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當我們在設(shè)計數(shù)據(jù)庫時，想要實現(xiàn)高效的查詢和操作，往往需要按照規(guī)范化的原則來設(shè)計。規(guī)范化可以確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性，減少數(shù)據(jù)冗余和重復(fù)的情況，使得數(shù)據(jù)更新和查詢時更加高效。但是，在某些情況下，我們需要逆規(guī)范化（denormalization）數(shù)據(jù)庫，以便在提高查詢效率的同時解決復(fù)雜的查詢問題。本文將探討逆規(guī)范化的含義、用途、以及如何在逆規(guī)范化數(shù)據(jù)庫時注意數(shù)據(jù)冗余問題。
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什么是逆規(guī)范化？
在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中，規(guī)范化是一個重要的原則。它通過分解關(guān)系，消除冗余，確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性。規(guī)范化遵循了幾個步驟，規(guī)定了每個表的列數(shù)和列的類型，以及它們之間的關(guān)系。它將數(shù)據(jù)分解為更小的表，而不是將整個數(shù)據(jù)存儲在一個大表中。這樣可以更好地組織數(shù)據(jù)，更有效地利用存儲空間。
與規(guī)范化相對的概念就是逆規(guī)范化。簡而言之，逆規(guī)范化是在設(shè)計數(shù)據(jù)庫時有意地引入冗余數(shù)據(jù)的技術(shù)。逆規(guī)范化的目標是提高查詢性能，簡化查詢語句，使系統(tǒng)更快地響應(yīng)、更高效地運行。
逆規(guī)范化與規(guī)范化之間的不同之處在于，規(guī)范化的目的是消除冗余，而逆規(guī)范化的目的是增加冗余。逆規(guī)范化引入了冗余數(shù)據(jù)，因此可能會損失一些數(shù)據(jù)一致性和完整性。但是，在某些特殊情況下，逆規(guī)范化是必需的，因為它允許我們處理復(fù)雜的查詢問題，并提高查詢性能。
逆規(guī)范化的用途
逆規(guī)范化通常用于以下三個方面：
1. 提高讀取性能
逆規(guī)范化可以改善讀取性能，因為將數(shù)據(jù)合并到一個表中可以減少聯(lián)接和檢索的數(shù)量。逆規(guī)范化允許我們存儲在多個規(guī)范化表中的相關(guān)數(shù)據(jù)在一個表中。因此，降低聯(lián)接數(shù)量并增加讀操作的速度。
2. 減少復(fù)雜查詢的復(fù)雜度
當我們使用復(fù)雜的查詢語句時，其執(zhí)行時間會變得很長。逆規(guī)范化能夠在一定程度上減少查詢復(fù)雜度，因為我們可以在一個表中存儲多個表的數(shù)據(jù)，避免使用復(fù)雜的查詢語句。
3. 支持快速寫入
在某些情況下，禁止或限制規(guī)范化可能導(dǎo)致更快的寫操作。在規(guī)范化中，每個表只包含一個關(guān)鍵信息，例如位置或客戶名稱，因此必須插入多個表。在逆規(guī)范化中，我們將這些信息合并到一個表中，從而減少插入的數(shù)量，因此，寫入速度更快。
逆規(guī)范化可能會引發(fā)的問題
盡管逆規(guī)范化可以提高查詢性能，但是它也可能會導(dǎo)致一些問題：
1. 數(shù)據(jù)冗余問題
逆規(guī)范化通常引入了冗余數(shù)據(jù)。例如，在兩個表中存儲相同的客戶信息，當一個客戶的信息更改時，我們必須更新兩個表，否則會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的問題。如果您不小心，可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余，并且不知道哪個表是“最新的”。
2. 維護問題
逆規(guī)范化通常需要更多的維護。例如，如果我們要從多個表中檢索信息進行分析，則必須在它們中查找相關(guān)的列。同樣，如果我們要更改冗余數(shù)據(jù)，則必須將更改應(yīng)用于多個表。
3. 安全問題
逆規(guī)范化可能會引起安全問題。例如，在多個表中存儲相同的客戶信息可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露或丟失。
因此，必須謹慎地進行逆規(guī)范化，并在使用逆規(guī)范化時注意這些問題。
如何進行逆規(guī)范化？
逆規(guī)范化可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致、維護問題以及安全問題等問題。然而，如果逆規(guī)范化得當，我們可以在一定程度上解決復(fù)雜的查詢問題，并提高查詢性能。以下是一些逆規(guī)范化時需要注意的事項：
