当前位置: 首页 > news >正文

数据库设计与范式及其应用

数据库设计是数据库管理系统(DBMS)中的核心环节,良好的数据库设计不仅可以提高数据存取的效率,还能增强数据的可维护性和一致性。范式(Normalization)是一种设计原则,用于减少数据冗余和提高数据完整性。本文将深入探讨数据库设计中的范式及其实际应用。

一、什么是范式

范式是一系列关于关系数据库设计的标准,用于确保数据的结构清晰、无冗余,并能够有效支持数据的一致性。常见的范式包括:

  1. 第一范式(1NF)

    • 定义:每个列中的数据都是原子的,即不可再分的。
    • 应用:例如,在学生信息表中,避免在单元格中存储多个值(如多个电话),应将其分开到不同的行。

    示例

    学生ID姓名电话号码
    1张三1234567890
    1张三0987654321
    2李四1231231234
  2. 第二范式(2NF)

    • 定义:每个非主属性完全依赖于主键,避免部分依赖。
    • 应用:例如,在订单表中,若订单号和产品编号联合构成主键,则产品名称不应依赖于订单号,而应依赖于产品编号。

    示例

    订单号产品编号产品名称数量
    001A001产品A2
    001A002产品B1
    002A001产品A5
  3. 第三范式(3NF)

    • 定义:每个非主属性不依赖于其他非主属性,避免传递依赖。
    • 应用:在员工表中,若包含部门名称,该信息应从部门表中提取,而不是直接存储在员工表中。

    示例

    员工ID姓名部门ID部门名称
    1王五D001销售
    2赵六D002技术

二、范式的应用

1. 数据库设计流程

在进行数据库设计时,可以遵循以下步骤:

  • 需求分析:了解系统的需求,确定需要存储的数据及其关系。
  • 概念模型:使用实体-关系(ER)图绘制数据模型,明确实体、属性及其关系。
  • 逻辑设计:将概念模型转化为关系模型,确定表结构、字段类型和约束。
  • 物理设计:考虑索引、分区等性能优化措施,最终实现数据库。
2. 设计示例

假设我们要设计一个图书管理系统的数据库,可以按照以下步骤进行:

  1. 需求分析:系统需管理图书、作者和借阅记录。

  2. ER图

    • 实体:图书(Book)、作者(Author)、借阅记录(Borrow)。
    • 关系:一本图书可以有多个作者,一名用户可以借阅多本图书。
  3. 逻辑设计

    • 图书表(Books):BookID, Title, AuthorID, Publisher
    • 作者表(Authors):AuthorID, AuthorName
    • 借阅记录表(Borrows):BorrowID, UserID, BookID, BorrowDate
  4. 应用范式

    • 确保每个表遵循相应的范式,避免数据冗余和不一致性。

三、范式的优缺点

优点
  • 数据一致性:减少数据冗余,确保数据的完整性。
  • 易于维护:便于更新和管理数据,减少数据修改时的错误。
缺点
  • 性能开销:在某些情况下,过度规范化可能导致查询变得复杂,需要多表连接,影响性能。
  • 设计复杂性:理解和实施范式需要一定的专业知识,初学者可能感到困难。

四、结论

数据库设计与范式在系统的整体架构中扮演着至关重要的角色。合理的范式应用不仅可以提高数据的存取效率,还能确保数据的完整性和一致性。在实际应用中,设计者需根据具体业务需求灵活运用不同的范式,权衡性能与规范化之间的关系,确保设计的合理性与可维护性。通过良好的数据库设计,可以为后续的系统开发和维护打下坚实的基础。

相关文章:

数据库设计与范式及其应用

数据库设计是数据库管理系统(DBMS)中的核心环节,良好的数据库设计不仅可以提高数据存取的效率,还能增强数据的可维护性和一致性。范式(Normalization)是一种设计原则,用于减少数据冗余和提高数据…...

笔记-配置PyTorch(CUDA 12.2)

文章目录 前言一、安装 PyTorch(CUDA 12.2)1. 创建并激活 Conda 环境2. 安装 PyTorch(CUDA 12.2)3. 安装 torch_geometric 及依赖项4. 验证安装 总结 前言 一、安装 PyTorch(CUDA 12.2) 1. 创建并激活 Con…...

[C++]——红黑树(附源码)

目录 一、前言 二、正文 2.1 红黑树的概念 2.2 红黑树的性质 2.3红黑树节点的定义 2.4 红黑树的插入 2.4.1 情况一 2.4.2 情况二 ​编辑 2.4.3 情况三 2.5 红黑树的验证 三、全部代码 四、结语 一、前言 在上一篇博客中,为小伙伴们进行了AVL树的讲解&#…...

网络文件系统搭建

在CentOS7上搭建网络文件系统(NFS),并让客户端进行挂载,具体步骤如下: 1. 服务器端操作 安装NFS服务器软件包: 执行以下命令安装NFS服务: sudo yum install nfs-utils -y 启动并启用NFS服务&…...

