一、數據庫設計分爲幾個階段？
先抽象概括業務實體——建立實體的表結構——建立表與表之間的鏈接關係
二、抽象概括業務實體
三、建立實體的表結構
1. 現實世界的數據與模型，可以一對多，多對一，多對多的映射到數據庫表設計中。
一對多：一份員工履歷紙質資料（原始單證），在人力資源信息系統中，就對應三個基本表：員工基本情況表、社會關係表、工作簡歷表，即三個實體。
2. 基本表與中間表、臨時表不同，因爲它具有如下四個特性：原子性：基本表中的字段是不可再分解的；原始性：基本表中的記錄是原始數據（基礎數據）的記錄；演繹性：由基本表與代碼表中的數據，可以派生出所有的輸出數據；穩定性：基本表的結構是相對穩定的，表中的記錄是要長期保存的。
四、建立表與表之間的鏈接關係
1.主鍵與外鍵的設計，在全局數據庫的設計中，佔有重要地位。
2.E—R 圖中, 處於葉子部位的實體, 可以定義主鍵，也可以不定義主鍵（因爲它無子孫）, 但必須要有外鍵（因爲它有父親）。
3.主鍵是實體的高度抽象，主鍵與外鍵的配對，表示實體之間的連接。
五、現實世界的數據分析建模。
二、數據庫邏輯設計階段的常見問題？
1.信息重複：
舉例 ： 姓名，年齡，公司名稱，薪水，組成的二維表中，對於在同一公司的人員，公司名稱就重複存儲了。應該分爲表1：姓名，公司 表2：姓名，年齡，薪水。（假設沒有重名的姓名）。
問題：導致數據存儲空間的浪費。由於有多行數據時，當公司名稱變化時候，需要找到對應的屬於這個公司的人的行數據去修改相應的公司名稱值。導致修改數據前需要定位多個特定數據行，過程更加的複雜，而後者只需要將表1進行按公司名稱排序後，直接修改特定的公司名稱，過程相對簡單，帶價和開銷要小很多。
2.缺乏表達某些信息的能力：
舉例：公司名稱，人員姓名，人員崗位，公司規模，公司性質。
問題：導致人的常規思維難以明白。到底是反映公司的基本屬性信息，還是反映公司的人員基本信息 。
3.設計缺乏靈活性：
舉例：姓名，年齡，公司名稱，薪水。當沒有人員姓名的時候，是否就不能存儲一個新的公司名稱。現實生活中，公司名稱需要進行新增管理，但是公司不一定，馬上就具有與員工之間的關聯關係，有的人會用 空值（值不存在或值存在但尚未獲取到）來解決，但不是最好的辦法。最好是分別存儲公司信息和人員信息，保證各自的相對獨立性和靈活性。當公司的人員減少至0後，是否就要刪除相關公司的信息記錄，導致不能查看曾經有過僱員的公司名稱，不符合實際數據記錄需求。
問題：導致實際交互和存儲，不能滿足現實與虛擬世界的映射記錄需求場景。
4.拘泥於滿足第三範式
基本表及其字段之間的關係, 應儘量滿足第三範式。但是，滿足第三範式的數據庫設計，往往不是最好的設計。爲了提高數據庫的運行效率，常常需要降低範式標準：適當增加冗餘，達到以空間換時間的目的。比如有一張存放商品的基本表，如下表所示。“金額”這個字段的存在，表明該表的設計不滿足第三範式，因爲“金額”可以由“單價”乘以“數量”得到，說明“金額”是冗餘字段。但是，增加“金額”這個冗餘字段，可以提高查詢統計的速度，這就是以空間換時間的作法。
| 商品名稱 | 商品型號 | 單價 | 數量 | 金額 |
| 電視機 | 29吋 | 2,500 | 40 | 100,000 |
沒有冗餘的數據庫可以設計。但是，沒有冗餘的數據庫未必是最好的數據庫，有時爲了提高運行效率，就必須降低範式標準，適當保留冗餘數據。具體做法是：在概念數據模型設計時遵守第三範式，降低範式標準的工作放到物理數據模型設計時考慮。降低範式就是增加字段，允許冗餘。
- 正確認識數據冗餘
主鍵與外鍵在多表中的重複出現，不屬於數據冗餘，這個概念必須清楚，事實上有許多人還不清楚。非鍵字段的重複出現，纔是數據冗餘！而且是一種低級冗餘，即重複性的冗餘。高級冗餘不是字段的重複出現，而是字段的派生出現。
