數(shù)據(jù)庫(kù)中的范式和反范式區(qū)別詳解

  范式是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論的基礎(chǔ)，也是我們?cè)谠O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)過(guò)程中所要遵循的規(guī)則和指導(dǎo)方法。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)范式是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)所需要滿足的規(guī)范。只有理解數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)范式，才能設(shè)計(jì)出率、優(yōu)雅的數(shù)據(jù)庫(kù)，否則可能會(huì)設(shè)計(jì)出錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)庫(kù)。
  反范式，不滿足范式的模型，就是反范式模型。反范式跟范式所要求的正好相反，在反范式的設(shè)計(jì)模式，我們可以允許適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)的冗余，用這個(gè)冗余去取操作數(shù)據(jù)時(shí)間的縮短。本質(zhì)上就是用空間來(lái)?yè)Q取時(shí)間，把數(shù)據(jù)冗余在多個(gè)表中，當(dāng)查詢時(shí)可以減少或者是避免表之間的關(guān)聯(lián)。RDBMS模型設(shè)計(jì)過(guò)程中，常常使用范式約束我們的模型，但在NOSQL模型中則大量采用反范式。數(shù)據(jù)庫(kù)中范式和反范式的的主要區(qū)別在于：
  在范式化的數(shù)據(jù)庫(kù)中，每個(gè)事實(shí)數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)并且只出現(xiàn)一次；相反，在反范式化的數(shù)據(jù)庫(kù)中，信息是冗余的，可能會(huì)存儲(chǔ)在多個(gè)地方。
  范式化的優(yōu)點(diǎn)：
  1）范式化的更新操作通常比反范式化要快。
  2）當(dāng)數(shù)據(jù)較好地范式化時(shí)，就只有很少或者沒有重復(fù)數(shù)據(jù)，所以只需要修改更少的數(shù)據(jù)。
  3）范式化的表通常更小，可以更好地放在內(nèi)存里，所以執(zhí)行操作會(huì)更快。
  4）很少有多余的數(shù)據(jù)意味著檢索列表數(shù)據(jù)時(shí)更少需要DISTINCT或者GROUP BY語(yǔ)句。
  范式化設(shè)計(jì)的schema的缺點(diǎn)是通常需要關(guān)聯(lián)，較多的關(guān)聯(lián)可能使得一些索引策略無(wú)效，例如，范式化可能將列存放在不同的表中，而這些列如果在一個(gè)表中本可以屬于同一個(gè)索引。
  反范式的schema因?yàn)樗袛?shù)據(jù)都在一張表中，可以很好地避免關(guān)聯(lián)。缺點(diǎn)是update操作的代價(jià)高，需要更新多個(gè)表，至于這會(huì)不會(huì)是一個(gè)問(wèn)題，需要考慮更新的頻率以及更新的時(shí)長(zhǎng)，并和執(zhí)行select查詢的頻率進(jìn)行比較。從另一個(gè)父表冗余一些數(shù)據(jù)到子表的理由通常是排序的需要。
  緩存衍生值也是有用的。如果需要顯示每個(gè)用戶發(fā)了多少消息，可以每次執(zhí)行一個(gè)昂貴的子查詢來(lái)計(jì)算并顯示它；也可以在user表中建一個(gè)num_messages列，每當(dāng)用戶發(fā)新消息時(shí)更新這個(gè)值。