基于vue、VantUI、django的程序设计

首先构建vue项目,构建项目点这里 安装 npm install axios axios简介 Axios 是一个基于 promise 的 HTTP 库,用于发起请求和接收响应,实现异步操作 基本使用 axios对象 请求响应拦截 在utils文件夹里新建ajax.js 创建一个axios对象并…...

京准电钟解读:NTP网络对时服务器助力厂区改造方案

京准电钟解读:NTP网络对时服务器助力厂区改造方案 京准电钟解读:NTP网络对时服务器助力厂区改造方案 1)系统概述 时钟系统可通过网络进行管理及时间校对,为厂区提供高精度、全天时、全天候 的授时服务,统一全厂各种系统…...

本地docker-compose仓库搭建以及推送docker镜像到仓库

前言 以下部分知识只适用于linux,不适合小白,请自行甄别执行 1.搭建 #参考 https://blog.csdn.net/u011535199/article/details/107457275 version: 3 services:registry:restart: alwaysimage: registry:2ports:- 5000:5000environment:#REGISTRY_HT…...

WPF+MVVM案例实战(八)- 自定义开关控件封装实现

文章目录 1、案例运行效果2、项目准备2、功能实现1、控件模板实现2、控件封装1、目录与文件创建2、各文件功能实现 3、开关界面与主窗体菜单实现1、开关界面实现2、主窗体菜单实现 4、源代码获取 1、案例运行效果 2、项目准备 打开项目 Wpf_Examples,新建ToggleBut…...

单机kafka性能需要高性能的硬件做支撑

一般来说,单机kafka在硬件支持的情况下,能支持每秒100万写入,如果硬件没有那么好的话(机械硬盘,容器内给内存8G, CPU也不是很好),就只能减少每秒的写入量,每秒写入5万都比较不错了。 如果强行每…...

Spark 的 Http Broadcast 和 Torrent Broadcast 广播实现类的对比

在 Apache Spark 中,广播机制用于高效地将小型只读数据分发到集群中的各个执行器(Executor)。Spark 中主要有两种不同的广播实现方式:Http Broadcast 和 Torrent Broadcast。这两种方式的核心目标都是将数据高效地分发给所有工作节…...

030_Subplot_In_Matlab中多图绘制之subplot函数

基于子图的多图方法 专业的论文中通常涉及到多个有逻辑关系的图拼接在一起,构成相互支持或者对照。所以很早之前,Matlab就有这个子图的函数subplot。 这个函数的基本语义有三类: 在图窗上划分出一个矩形区域建立一个坐标系,并指…...

免费云服务器有什么使用限制和注意事项?

在数字化时代,云计算已经成为许多企业和个人用户的重要工具。对于初创企业、开发者和学生来说,免费的云服务器提供了一个低成本的解决方案,使他们能够进行项目开发、学习和实验。但在使用过程中也存在一些限制和注意事项。以下是主要的使用限…...

3-ZYNQ 折腾记录 -PS_PL AXI Interfaces

Zynq UltraScale MPSoC集成了功能丰富的四核或双核Arm Cortex-A53 MPCore基于处理系统(Processing System, PS)和可编程逻辑(Programmable Logic, PL)的单一设备。 PS和PL可以使用多个接口和其他信号进行紧密或松散的耦合。这使设计人员能够有效地将用户创建的硬件加速器和其他…...

总结test

1.IO流 |-- 字节流操作任何类型文件|-- 字符流操作纯字符类文件|-- BIO 传统IO流,阻塞型的,也就是BIO,当执行IO流时,CPU只能等待执行完当前任务,才能去执行其他线程任务|-- NIO非阻塞型IO流,CPU可以同时执行…...

在 On hold 期刊 eLife 上发表一篇生信文章需要什么工作量?

生信碱移 科研圈动态 根据弗雷赛斯以及相关媒体最新消息,中科院一区TOP,著名生命科学期刊 eLife [IF: 6.4]已被科睿唯安官方 On hold! ▲ 官网截图。图片来源:https://mjl.clarivate.com/home eLife是一本专注于生物医学和生命科…...

使用Django框架开发企业级Web应用

💖 博客主页:瑕疵的CSDN主页 💻 Gitee主页:瑕疵的gitee主页 🚀 文章专栏:《热点资讯》 使用Django框架开发企业级Web应用 1 引言 2 Django简介 3 安装Python与Django 4 创建Django项目 5 设计应用结构 6 创…...

认识线程 — JavaEE

目录 认识线程(Thread) 1 线程是什么? 2 为什么要有线程 3 进程和线程的区别 区别一 区别二 区别三 区别四 4. Java的线程和操作系统线程的关系 认识线程(Thread) 1 线程是什么? 一个线程就是一个 "执行流"。…...

【C++单调栈】853. 车队|1678

本文涉及的基础知识点 C单调栈 LeetCode853. 车队 在一条单行道上,有 n 辆车开往同一目的地。目的地是几英里以外的 target 。 给定两个整数数组 position 和 speed ,长度都是 n ,其中 position[i] 是第 i 辆车的位置, speed[i…...