比如商品中的“單價、數量、金額”三個字段，“金額”就是由“單價”乘以“數量”派生出來的，它就是冗餘，而且是一種高級冗餘。冗餘的目的 是爲了提高處理速度。只有低級冗餘纔會增加數據的不一致性，因爲同一數據，可能從不同時間、地點、角色上多次錄入。因此，我們提倡高級冗餘（派生性冗 餘），反對低級冗餘（重複性冗餘）。
4.多對多的設計方法
要善於識別與正確處理多對多的關係。若兩個實體之間存在多對多的關係，則應消除這種關係。消除的辦法是，在兩者之間增加第三個實體。這樣，原來一個多對多的關係，現在變爲兩個 一對多的關係。要將原來兩個實體的屬性合理地分配到三個實體中去。這裏的第三個實體，實質上是一個較複雜的關係，它對應一張基本表。一般來講，數據庫設計工具不能識別多對多的關係，但能處理多對多的關係。 比如在“圖書館信息系統”中，“圖書”是一個實體，“讀者”也是一個實體。這兩個實體之間的關係，是一個典型的多對多關係：一本圖書在不同時間可以被多個讀者借閱，一個讀者又可以借多本圖書。爲此，要在二者之間增加第三個實體，該實體取名爲“借還書”，它的屬性爲：借還時間、借還標誌（0表 示借書，1表示還書），另外，它還應該有兩個外鍵（“圖書”的主鍵，“讀者”的主鍵），使它能與“圖書”和“讀者”連接。
4.主鍵的取值依據
PK是供程序員使用的表間連接工具，可以是無意義的數字串, 由程序自動加1來實現。也可以是有物理意義的字段名或字段名的組合。不過前者比後者好。當PK是字段名的組合時，建議字段的個數不要太多，多了不但索引佔用空間大，而且速度也慢。
4.主鍵的取值依據
E-R圖沒有標準答案，信息系統的E-R圖沒有標準答案，因爲它的設計與畫法不是惟一的，只要它覆蓋了系統需求的業務範圍和功能內容，就是可行的。反之要修改E- R圖。儘管它沒有惟一的標準答案，並不意味着可以隨意設計。好的E—R圖的標準是：結構清晰、關聯簡潔、實體個數適中、屬性分配合理、沒有低級冗餘。
4.運用視圖
與基本表、代碼表、中間表不同，視圖是一種虛表，它依賴數據源的實表而存在。視圖是供程序員使用數據庫的一個窗口，是基表數據綜合的一種形 式, 是數據處理的一種方法，是用戶數據保密的一種手段。爲了進行復雜處理、提高運算速度和節省存儲空間, 視圖的定義深度一般不得超過三層。 若三層視圖仍不夠用, 則應在視圖上定義臨時表, 在臨時表上再定義視圖。這樣反覆交迭定義, 視圖的深度就不受限制了。對於某些與國家政治、經濟、技術、軍事和安全利益有關的信息系統，視圖的作用更加重要。這些系統的基本表完成物理設計之後，立即在基本表上 建立第一層視圖，這層視圖的個數和結構，與基本表的個數和結構是完全相同。並且規定，所有的程序員，一律只准在視圖上操作。只有數據庫管理員，帶着多個人 員共同掌握的“安全鑰匙”，才能直接在基本表上操作。請讀者想想：這是爲什麼？中間表、報表和臨時表：中間表是存放統計數據的表，它是爲數據倉庫、輸出報表或查詢結果而設計的，有時它沒有主鍵與外鍵（數據倉庫除外）。臨時表是程序員個人設計的，存放臨時記錄，爲個人所用。基表和中間表由DBA維護，臨時表由程序員自己用程序自動維護。
4.完整性約束表
域的完整性：用Check來實現約束，在數據庫設計工具中，對字段的取值範圍進行定義時，有一個Check按鈕，通過它定義字段的值城。
參照完整性：用PK、FK、表級觸發器來實現。
用戶定義完整性：它是一些業務規則，用存儲過程和觸發器來實現。
- 防止數據庫設計打補丁的方法是“三少原則”
- 一個數據庫中表的個數越少越好。只有表的個數少了，才能說明系統的E--R圖少而精，去掉了重複的多餘的實體，形成了對客觀世界的高度抽象，進行了系統的數據集成，防止了打補丁式的設計；
