关于数据库反范式设计

之前并没有对这个问题有一个确切的概念,之所以要反范式,一定要知道为什么要反范式设计,设立就先从三范式说起。

从我的记忆中,三范式这么要求:

第一范式:一张表不能够有相同的字段,这是所有范式的基础。

第二范式:一张表必须要有唯一标示

第三范式:不依赖其他非主属性


上面的范式从数据库的设计角度并没有什么问题,但是,在实际的项目设计中会出现很大的问题。


举例: 使用ORM框架,如hibernate,mybatis等,如果完全的遵守范式设计,那么在效率上会存在很大的问题,

原因如下:

如hibernate查询会查询所有的记录信息,这是如果有外检一对多,多对多等关系势必影响系统效率。

另一方面,如果完全遵守范式要求,虽然在一定程度上降低了数据库的yongyu度。但是系统的可维护性会大大的下降。


如果仅仅是这量反面就有足够的理由去做反范式要求了,与其遵守范式要求,不如将更多的业务封装在代码层,这样做的好处就不言而喻了。


综上,总结处一个反范式设计的目的:用空间去换时间。

空间在这里的成本其实是远远低于时间成本的,随着项目的发布,空间成本会越来越低。


所以,反范式设计其实是一个不错的选择,特别是数据量特别和业务复杂度不高的情况下。

### 范式与反范式的概念 #### 范式 (Normalization) 范式是一种数据库设计方法,旨在减少数据冗余并提高数据完整性。通过规范化处理,可以消除重复组、创建单一主题的小型格,并确保每个只包含最少数量的列。范式分为个级别,通常提到的第一至第三范式是最常见的。 - **第一范式 (1NF)**:确保每列都是原子性的,即不可再分。 - **第二范式 (2NF)**:在满足1NF的基础上,消除了部分依赖,使得非主键属性完全依赖于整个主键。 - **第三范式 (3NF)**:进一步去除传递依赖,在2NF基础上不允许存在非主键之间的间接关联[^2]。 ```sql CREATE TABLE Orders ( OrderID INT PRIMARY KEY, CustomerID INT NOT NULL, ProductID INT NOT NULL, Quantity INT NOT NULL, FOREIGN KEY (CustomerID) REFERENCES Customers(CustomerID), FOREIGN KEY (ProductID) REFERENCES Products(ProductID) ); ``` 此SQL语句展示了如何按照范式原则构建订单,其中`Orders`仅保存必要的信息而不含任何冗余字段。 #### 反范式 (Denormalization) 相比之下,反范式则是有意违反某些范式规则以换取更好的读取性能或其他特定目标的技术手段。这可能涉及增加一些冗余度或将原本分开存储的信息合并到一起。虽然这样做可能导致更复杂的维护工作以及潜在的数据一致性风险,但在某些场景下确实能显著提升效率[^4]。 ```sql CREATE TABLE SalesReport ( ReportDate DATE, TotalSales DECIMAL(10, 2), MostSoldItem VARCHAR(255), BestCustomerName VARCHAR(255) ); ``` 这里展示了一个经过反范化后的销售报告例子,它直接包含了汇总统计结果和其他预计算好的值以便快速访问。 ### 应用场景分析 对于高并发读操作的应用程序来说,适当运用反范式能够有效降低查询延迟;而对于写密集型应用,则应优先考虑遵循严格的范式标准来保障事务的一致性和简化管理流程。当面对海量数据分析任务时,可以通过预先聚合或缓存常用视图的方式来实现局部范围内的反范式优化,从而达到平衡两者优势的效果[^1]。
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