用,1-可用’, PRIMARY KEY (`wallet_id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT=’用户钱包’; 二、设计规范 1、涉及模块
通过上面几个表设计的案例，可以看到表设计关联到数据库的各个方面知识：数据类型，索引，编码，存储引擎等。表设计是一个很大的命题，不过也遵循一个基本规范：三范式。
2、三范式 基础概念
一范式
表的列的具有原子性,不可再分解，即列的信息，不能分解,关系型数据库MySQL、Oracle等自动的满足。
二范式
每个事实的数据记录只会出现一次, 不会冗余, 通常设计一个主键来实现。
三范式
要求一个表中不包含已经存在于其它表的非主键信息，例如部门和员工的信息，员工表包含部门表的主键ID，则可以关联获取相关信息，没必要在员工表保存相关信息。
优缺点对比
范式化设计
范式化结构设计通常更新快，因为冗余数据较少，表结构轻巧，也更好的写入内存中。但是查询起来涉及到关联，代价非常高，非常损耗查询性能。
反范式化设计
所有的数据都在一张表中，避免关联查询，索引的有效性更高，但是数据的冗余性极高。
建议结论
上述的两种设计方式在实际开发中都是不存在的，在实际开发中都是混合使用。比如汇总统计，缓存数据，都会基于反范式化的设计。
三、字段属性
合适的字段类型对于高性能来说非常重要，基本原则如下：简单的类型占用资源更少；在可以正确存储数据的情况下，选最小的数据类型。
1、数据类型选择 整数类型
TINYINT、ALLINT、MEDIUMINT、INT、BIGINT，根据数据类型范围合理选择即可。
实数类型
FLOAT、DOUBLE、DECIMAL，建议资金货币相关类型使用高精度DECIMAL存储，或者把数据成倍扩大为整数，采用BIGINT存储，不过处理相对麻烦。
字符类型
CHAR、VARCHAR，长度不确定建议采用VARCHAR存储，不过VARCHAR类型需要额外开销记录字符串长度。CHAR适合存储短字符，或者定长字符串，例如MD5的加密结构。
时间类型
DATETIME、TIMESTAMP，DATETIME保存大范围的值，精度秒。TIMESTAMP以时间戳的格式，范围相对较小，效率也相对较高，所以通常情况建议使用。
MySQL的字段类型有很多种，可以根据数据特性选择合适的，这里只描述常见的几种类型。
2、基础用法操作 数据类型
修改字段类型
ALTER TABLE ms_user_sso MODIFY state CHAR(1) DEFAULT ‘0’ ; ALTER TABLE ms_user_sso MODIFY state INT(1) DEFAULT ‘1’ COMMENT ‘状态：0不可用,1可用’;
修改名称位置
ALTER TABLE ms_user_sso CHANGE log_ip login_ip VARCHAR(32) AFTER update_time ; 索引使用
索引类型：主键索引，普通索引，唯一索引，组合索引，全文索引。这里演示普通索引的操作。MySQL的核心模块，后续详说。
添加索引
ALTER TABLE ms_user_wallet ADD INDEX user_id_index(user_id) ; CREATE INDEX state_index ON ms_user_wallet(state) ;
查看索引
SHOW INDEX FROM ms_user_wallet;
删除索引
DROP INDEX state_index ON ms_user_wallet ;
修改索引
不具有真正意义上的修改，可以把原有的索引删除之后，再次添加索引。
外键关联
用处：外键关联的作用保证多个数据表的数据一致性和完整性，建表时先有主表，后有从表；删除数据表，需要先删从表，再删主表。复杂场景不建议使用，实际开发中用的也不多。
添加外键
ALTER TABLE ms_user_wallet ADD CONSTRAINT user_id_out_key FOREIGN KEY(user_id) REFERENCES ms_user_center(id) ;
删除外键
ALTER TABLE ms_user_wallet DROP FOREIGN KEY user_id_out_key ; 四、表结构管理 1、查看结构 DESC ms_user_status ; SHOW CREATE TABLE ms_user_status ; 2、字段结构 添加字段 ALTER TABLE ms_user_status ADD `delete_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘删除时间’ ; 删除字段 ALTER TABLE ms_user_status DROP COLUMN delete_time ; 3、修改表名 ALTER TABLE ms_user_center RENAME ms_user_info ; 4、存储引擎 存储引擎 SELECT VERSION() ; SHOW ENGINES ;
MySQL 5.6 支持的存储引擎有InnoDB、MyISAM、Memory、Archive、CSV、BLACKHOLE等。一般默认使用InnoDB，支持事务管理。该模块MySQL核心，后续详解。
修改引擎
数据量大的场景下，存储引擎修改是一个难度极大的操作，容易会导致表的特性变动，引起各种后续反应，后续会详说。
ALTER TABLE ms_user_sso ENGINE = MyISAM ; 5、修改编码
表字符集默认使用utf8，通用，无乱码风险，汉字3字节，英文1字节，utf8mb4是utf8的超集，有存储4字节例如表情符号时使用。
查看编码 SHOW VARIABLES LIKE ‘character%’; 修改编码 ALTER TABLE ms_user_sso DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4; 五、数据管理 1、增删改查
添加数据
INSERT INTO ms_user_sso ( user_id,sso_id,sso_code,create_time,update_time,login_ip,state ) VALUES ( ‘1’,’SSO’,’SSO’, ‘:56:57′,’:57:01′,’127.0.0.1′,’1′ );
更新数据
UPDATE ms_user_sso SET user_id = ‘1’,sso_id = ‘SSO’,sso_code = ‘SSO’, create_time = ‘:56:57’,update_time = ‘:57:01’, login_ip = ‘127.0.0.1’,state = ‘1’ WHERE user_id = ‘1’;
查询数据
一般情况下都是禁止使用 select* 操作。
SELECT user_id,sso_id,sso_code,create_time,update_time,login_ip,state FROM ms_user_sso WHERE user_id = ‘1’;
删除数据
DELETE FROM ms_user_sso WHERE user_id = ‘2’ ;
不带where条件，就是删除全部数据。原则上不允许该操作，优化篇会详解。TRUNCATE TABLE也是清空表数据，但是占用的资源相对较少。
2、数据安全 不可逆加密
这类加密算法，多用来做数据验证操作，比如常见的密码验证。
SELECT MD5(‘cicada’)=’94454b1241ad2cfbd0c44efda1b6b6ba’ ; SELECT SHA(‘cicada’)=’a2e4fd34e1d14015fc4dedc7d’; SELECT PASSWORD(‘ile’)=’*B4FB95D86DCFC3F33ADC742CD’ ; 可逆加密
安全性要求高的系统，需要做三级等保，对数据的安全性极高，数据在存储时必须加密入库，取出时候需要解密，这些就需要可逆加密。
SELECT DECODE(ENCODE(‘123456′,’key_salt’),’key_salt’) ; SELECT AES_DECRYPT(AES_ENCRYPT(‘cicada’,’salt123′),’salt123′);
上述数据安全的管理，也可以基于应用系统的服务(代码)层进行处理，相对专业的流程是从数据生成源头处理，规避数据传递过程泄露，造成不必要的风险。
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