如何设计数据库？E-R图帮助你从无到有

关系数据库建模

  数据库建模是指针对一个给定的应用环境构造数据库模式，建立数据库及其应用系统，能够有效地存储数据，满足用户的应用需求。明确Web系统的业务需求后，关系数据库建模通常由以下两步完成。

• 设计E-R图：构造一个反应现实世界实体之间关系的模型。
• 关系表设计：将E-R图转换为关系表，并定义列类型，建立主键、外键等各种约束。

1. 设计E-R图

  E-R图，即实体-关系(Entity-Relationship)图。

• 实体：客观存在的事物、事件、角色等，如老师、订单
• 实体属性：用于描述实体的特性，每个实体可以有多个属性。比如老师的性别、年龄等
• 关系：反应两个实体之间客观存在的关系

实体关系分为以下3类：

• 一对一关系：实体A至多只有一个实体B与之关联，实体B至多只有一个实体A与之关联。例如：人和身份证、你和女朋友
• 一对多关系：实体A可以有零个、一个或者多个实体B与之关联，而实体B之多只有一个实体A与之关联。例如：人与银行卡
• 多对多关系：实体A可以有零个、一个或者多个实体B与之关联，且实体B可以有零个、一个或者多个实体A与之关联。例如：学生和课程

  在E-R的绘制中，常用方块表示实体，实体周围的圆圈表示属性，实体之间的菱形表示关系。

上图中定义了4个实体和3个关系

四个实体：老师、课程、学生、学生证

三个关系：
课程与学生多对多
学生与学生证一对一
课程与老师一对多（学校规定一个老师只能教一门课，一个课由多个老师来教）

2. 关系表设计

  完成了E-R图设计之后，可以进行关系表的具体设计。

• 数据库选型，例如MySQL、SQL Server、Oracle、PostgreSQL等。
• 将每个实体转换为一个数据表，将实体的属性转化为该表中的列，为每个列定义相应的数据类型。
• 对于有1：1关系的两个表，为两个表设置相同的主键列。
• 对于1：N关系的两个表，在N表中添加一个外键列，该项与1表的主键相关联。
• 对于M:N关系，生成一个单独的表表示该关系，该关系的列由两个表的主键组成。
• 重新审查所有的表，对需要的地方添加约束，对常用的条件字段设置索引。

通过上述步骤，生成4个实体表和1个关系表。
课程表

老师表

学生表

学生证

enroll

  在以上表定义中，注意关系的表达方法。

• 表student和表card通过设置相同的主键(student_id)实现了1：1的关系
• 表teacher中通过设置外键course_id实现了与课程1：N关系
• 表enroll实现了“学生”与“课程”的M:N关系

参考自《Python高效开发实战》刘长龙著