第十届文荣奖华丽开幕,郁葱以青春与努力绽放青年演员光芒

10月27日,第十届文荣奖在众人的期待中盛大开启,内地青年女演员郁葱受邀出席,作为国内颇具影响力的影视奖项,文荣奖一直以来都致力于发掘和表彰优秀的影视作品和青年影视人才,为影视行业的发展注入新的活力,…...

CMake 生成器表达式介绍

【写在前面】 生成器表达式在构建系统生成期间进行评估&#xff0c;以生成特定于每个构建配置的信息。它们的形式为 $<...>。例如&#xff1a; target_include_directories(tgt PRIVATE /opt/include/$<CXX_COMPILER_ID>) 这将扩展为 “/opt/include/GNU”、“/opt…...

3.3.1_1 检错编码(奇偶校验码)

从这节课开始&#xff0c;我们会探讨数据链路层的差错控制功能&#xff0c;差错控制功能的主要目标是要发现并且解决一个帧内部的位错误&#xff0c;我们需要使用特殊的编码技术去发现帧内部的位错误&#xff0c;当我们发现位错误之后&#xff0c;通常来说有两种解决方案。第一…...

使用分级同态加密防御梯度泄漏

抽象 联邦学习 &#xff08;FL&#xff09; 支持跨分布式客户端进行协作模型训练&#xff0c;而无需共享原始数据&#xff0c;这使其成为在互联和自动驾驶汽车 &#xff08;CAV&#xff09; 等领域保护隐私的机器学习的一种很有前途的方法。然而&#xff0c;最近的研究表明&…...

Python爬虫实战:研究feedparser库相关技术

1. 引言 1.1 研究背景与意义 在当今信息爆炸的时代,互联网上存在着海量的信息资源。RSS(Really Simple Syndication)作为一种标准化的信息聚合技术,被广泛用于网站内容的发布和订阅。通过 RSS,用户可以方便地获取网站更新的内容,而无需频繁访问各个网站。 然而,互联网…...

Opencv中的addweighted函数

一.addweighted函数作用 addweighted&#xff08;&#xff09;是OpenCV库中用于图像处理的函数&#xff0c;主要功能是将两个输入图像&#xff08;尺寸和类型相同&#xff09;按照指定的权重进行加权叠加&#xff08;图像融合&#xff09;&#xff0c;并添加一个标量值&#x…...

基于数字孪生的水厂可视化平台建设:架构与实践

分享大纲&#xff1a; 1、数字孪生水厂可视化平台建设背景 2、数字孪生水厂可视化平台建设架构 3、数字孪生水厂可视化平台建设成效 近几年&#xff0c;数字孪生水厂的建设开展的如火如荼。作为提升水厂管理效率、优化资源的调度手段&#xff0c;基于数字孪生的水厂可视化平台的…...

鸿蒙中用HarmonyOS SDK应用服务 HarmonyOS5开发一个生活电费的缴纳和查询小程序

一、项目初始化与配置 1. 创建项目 ohpm init harmony/utility-payment-app 2. 配置权限 // module.json5 {"requestPermissions": [{"name": "ohos.permission.INTERNET"},{"name": "ohos.permission.GET_NETWORK_INFO"…...

拉力测试cuda pytorch 把 4070显卡拉满

import torch import timedef stress_test_gpu(matrix_size16384, duration300):"""对GPU进行压力测试&#xff0c;通过持续的矩阵乘法来最大化GPU利用率参数:matrix_size: 矩阵维度大小&#xff0c;增大可提高计算复杂度duration: 测试持续时间&#xff08;秒&…...

Map相关知识

数据结构 二叉树 二叉树&#xff0c;顾名思义&#xff0c;每个节点最多有两个“叉”&#xff0c;也就是两个子节点&#xff0c;分别是左子 节点和右子节点。不过&#xff0c;二叉树并不要求每个节点都有两个子节点&#xff0c;有的节点只 有左子节点&#xff0c;有的节点只有…...

Redis:现代应用开发的高效内存数据存储利器

一、Redis的起源与发展 Redis最初由意大利程序员Salvatore Sanfilippo在2009年开发&#xff0c;其初衷是为了满足他自己的一个项目需求&#xff0c;即需要一个高性能的键值存储系统来解决传统数据库在高并发场景下的性能瓶颈。随着项目的开源&#xff0c;Redis凭借其简单易用、…...

Proxmox Mail Gateway安装指南:从零开始配置高效邮件过滤系统

&#x1f49d;&#x1f49d;&#x1f49d;欢迎莅临我的博客&#xff0c;很高兴能够在这里和您见面&#xff01;希望您在这里可以感受到一份轻松愉快的氛围&#xff0c;不仅可以获得有趣的内容和知识&#xff0c;也可以畅所欲言、分享您的想法和见解。 推荐&#xff1a;「storms…...