问题

什么样的数据库设计才是优秀的?

回答
一张优质的数据库设计,就像一个精心规划的城市,每个部分都各司其职,相互协作,既能满足当前的需求,又能为未来的发展打下坚实基础。它绝不仅仅是堆砌表和字段,而是对业务流程、数据关联和性能优化进行深入理解和巧妙平衡的艺术。

那么,什么样的数据库设计才能称得上优秀呢?我们可以从几个关键维度来剖析:

一、 贴合业务,逻辑清晰:

这是最根本的原则。数据库设计必须是业务需求的忠实反映。

理解业务流程: 在动手设计之前,花足够的时间去理解业务的核心是什么,数据是如何流动的,用户如何与数据交互。问“为什么”比问“怎么做”更重要。例如,一个电商平台的数据库,你需要知道用户如何浏览商品、添加到购物车、下单、支付、退货等一系列流程。
概念模型(ER图): 优秀的设计始于一个清晰的概念模型。实体(Entities)代表业务中的关键对象(如用户、产品、订单),属性(Attributes)描述实体的特征(如用户名、产品价格、订单日期),关系(Relationships)则描述实体之间的联系(如一个用户可以有多个订单,一个订单可以包含多个产品)。ER图是沟通业务人员和开发人员的桥梁,它的清晰程度直接影响后续设计的成败。
消除冗余,保证一致性: 良好的设计会遵循“范式化”原则,最大限度地减少数据冗余。冗余的代价是数据不一致的可能性,一旦一个数据点在多个地方出现,更新时就可能出错。例如,用户信息(如地址)不应该重复出现在订单表中,而应该通过关联表来体现。当然,在某些特定场景下,为了性能可以适度“反范式化”,但这需要深思熟虑,并权衡利弊。
命名规范且具描述性: 表名、字段名、索引名等等,都应该遵循一套统一的命名规则,并且具有清晰的描述性。例如,使用 `users` 而不是 `tbl_usr`,使用 `product_name` 而不是 `p_nm`。这不仅有助于开发人员理解,还能避免歧义。

二、 结构健壮,可维护性强:

一个优秀的数据库设计,就像一个结构精良的建筑,能够经受住时间的考验,并且方便日后的改造升级。

合理的数据类型选择: 为每个字段选择最合适的数据类型至关重要。这直接关系到存储空间、查询性能和数据准确性。例如,表示日期应该使用 `DATE` 或 `DATETIME`,而不是 `VARCHAR`;表示货币应该使用 `DECIMAL` 或 `NUMERIC`,而不是 `FLOAT` 或 `DOUBLE`(浮点数在精确计算上存在问题)。
主键的选取与维护: 每个表都应该有一个唯一标识行的主键。主键应该是稳定、不变且唯一的。通常情况下,使用自增的整数(如 `INT AUTO_INCREMENT`)作为主键是简单有效的方法。避免使用可能发生变化的数据(如电子邮件地址)作为主键,除非有特殊的设计考虑。
外键约束的运用: 外键是实现实体间关系、保证数据参照完整性的关键。通过外键,可以确保一个表中的数据引用另一个表中的有效数据,从而避免“孤儿记录”。例如,订单表中的 `customer_id` 应该引用用户表中的 `user_id`。
索引策略的优化: 索引是提升查询速度的关键。然而,过多的索引会增加写操作的开销和存储空间。一个优秀的数据库设计会根据查询的频率和类型,合理地创建索引。常用的索引包括Btree索引、哈希索引等。对于经常用于WHERE子句、JOIN条件或ORDER BY子句的字段,应该考虑创建索引。组合索引(Composite Indexes)对于同时出现在查询条件中的多个字段也非常重要。
数据库的划分与组织: 对于大型系统,可以考虑将数据库划分为多个逻辑或物理单元(如按业务模块划分表空间)。这有助于管理、备份和恢复,也能在一定程度上提高性能。
安全性考虑: 权限管理是数据库安全的重要一环。根据用户角色和需求,授予最小必需的权限。避免使用过于宽泛的权限,例如让所有用户都可以访问所有数据。

三、 性能卓越,可扩展性好:

一个优秀的数据库设计,不仅要满足当前需求,还要考虑到未来的增长和性能挑战。

高效的查询设计: 数据库设计的好坏,最终会体现在查询的效率上。遵循“SQL优化”的原则,例如避免在WHERE子句中使用函数(这会阻碍索引的利用),使用`EXPLAIN`分析查询计划,优化JOIN顺序等等。
缓存策略的考虑: 虽然数据库本身有缓存机制,但在设计时也要考虑如何与应用层的缓存机制协同工作,以减轻数据库的压力。
读写分离与分库分表: 随着数据量的增长和访问量的增大,可能需要考虑读写分离(将读请求分散到从库)、分库分表(将数据分散到多个数据库或表中)等策略来应对性能瓶颈。这些策略虽然不是数据库设计的“核心”部分,但在某些场景下,数据库设计需要为它们留出接口和可能性。
可维护的架构: 优秀的设计应该易于理解和修改。当业务发生变化时,能够相对容易地对数据库结构进行调整,而不会引发连锁反应。

四、 灵活与演进:

技术总是在发展,业务需求也在变化。一个优秀的数据库设计,应该具备一定的灵活性,能够适应未来的变化。

避免过度设计: 一开始就追求完美的范式和极致的性能,有时反而会适得其反,增加不必要的复杂性。先满足核心需求,再根据实际情况进行迭代优化。
版本控制与文档: 对数据库设计进行版本控制,并编写清晰的文档,记录设计思路、数据字典、表之间的关系等。这对于团队协作和知识传承至关重要。
监控与调优: 数据库是一个需要持续关注和优化的系统。通过数据库监控工具,可以及时发现性能瓶颈,并根据监控数据对设计进行调整。

总结来说,一个优秀的数据库设计,是一个在“业务理解”、“逻辑严谨”、“性能优化”、“可维护性”和“未来扩展性”之间寻求最佳平衡的过程。它不是一次性的工作,而是需要随着业务的发展和技术的进步不断迭代和完善的。它需要设计者具备深厚的业务洞察力、扎实的技术功底和敏锐的问题分析能力。

它不是某个特定“风格”或“范式”的绝对遵循,而是基于对具体业务场景的深刻理解,做出的最恰当、最有效、最可持续的决策。当你看到一个数据库,它能够平稳高效地支持业务运转,让你在需要修改或扩展时感到轻松,那么,这很可能就是一个优秀的设计。

网友意见

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这里整理了Github各大开源项目的数据库设计,可以参考前人的数据库设计,再加以修改适应自己的业务场景。

我们在上面收录了很多开源项目的mysql数据库建表结构,例如分类有:

以电商分类为例,有:

点击某张,可以查看具体的表结构设计:

20200530更新:

最近补充了创建数据库表的SQL语句,大家可以直接复制执行,就可以快速创建了,创建完成后可以再进行调整和修改。方便了很多。

如果你需要某个字段,也可以直接搜索字段,例如:

找字段 - 数据库大全 - 果创云开放平台


20210528追更:

1、最近我们又收录了一批数据库的表结构设计,继续丰富了更多的数据库结构设计

2、在页面上,我们添加了 猜你喜欢 快速链接,方便查看同一个开源项目内的其他表结构设计

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