1. 選擇正確的表格進行逆規(guī)范化
并不是所有的表都適合逆規(guī)范化。您需要選擇在查詢頻率相對高且查詢復(fù)雜度高的表進行逆規(guī)范化。盡量將不需要逆規(guī)范化的表保持規(guī)范化。
2. 選擇合適的關(guān)鍵字匯總
在逆規(guī)范化過程中，最重要的問題是選擇一個合適的關(guān)鍵字將多個表中的數(shù)據(jù)合并到一個表中。您需要確保選擇的關(guān)鍵字可以確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性。例如，在銷售訂單編號下，可以存儲有關(guān)訂單，客戶，產(chǎn)品和發(fā)票等其他信息。
3. 確保數(shù)據(jù)一致性
在逆規(guī)范化過程中，您需要確保數(shù)據(jù)的一致性。更新逆規(guī)范化表時，必須確保將數(shù)據(jù)同步到其他的相關(guān)表中，否則可能會引起數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)不一致的問題。
4. 監(jiān)視查詢性能
逆規(guī)范化可以提高查詢性能，但是如果不正確使用，可能會導(dǎo)致查詢性能下降。因此，在進行逆規(guī)范化后，必須監(jiān)視查詢性能并對其進行調(diào)整。
結(jié)論
逆規(guī)范化通常用于提高讀取性能、減少復(fù)雜查詢的復(fù)雜度以及支持快速寫入。盡管逆規(guī)范化可以提高查詢性能，但是它也可能會引起數(shù)據(jù)冗余、維護問題以及安全問題。在進行逆規(guī)范化時，您需要選擇適合逆規(guī)范化的表，并選擇正確的關(guān)鍵字來匯總數(shù)據(jù)。在更新逆規(guī)范化表時，確保將數(shù)據(jù)同步到其他相關(guān)表中，以確保數(shù)據(jù)一致性。逆規(guī)范化后，必須監(jiān)視查詢性能并對其進行調(diào)整，以確保查詢性能的更佳狀態(tài)。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 什么是數(shù)據(jù)庫中的規(guī)范化?
什么是數(shù)據(jù)庫中的規(guī)范化?
規(guī)范化理論把關(guān)系應(yīng)滿足的規(guī)范要求分為幾級，滿足更低要求的一級叫做之一范式(1NF)，在之一范式的基礎(chǔ)上提出了第二范式(2NF)，在第二范式的基礎(chǔ)上又提出了第三范式(3NF)，以后又提出了BCNF范式，4NF，5NF。范式的等級越高，應(yīng)滿足的約束集條件也越嚴格。
之一范式（1NF）
在關(guān)系模式R中中，如果每個屬性值都是不可再分的原子屬性，則稱R是之一范式的關(guān)系。例如：關(guān)系R（職工號，姓名，號碼）中一個人可能有一個辦公室和一個住宅號碼，規(guī)范成為1NF的方法一般是將電纖悉茄話號碼分為單位和住宅兩個屬性，即 R（職工號，姓名，辦公，住宅）。1NF是關(guān)系模式的更低要求。
第二范式（2NF）
如果關(guān)系模式R是1NF且其中的所有非主屬性都完全函數(shù)依賴于關(guān)鍵字，則稱關(guān)系R 是屬于第二范式的。例：選課關(guān)系 SC（SNO，CNO，GRADE，CREDIT）其中SNO為學號， CNO為課程號，GRADEGE 為成績，CREDIT 為陸孝學分。 由以上條件，關(guān)鍵字為組合關(guān)鍵字（SNO，CNO）。在應(yīng)用中使用以上關(guān)系模毀察式有以下問題： （1）數(shù)據(jù)冗余，假設(shè)同一門課由40個學生選修，學分就重復(fù)40次；（2）更新復(fù)雜，若調(diào)整了某課程的學分，相應(yīng)元組的CREDIT值都要更新，有可能會出現(xiàn)同一門課學分不同；（3）插入異常，如計劃開新課，由于沒人選修，沒有學號關(guān)鍵字，只能等有人選修才能把課程和學分存入；（4）.刪除異常，若學生已經(jīng)結(jié)業(yè)，從當前數(shù)據(jù)庫刪除選修記錄，而某些課程新生尚未選修，則此門課程及學分記錄無法保存。以上問題產(chǎn)生的原因是非主屬性CREDIT僅函數(shù)依賴于CNO，也就是CREDIT部分依賴組合關(guān)鍵字（SNO，CNO）而不是完全依賴。解決方法是將以上關(guān)系分解成兩個關(guān)系模式 SC（SNO，CNO，GRADE）和C（CNO，CREDIT）。新關(guān)系包括兩個關(guān)系模式，它們之間通過SC中的外鍵CNO相聯(lián)系，需要時再進行自然聯(lián)接，恢復(fù)原來的關(guān)系
第三范式（3NF）
