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E-R图

E-R图也称实体-联系图(Entity Relationship Diagram)，提供了表示实体类型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。

举个栗子：

E-R举例

假设我们要设计一个简单的图书馆数据库系统。我们可以使用E-R图来描述这个系统的数据模型

我们可能会有以下实体（Entities）：

书籍（Book）
作者（Author）
图书馆成员（Library Member）

然后，我们可以描述它们之间的关系（Relationships）：

一本书可以由一个或多个作者编写，这是一个“一对多”的关系。
图书馆成员可以借阅多本书，而每本书也可以被多个图书馆成员借阅，这是一个“多对多”的关系。

最后，我们可以添加一些属性（Attributes）：

书籍实体可能包括书名、ISBN号、出版日期等属性。
作者实体可能包括姓名、国籍、出生日期等属性。
图书馆成员实体可能包括会员号、姓名、联系信息等属性。

通过E-R图，我们可以清晰地展示这些实体之间的关系和它们的属性，从而更好地理解图书馆数据库系统的数据模型。

上面例子中的E-R图如下：

设计表的注意事项

命名需要见名知意，表名和字段必须小写，多个单独用英文下划线连接
数据类型
- 可靠性：考虑字段存储的内容长度，尽可能的合适
- 存储空间：在考虑可靠性的前提下，再次考虑存储空间
基础字段
- 主键ID
  - 自增(少量数据)
  - UUID(字符串，影响效率及存储空间)
  - 雪花算法(推荐，数字)
- 创建时间
- 修改时间
- 创建人
- 修改人
- 备注
业务字段
- 要结合业务的情况，根据业务实体属性来设计
- 再去设计冗余字段（为了提升性能，减少多表查询）
关联字段
- 外键ID，要使用逻辑外键，不要使用物理外键

垂直分割

下面我们来看一张用户信息的数据表：

sql

CREATE TABLE `user` (
  `id` BIGINT NOT NULL COMMENT '用户主键',
  `username` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '登录账号',
  `nickname` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '昵称',
  `password_hash` VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT '密码密文',
  `phone` VARCHAR(20) DEFAULT NULL COMMENT '手机号',
  `avatar` VARCHAR(255) DEFAULT NULL COMMENT '头像地址',
  `email` VARCHAR(100) DEFAULT NULL COMMENT '邮箱',
  `user_status` TINYINT NOT NULL DEFAULT 1 COMMENT '状态：0禁用 1正常',
  `vip_level` TINYINT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '会员等级',
  `register_time` DATETIME NOT NULL COMMENT '注册时间',
  `last_login_time` DATETIME DEFAULT NULL COMMENT '最后登录时间',
  `update_time` DATETIME NOT NULL ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
  `real_name` VARCHAR(30) DEFAULT NULL COMMENT '真实姓名',
  `id_card_no` VARCHAR(20) DEFAULT NULL COMMENT '身份证号（加密存储）',
  `id_card_address` VARCHAR(255) DEFAULT NULL COMMENT '身份证住址',
  `id_card_nation` VARCHAR(20) DEFAULT NULL COMMENT '民族',
  `id_card_birth` DATE DEFAULT NULL COMMENT '出生日期',
  `id_card_gender` TINYINT DEFAULT NULL COMMENT '性别 1男 2女',
  `id_card_authority` VARCHAR(100) DEFAULT NULL COMMENT '签发机关',
  `id_card_valid_start` DATE DEFAULT NULL COMMENT '证件有效期开始',
  `id_card_valid_end` DATE DEFAULT NULL COMMENT '证件有效期结束',
  `id_card_front_img` VARCHAR(255) DEFAULT NULL COMMENT '身份证正面照片地址',
  `id_card_back_img` VARCHAR(255) DEFAULT NULL COMMENT '身份证反面照片地址',
  `audit_status` TINYINT DEFAULT 0 COMMENT '实名审核状态：0未提交 1审核中 2通过 3驳回',
  `audit_msg` VARCHAR(200) DEFAULT NULL COMMENT '审核备注',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uk_username` (`username`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='用户总表（未垂直拆分，共25字段）';

在这张表中，我们可以发现表中的字段非常多，而且很多字段我们并不会频繁使用。字段太多还会带来下面的这些问题：

性能下降，字段越多，数据库在执行查询时需要处理的数据量就越大，插入和更新尤为明显
维护困难：字段过多会使得表结构复杂，导致难以理解和维护，同时修改表结构也会变得更加复杂和耗时。
存储空间增加：每个额外的字段，即使大多数情况下为空或数据很少，也会占用额外存储空间，并可能导致数据库备份和恢复操作耗时增加。
可扩展性差：当表结构变得过于复杂时，添加新功能或进行其他类型的扩展可能会变得更加困难。

因为，为了解决上面的这些问题，我们可以考虑下面的这些策略：

：将表垂直分割成多个较小的表，每个表包含相关的字段集。
归档旧数据：将不经常访问的旧数据归档到单独的表中或数据库中。
优化数据类型：确保使用适当的数据类型来存储数据，以减少存储空间的浪费并提高性能。

那么什么是垂直分割呢？

垂直分割表是数据库管理中常用的一种优化技术，它通过将一个大表中的列分割成多个小表，每个小表包含原始表的一部分列，以达到优化数据存储和访问效率的目的。主表：高频查询、短小字段（如name，status，create_time），扩展表：低频、大字段（如content，remark，file_data）。

