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MySQL数据库——数据库的设计(多表之间的关系与三大范式)与备份还原

1 数据库的设计

数据库中存放很多表,设计数据库就是设计表,而表就是对现实事物的抽象,设计数据库,需要明白表的关系,也要知道数据库的设计准则,即范式。数据库设计的好坏关系到项目开发效率与运行的好坏。

1.1 多表之间的关系

  • 一对一(了解):如,人和身份证;
  • 一对多(多对一):如,部门和员工,一个部门有多个员工,一个员工只能对应一个部门;
  • 多对多:如,学生和课程,一门课程可以被多个学生选择,一个学生可以选择多门课程;

1、一对多(多对一)

【实现方式】:在多的一方建立外键,指向一的一方的主键。

【举例】:实现部门和员工的实现关系,分析示意如下:

2、多对多

【实现方式】:需要借助第三张中间表,中间表至少包含两个字段,这两个字段作为第三张表的外键,分别指向两张表的主键。

【举例】:学生表的实现关系,分析示意如下:

3、一对一

【实现方式】:可以在任意一方添加一个唯一外键指向另一方的主键。这种情况用到比较少,了解即可,涉及到这种应用场景,合成一张表更合适些。

【举例】:学生与身份证的实现关系,分析示意如下:

4、多表关系案例

分析旅游线路问题,假设旅游线路有很多分类,且用户可以收藏对应的旅游线路,这里就涉及到三张表:旅游线路分类、旅游线路、用户,分析示意图如下:分类和具体线路是一对多关系,线路和用户是多对多关系。

【SQL语句】:

-- 创建旅游线路分类表 tab_category
-- cid 旅游线路分类主键,自动增长
-- cname 旅游线路分类名称非空,唯一,字符串 100
CREATE TABLE tab_category (
	cid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	cname VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE
);

-- 创建旅游线路表 tab_route
/*
rid 旅游线路主键,自动增长
rname 旅游线路名称非空,唯一,字符串 100
price 价格
rdate 上架时间,日期类型
cid 外键,所属分类
*/
CREATE TABLE tab_route(
	rid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	rname VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE,
	price DOUBLE,
	rdate DATE,
	cid INT,
	FOREIGN KEY (cid) REFERENCES tab_category(cid)
);

/*创建用户表 tab_user
uid 用户主键,自增长
username 用户名长度 100,唯一,非空
password 密码长度 30,非空
name 真实姓名长度 100
birthday 生日
sex 性别,定长字符串 1
telephone 手机号,字符串 11
email 邮箱,字符串长度 100
*/
CREATE TABLE tab_user (
	uid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	username VARCHAR(100) UNIQUE NOT NULL,
	PASSWORD VARCHAR(30) NOT NULL,
	NAME VARCHAR(100),
	birthday DATE,
	sex CHAR(1) DEFAULT '男',
	telephone VARCHAR(11),
	email VARCHAR(100)
);

/*
创建收藏表 tab_favorite
rid 旅游线路 id,外键
date 收藏时间
uid 用户 id,外键
rid 和 uid 不能重复,设置复合主键,同一个用户不能收藏同一个线路两次
*/
CREATE TABLE tab_favorite (
	rid INT, -- 线路id
	DATE DATETIME,
	uid INT, -- 用户id
	-- 创建复合主键
	PRIMARY KEY(rid,uid), -- 联合主键
	FOREIGN KEY (rid) REFERENCES tab_route(rid),
	FOREIGN KEY(uid) REFERENCES tab_user(uid)
);

创建表完成后,使用SQLyog工具可以查看表结构如下:

1.2 数据库设计的范式

在数据库设计时需要遵循的规则,就是数据库范式,要遵循后边的范式要求,必须先遵循前边的所有范式要求,借用百度百科概念:

设计关系数据库时,遵从不同的规范要求,设计出合理的关系型数据库,这些不同的规范要求被称为不同的范式,各种范式呈递次规范,越高的范式数据库冗余越小。目前关系数据库有六种范式:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、巴斯-科德范式(BCNF)、第四范式(4NF)和第五范式(5NF,又称完美范式)。

1、第一范式(1NF):数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项,如下表:

以上表存在的问题:

  • 存在严重数据冗余(重复):姓名、系名、系主任;
  • 数据添加存在问题,如添加一个新开设的系和系主任时,数据不合法;
  • 数据删除存在问题,如张无忌毕业了,删除数据,会将系的数据一起删除。

2、第二范式(2NF):在1NF的基础上,非码属性必须完全依赖于码(在1NF基础上消除非主属性对主码的部分函数依赖)

先介绍几个概念:

  • 函数依赖:A-->B,如果通过A属性(属性组)的值,可以确定唯一B属性的值,则称B依赖于A; 例如:学号-->姓名;(学号,课程名称)-->分数;
  • 完全函数依赖:A-->B,如果A是一个属性组,则B属性值得确定需要依赖于A属性组中所有的属性值; 例如:(学号,课程名称)-->分数;
  • 部分函数依赖:A-->B,如果A是一个属性组,则B属性值得确定只需要依赖于A属性组中某一些属性值即可; 例如:(学号,课程名称)-->姓名;
  • 传递函数依赖:A-->B,B-->C,如果通过A属性(属性组)的值,可以确定唯一B属性的值,再通过B属性(属性组)的值可以确定唯一C属性的值,则称C传递函数依赖于A; 例如:学号-->系名,系名-->系主任;
  • 码:如果在一张表中,一个属性或属性组,被其他所有属性所完全依赖,则称这个属性(属性组)为该表的码;         例如:该表中码为:(学号,课程名称)         主属性:码属性组中的所有属性;         非主属性:除过码属性组的属性;

根据第二范式要求,重新规划的表如下,但是后两个问题还是没有得到解决:

3、第三范式(3NF):在2NF基础上,任何非主属性不依赖于其它非主属性(在2NF基础上消除传递依赖)

2 数据库的备份与还原

数据库的备份与还原操作一般是由DBA负责,备份是为了防止因机器故障等造成数据丢失,所以一般每一天都会将数据库中 的数据保存在文件中,当出现问题时用文件进行数据库的还原。

1、命令行的方式:

  • 备份:mysqldump -u用户名 -p密码 数据库名称 >保存的路径;
  • 还原:登录数据库->创建数据库->使用数据库->执行文件: source 文件路径
C:\Users\think>mysqldump -uroot -proot db1 > d://a.sql
C:\Users\think>mysql -uroot -proot
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| db1                |
| db2                |
| db4                |
| mysql              |
| performance_schema |
| test               |
+--------------------+
7 rows in set (0.00 sec)

mysql> drop database db1;
Query OK, 9 rows affected (0.05 sec)

mysql> create database db1;
mysql> use db1;
mysql> source d://a.sql;
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| db1                |
| db2                |
| db4                |
| mysql              |
| performance_schema |
| test               |
+--------------------+
7 rows in set (0.00 sec)

mysql> show tables;
+---------------+
| Tables_in_db1 |
+---------------+
| department    |
| emp           |
| employee      |
| stu           |
| student       |
| tab_category  |
| tab_favorite  |
| tab_route     |
| tab_user      |
+---------------+
9 rows in set (0.00 sec)

2、图形化的方式:

备份:

还原:

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