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資料庫三大正規化及事務隔離級別

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在實際開發中最為常見的設計正規化有三個:

1.第一正規化(確保每列保持原子性)

第一正規化是最基本的正規化。如果資料庫表中的所有欄位值都是不可分解的原子值,就說明該資料庫表滿足了第一正規化。

第一正規化的合理遵循需要根據系統的實際需求來定。比如某些資料庫系統中需要用到“地址”這個屬性,本來直接將“地址”屬性設計成一個數據庫表的欄位就行。但是如果系統經常會訪問“地址”屬性中的“城市”部分,那麼就非要將“地址”這個屬性重新拆分為省份、城市、詳細地址等多個部分進行儲存,這樣在對地址中某一部分操作的時候將非常方便。這樣設計才算滿足了資料庫的第一正規化,如下表所示。

上表所示的使用者資訊遵循了第一正規化的要求,這樣在對使用者使用城市進行分類的時候就非常方便,也提高了資料庫的效能。             

2.第二正規化(確保表中的每列都和主鍵相關)

第二正規化在第一正規化的基礎之上更進一層。第二正規化需要確保資料庫表中的每一列都和主鍵相關,而不能只與主鍵的某一部分相關(主要針對聯合主鍵而言)。也就是說在一個數據庫表中,一個表中只能儲存一種資料,不可以把多種資料儲存在同一張資料庫表中。

比如要設計一個訂單資訊表,因為訂單中可能會有多種商品,所以要將訂單編號和商品編號作為資料庫表的聯合主鍵,如下表所示。

 訂單資訊表

這樣就產生一個問題:這個表中是以訂單編號和商品編號作為聯合主鍵。這樣在該表中商品名稱、單位、商品價格等資訊不與該表的主鍵相關,而僅僅是與商品編號相關。所以在這裡違反了第二正規化的設計原則。

而如果把這個訂單資訊表進行拆分,把商品資訊分離到另一個表中,把訂單專案表也分離到另一個表中,就非常完美了。如下所示。

這樣設計,在很大程度上減小了資料庫的冗餘。如果要獲取訂單的商品資訊,使用商品編號到商品資訊表中查詢即可。               

3.第三正規化(確保每列都和主鍵列直接相關,而不是間接相關)

第三正規化需要確保資料表中的每一列資料都和主鍵直接相關,而不能間接相關。

比如在設計一個訂單資料表的時候,可以將客戶編號作為一個外來鍵和訂單表建立相應的關係。而不可以在訂單表中新增關於客戶其它資訊(比如姓名、所屬公司等)的欄位。如下面這兩個表所示的設計就是一個滿足第三正規化的資料庫表。

這樣在查詢訂單資訊的時候,就可以使用客戶編號來引用客戶資訊表中的記錄,也不必在訂單資訊表中多次輸入客戶資訊的內容,減小了資料冗餘。

一、事務的基本要素(ACID)

  1、原子性(Atomicity):事務開始後所有操作,要麼全部做完,要麼全部不做,不可能停滯在中間環節。事務執行過程中出錯,會回滾到事務開始前的狀態,所有的操作就像沒有發生一樣。也就是說事務是一個不可分割的整體,就像化學中學過的原子,是物質構成的基本單位。

   2、一致性(Consistency):事務開始前和結束後,資料庫的完整性約束沒有被破壞 。比如A向B轉賬,不可能A扣了錢,B卻沒收到。

   3、隔離性(Isolation):同一時間,只允許一個事務請求同一資料,不同的事務之間彼此沒有任何干擾。比如A正在從一張銀行卡中取錢,在A取錢的過程結束前,B不能向這張卡轉賬。

   4、永續性(Durability):事務完成後,事務對資料庫的所有更新將被儲存到資料庫,不能回滾。

二、事務的併發問題

  1、髒讀:事務A讀取了事務B更新的資料,然後B回滾操作,那麼A讀取到的資料是髒資料

  2、不可重複讀:事務 A 多次讀取同一資料,事務 B 在事務A多次讀取的過程中,對資料作了更新並提交,導致事務A多次讀取同一資料時,結果 不一致。

  3、幻讀:系統管理員A將資料庫中所有學生的成績從具體分數改為ABCDE等級,但是系統管理員B就在這個時候插入了一條具體分數的記錄,當系統管理員A改結束後發現還有一條記錄沒有改過來,就好像發生了幻覺一樣,這就叫幻讀。

  小結:不可重複讀的和幻讀很容易混淆,不可重複讀側重於修改,幻讀側重於新增或刪除。解決不可重複讀的問題只需鎖住滿足條件的行,解決幻讀需要鎖表

三、MySQL事務隔離級別

事務隔離級別 髒讀 不可重複讀 幻讀
讀未提交(read-uncommitted)
不可重複讀(read-committed)
可重複讀(repeatable-read)
序列化(serializable)

 

mysql預設的事務隔離級別為repeatable-read