- 一個表中組合主鍵的字段個數越少越好。因爲主鍵的作用，一是建主鍵索引，二是做爲子表的外鍵，所以組合主鍵的字段個數少了，不僅節省了運行時間，而且節省了索引存儲空間；
- 一個表中的字段個數越少越好。只有字段的個數少了，才能說明在系統中不存在數據重複，且很少有數據冗餘，更重要的是督促 讀者學會“列變行”，這樣就防止了將子表中的字段拉入到主表中去，在主表中留下許多空餘的字段。所謂“列變行”，就是將主表中的一部分內容拉出去，另外單 獨建一個子表。這個方法很簡單，有的人就是不習慣、不採納、不執行。
數據庫設計的實用原則是：在數據冗餘和處理速度之間找到合適的平衡點。“三少”是一個整體概念，綜合觀點，不能孤立某一個原則。該原則是相 對的，不是絕對的。“三多”原則肯定是錯誤的。試想：若覆蓋系統同樣的功能，一百個實體（共一千個屬性） 的E-R圖，肯定比二百個實體（共二千個屬性） 的E--R圖，要好得多。
提倡“三少”原則，是叫讀者學會利用數據庫設計技術進行系統的數據集成。數據集成的步驟是將文件系統集成爲應用數據庫，將應用數據庫集成爲 主題數據庫，將主題數據庫集成爲全局綜合數據庫。集成的程度越高，數據共享性就越強，信息孤島現象就越少，整個企業信息系統的全局E—R圖中實體的個數、 主鍵的個數、屬性的個數就會越少。
提倡“三少”原則的目的，是防止讀者利用打補丁技術，不斷地對數據庫進行增刪改，使企業數據庫變成了隨意設計數據庫表的“垃圾堆”，或數據庫表的“大雜院”，最後造成數據庫中的基本表、代碼表、中間表、臨時表雜亂無章，不計其數，導致企事業單位的信息系統無法維護而癱瘓。
“三多”原則任何人都可以做到，該原則是“打補丁方法”設計數據庫的歪理學說。“三少”原則是少而精的原則，它要求有較高的數據庫設計技巧與藝術，不是任何人都能做到的，因爲該原則是杜絕用“打補丁方法”設計數據庫的理論依據。
- 提高數據庫運行效率的辦法
在給定的系統硬件和系統軟件條件下，提高數據庫系統的運行效率的辦法是：
- 在數據庫物理設計時，降低範式，增加冗餘，少用觸發器, 多用存儲過程。
- 當計算非常複雜、而且記錄條數非常巨大時（例如一千萬條），複雜計算要先在數據庫外面，以文件系統方式用C++語言計算處理完成之後，最後才入庫追加到表中去。這是電信計費系統設計的經驗。
- 發現某個表的記錄太多，例如超過一千萬條，則要對該表進行水平分割。水平分割的做法是，以該表主鍵PK的某個值爲界線，將該表的記錄水平分割爲兩個表。若發現某個表的字段太多，例如超過八十個，則垂直分割該表，將原來的一個表分解爲兩個表。
- 對數據庫管理系統DBMS進行系統優化，即優化各種系統參數，如緩衝區個數。
- 在使用面向數據的SQL語言進行程序設計時，儘量採取優化算法。
總之，要提高數據庫的運行效率，必須從數據庫系統級優化、數據庫設計級優化、程序實現級優化，這三個層次上同時下功夫。
三、關係型數據庫表，屬性的域是原子的還是非原子的區別？
四、關係表中，某屬性爲NULL值，來表示數據未知或不存在，爲什麼提倡避免使用空值？
五、BC範式的應用場景
當數據庫的很多表記錄都是千萬以上條數據時，一味追求低數據冗餘，反而會導致數據庫性能的低劣，爲提高性能在表結構設計時，適當增加數據冗餘，可以盡最大可能避免大量的數據表關聯查詢。
二、數據模型的設計要點？
1. E-R模型中，概念和對象可以用實體、聯繫或屬性來表示，行業領域的業務數據可以用弱實體集、概化、特化或聚集描述，但需要在簡單、緊湊的模型與更精確但也更復雜的模型之間進行權衡。
2.用E-R圖定義的數據庫設計可以用關係模式的集合來表示，數據庫的每個實體集和聯繫集都有唯一的關係模式與之對應，其名稱即爲相應的實體集或聯繫集的名稱，這是E-R圖轉換爲關係數據庫設計的基礎。