如果關(guān)系模式R是2NF且其中的所有非主屬性都不傳遞依賴于碼，則稱關(guān)系R是屬于第三范式的。例如關(guān)系模式S（SNO，SNAME，DNO，DNAME，LOCATION）中各屬性分別代表學號、姓名、所在系、系名稱、系地址。關(guān)鍵字SNO決定各個屬性。由于是單個關(guān)鍵字，沒有部分依賴的問題，肯定是2NF。但關(guān)系S肯定有大量的冗余，有關(guān)學生所在系的幾個屬性DNO，DNAME，LOCATION將重復(fù)存儲，插入、刪除和修改時也將產(chǎn)生類似以上例的情況。原因在于關(guān)系中存在傳遞依賴，即SNO -> DNO，DNO -> LOCATION, 因此關(guān)鍵字SNO對LOCATION函數(shù)決定是通過傳遞依賴SNO -> LOCATION 實現(xiàn)的。也就是說，SNO不直接決定非主屬性LOCATION。解決方法是將該關(guān)系模式分解為兩個關(guān)系S（SNO，SNAME，DNO）和D（DNO，DNAME，LOCATION），兩個關(guān)系通過S中的外鍵DNO聯(lián)系。
BC范式(BCNF)
如果關(guān)系模式R的所有屬性（包括主屬性和非主屬性）都不傳遞依賴于R的任何候選關(guān)鍵字，那么稱關(guān)系R是屬于BCNF的?；蛘哒f關(guān)系模式R中，如果每個決定因素都包含關(guān)鍵字（而不是被關(guān)鍵字所包含），則R是BCNF。 通常認為BCNF是修正的第三范式，有時也稱為擴充的第三范式。
理解數(shù)據(jù)庫規(guī)范化的意義
【TechTarget中國原創(chuàng)】數(shù)據(jù)庫規(guī)范化是由Edgar Frank Codd提出的，他是IBM公司的一位計算機科學家，他在自己的論文《20世紀70年代大型共享數(shù)據(jù)銀行數(shù)據(jù)關(guān)系模型》中首次提出這種說法。數(shù)據(jù)庫規(guī)范化是一個過程，這個過程中需要對現(xiàn)存表結(jié)構(gòu)進行修改，把表轉(zhuǎn)化使遵循一系列先進的范式。
它著重于消除開發(fā)人員和他們項目的“電子表格綜合癥”。電子表格綜合癥是指開發(fā)人員傾向于在盡可能少的表中擠下盡可能多的信息。
早些時候，由于受電子表格的概念以及在電子表格中管理數(shù)據(jù)思路的影響，開發(fā)人員們一直采用與涉及電子表格相同的思路設(shè)計MySQL數(shù)據(jù)庫?，F(xiàn)在，再用這種方法設(shè)計MySQL數(shù)據(jù)庫被認為是不明智的做法，因為這種電子表格綜合癥設(shè)計的表在每次數(shù)據(jù)庫有很小的改變時，都要持續(xù)不斷地進行重新設(shè)計。
在MySQL中實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫規(guī)范化的好處
通過鄭和裂智能數(shù)據(jù)分類，降低存儲空間使用量是對MySQL實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫規(guī)范化的眾多好處之一。它幫助實現(xiàn)了更好，更快，更強的搜索功能，因為它與早期基于混合實體的搜索方式相比，需要掃描更少的實體。通過數(shù)據(jù)庫規(guī)范化，數(shù)據(jù)完整性也得以改善，因為它把所有數(shù)據(jù)分成單獨的實體，并用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)在實體間建立強連接。
Mike Hillyer是之前MySQL AB的一位技術(shù)作家，他解釋說：“數(shù)據(jù)庫規(guī)范化的目標是確保每個表中所有非鍵列都直接依賴于主鍵：整個都是鍵，除了鍵沒有其它。有了這個目標，隨之而來還有一些好處，我們降低了冗余，減少了異常，提高了效率?！?/p>
數(shù)據(jù)規(guī)范化很容易做到
下面的例子將說明數(shù)據(jù)庫規(guī)范化如何幫助實現(xiàn)MySQL中的良好設(shè)計。下面的表喊閉展示了需要在數(shù)據(jù)庫中捕獲的數(shù)據(jù)。
Chad Russell is a programmer and system administrator who owns his own internet hosting company. Jon Stephens is a member of the MySQL AB documentation team.
數(shù)據(jù)庫 逆規(guī)范化的介紹就聊到這里吧，感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于數(shù)據(jù)庫 逆規(guī)范化,數(shù)據(jù)庫逆規(guī)范化：增強查詢效率的同時需注意數(shù)據(jù)冗余問題,什么是數(shù)據(jù)庫中的規(guī)范化?的信息別忘了在本站進行查找喔。
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文章名稱：數(shù)據(jù)庫逆規(guī)范化：增強查詢效率的同時需注意數(shù)據(jù)冗余問題(數(shù)據(jù)庫逆規(guī)范化)
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