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
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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