垂直分割的优缺点

优点

提高查询性能：通过减少表的宽度，可以加快查询速度，特别是在涉及大量列的表中。当查询只需要访问部分列时，数据库系统只需扫描包含这些列的小表，减少了不必要的数据扫描量。
减少I/O操作：在读取数据时，数据库系统可以只读取需要的列，而无需扫描整个表，从而减少了I/O操作的次数和数据传输量。
后续需要新增证件字段、修改实名规则，只修改 user_identity；不用对大的 user_main 表执行 ALTER，避免锁表影响登录、用户查询等核心业务。

缺点

增加复杂性：垂直分割表会增加数据库结构的复杂性，需要更多的管理和维护工作。例如，需要修改应用程序中的查询和更新操作，以适应新的表结构。
事务处理复杂：垂直分割表后，事务的处理可能会变得更加复杂。因为事务可能需要跨越多个子表，这增加了事务管理的难度和开销。
表连接操作增加：由于数据被分散到多个子表中，因此在查询时可能需要更多的表连接操作，这可能会增加CPU的开销和查询的响应时间。

经过垂直分割的处理之后，上面案例中的user表可以拆分为下面的两个表：

表 1：user_main 用户主表（高频基础字段，12 个）:

sql

CREATE TABLE `user_main` (
  `id` BIGINT NOT NULL COMMENT '用户主键，和user_identity.id一一对应',
  `username` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '登录账号',
  `nickname` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '昵称',
  `password_hash` VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT '密码密文',
  `phone` VARCHAR(20) DEFAULT NULL COMMENT '手机号',
  `avatar` VARCHAR(255) DEFAULT NULL COMMENT '头像地址',
  `email` VARCHAR(100) DEFAULT NULL COMMENT '邮箱',
  `user_status` TINYINT NOT NULL DEFAULT 1 COMMENT '状态：0禁用 1正常',
  `vip_level` TINYINT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '会员等级',
  `register_time` DATETIME NOT NULL COMMENT '注册时间',
  `last_login_time` DATETIME DEFAULT NULL COMMENT '最后登录时间',
  `update_time` DATETIME NOT NULL ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uk_username` (`username`),
  UNIQUE KEY `uk_phone` (`phone`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='用户主表｜高频基础信息';

表 2：user_identity 用户实名扩展表（低频敏感字段，13 个）:

sql

CREATE TABLE `user_identity` (
  `id` BIGINT NOT NULL COMMENT '用户ID，关联user_main主键',
  `real_name` VARCHAR(30) NOT NULL COMMENT '真实姓名',
  `id_card_no` VARCHAR(20) NOT NULL COMMENT '身份证号（加密存储）',
  `id_card_address` VARCHAR(255) DEFAULT NULL COMMENT '身份证住址',
  `id_card_nation` VARCHAR(20) DEFAULT NULL COMMENT '民族',
  `id_card_birth` DATE DEFAULT NULL COMMENT '出生日期',
  `id_card_gender` TINYINT DEFAULT NULL COMMENT '性别 1男 2女',
  `id_card_authority` VARCHAR(100) DEFAULT NULL COMMENT '签发机关',
  `id_card_valid_start` DATE DEFAULT NULL COMMENT '证件有效期开始',
  `id_card_valid_end` DATE DEFAULT NULL COMMENT '证件有效期结束',
  `id_card_front_img` VARCHAR(255) DEFAULT NULL COMMENT '身份证正面照片地址',
  `id_card_back_img` VARCHAR(255) DEFAULT NULL COMMENT '身份证反面照片地址',
  `audit_status` TINYINT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '实名审核状态',
  `audit_msg` VARCHAR(200) DEFAULT NULL COMMENT '审核备注',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uk_idcard` (`id_card_no`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='用户实名身份证信息表｜低频敏感数据';

查询示例如下：

java

-- 普通业务：只查主表（绝大多数场景）
SELECT id,username,nickname,phone,avatar,user_status,vip_level
FROM user_main WHERE id = 10001;

-- 需要实名信息：关联查询
SELECT m.*,i.real_name,i.id_card_no,i.audit_status
FROM user_main m
LEFT JOIN user_identity i ON m.id = i.id
WHERE m.id = 10001;

垂直分割使用注意事项

垂直分表：不要过度拆分，join 太多反而性能下降
当一张表字段很多，并且字段访问频率差异明显、存在敏感字段或者大字段，适合垂直拆分；如果每次查询几乎都要用到所有字段，就不要拆。

接口四要素

一个接口包含了四个基本要素，分别是：请求路径、请求方式、接口入参、接口出参（参数被称为报文）

请求路径 命名：以模块名称进行区分（英文）【常用编程风格：RESTFUL 一个路径代表一个资源 /user/1】
请求方式（需要符合restFul风格）
- 查询 GET
- 新增 POST
- 修改 PUT
- 删除 DELETE
接口入参
- 路径参数
  - 问号传参---->后端形参接收
  - path传参---->后端PathVariable注解接收
- 请求体参数
  - 前端：json对象
  - 后端：对象接收，DTO
接口出参
- 统一格式 {code:200,msg:"成功",data:{}}
- 数据封装，一般为VO
  - 敏感数据过滤
  - 整合数据

E-R图 ​

设计表的注意事项 ​

垂直分割 ​

接口四要素 ​

E-R图

设计表的注意事项

垂直分割

接口四要素