提问人:Steve Jones 提问时间:8/27/2010 最后编辑:Steve Jones 更新时间:3/27/2023 访问量:154802
如何在数据库中表示继承?[关闭]
How can you represent inheritance in a database? [closed]
问:
我正在考虑如何在 SQL Server 数据库中表示复杂结构。
假设一个应用程序需要存储一系列对象的详细信息,这些对象共享某些属性,但具有许多其他不常见的属性。例如,商业保险套餐可能包括同一保单记录中的责任、汽车、财产和赔偿保险。
在 C# 等中实现这一点是微不足道的,因为您可以创建一个包含 Section 集合的 Policy,其中 Section 是根据各种类型的封面的需要继承的。然而,关系数据库似乎并不容易做到这一点。
我可以看到有两个主要选择:
创建一个 Policy 表,然后创建一个 Sections 表,其中包含所有可能的变体(其中大部分为 null)所需的所有字段。
创建一个“策略”表和多个“部分”表,每种类型的封面对应一个。
这两种选择似乎都不能令人满意,特别是因为有必要跨所有部分编写查询,这将涉及大量联接或大量空检查。
此方案的最佳做法是什么?
答:
第三个选项是创建一个“Policy”表,然后创建一个“SectionsMain”表,该表存储各部分类型中共有的所有字段。然后,为每种类型的部分创建其他表,这些表仅包含不常见的字段。
决定哪个最好主要取决于你有多少个字段以及你想如何编写你的 SQL。它们都会起作用。如果你只有几个字段,那么我可能会选择#1。对于“很多”字段,我会倾向于 #2 或 #3。
评论
我倾向于方法 #1(一个统一的 Section 表),以便有效地检索整个策略及其所有部分(我认为您的系统会做很多事情)。
此外,我不知道您使用的是哪个版本的 SQL Server,但在 2008+ 中,稀疏列有助于在列中的许多值为 NULL 的情况下优化性能。
最终,您必须决定策略部分的“相似程度”。除非它们有很大差异,否则我认为更规范化的解决方案可能比它的价值更麻烦......但只有你能打这个电话。:)
评论
根据提供的信息,我将数据库建模为具有以下内容:
政策
- POLICY_ID(主键)
负债
- LIABILITY_ID(主键)
- POLICY_ID(外键)
性能
- PROPERTY_ID(主键)
- POLICY_ID(外键)
...等等,因为我希望策略的每个部分都有不同的属性。否则,可能会有一个表,除了 之外,还会有一个 ...SECTIONS
policy_id
section_type_code
无论哪种方式,这都允许您支持每个策略的可选部分...
我不明白你对这种方法有什么不满意的地方 - 这就是你存储数据的方式,同时保持引用完整性而不是复制数据。该术语是“规范化”的......
因为SQL是基于SET的,所以它与过程/OO编程概念相当陌生,并且需要代码从一个领域过渡到另一个领域。ORM 经常被考虑使用,但它们在大容量、复杂的系统中效果不佳。
评论
@Bill Karwin 在他的 SQL 反模式一书中描述了三种继承模型,当时他提出了 SQL Entity-Attribute-Value 反模式的解决方案。这是一个简短的概述:
单表继承(又称每个层次结构的表继承):
使用第一个选项中的单个表可能是最简单的设计。如前所述,许多特定于子类型的属性必须在这些属性不适用的行上指定一个值。使用此模型,您将有一个策略表,如下所示:NULL
+------+---------------------+----------+----------------+------------------+
| id | date_issued | type | vehicle_reg_no | property_address |
+------+---------------------+----------+----------------+------------------+
| 1 | 2010-08-20 12:00:00 | MOTOR | 01-A-04004 | NULL |
| 2 | 2010-08-20 13:00:00 | MOTOR | 02-B-01010 | NULL |
| 3 | 2010-08-20 14:00:00 | PROPERTY | NULL | Oxford Street |
| 4 | 2010-08-20 15:00:00 | MOTOR | 03-C-02020 | NULL |
+------+---------------------+----------+----------------+------------------+
\------ COMMON FIELDS -------/ \----- SUBTYPE SPECIFIC FIELDS -----/
保持设计简单是一个加分项,但这种方法的主要问题如下:
在添加新子类型时,必须更改表以适应描述这些新对象的属性。当您有许多子类型,或者您计划定期添加子类型时,这很快就会成为问题。
数据库将无法强制执行哪些属性适用,哪些不适用,因为没有元数据来定义哪些属性属于哪些子类型。
您也不能对应是必需的子类型的属性强制执行。您必须在应用程序中处理此问题,这通常并不理想。
NOT NULL
具体表继承:
解决继承问题的另一种方法是为每个子类型创建一个新表,重复每个表中的所有通用属性。例如:
--// Table: policies_motor
+------+---------------------+----------------+
| id | date_issued | vehicle_reg_no |
+------+---------------------+----------------+
| 1 | 2010-08-20 12:00:00 | 01-A-04004 |
| 2 | 2010-08-20 13:00:00 | 02-B-01010 |
| 3 | 2010-08-20 15:00:00 | 03-C-02020 |
+------+---------------------+----------------+
--// Table: policies_property
+------+---------------------+------------------+
| id | date_issued | property_address |
+------+---------------------+------------------+
| 1 | 2010-08-20 14:00:00 | Oxford Street |
+------+---------------------+------------------+
这种设计将基本解决单表方法所发现的问题:
现在可以使用 强制属性。
NOT NULL
添加新的子类型需要添加新表,而不是向现有表添加列。
此外,不存在为特定子类型(例如属性策略的字段)设置不适当属性的风险。
vehicle_reg_no
不需要像单表方法那样的属性。类型现在由元数据定义:表名。
type
但是,此模型也有一些缺点:
常见属性与子类型特定属性混合在一起,并且没有简单的方法来识别它们。数据库也不会知道。
定义表时,必须重复每个子类型表的通用属性。那绝对不是干枯的。
无论子类型如何,搜索所有策略都变得困难,并且需要一堆 s。
UNION
这就是您必须查询所有策略的方式,无论类型如何:
SELECT date_issued, other_common_fields, 'MOTOR' AS type
FROM policies_motor
UNION ALL
SELECT date_issued, other_common_fields, 'PROPERTY' AS type
FROM policies_property;
请注意,添加新的子类型需要修改上述查询,并为每个子类型添加一个附加项。如果忘记此操作,这很容易导致应用程序中出现错误。UNION ALL
类表继承(又称按类型继承表):
这是@David在另一个答案中提到的解决方案。为基类创建一个表,其中包含所有通用属性。然后,您将为每个子类型创建特定的表,其主键也用作基表的外键。例:
CREATE TABLE policies (
policy_id int,
date_issued datetime,
-- // other common attributes ...
);
CREATE TABLE policy_motor (
policy_id int,
vehicle_reg_no varchar(20),
-- // other attributes specific to motor insurance ...
FOREIGN KEY (policy_id) REFERENCES policies (policy_id)
);
CREATE TABLE policy_property (
policy_id int,
property_address varchar(20),
-- // other attributes specific to property insurance ...
FOREIGN KEY (policy_id) REFERENCES policies (policy_id)
);
该解决方案解决了其他两个设计中发现的问题:
可以使用 强制属性。
NOT NULL
添加新的子类型需要添加新表,而不是向现有表添加列。
没有为特定子类型设置不适当属性的风险。
不需要属性。
type
现在,公共属性不再与子类型特定属性混合使用。
我们终于可以保持干燥了。创建表时,无需重复每个子类型表的通用属性。
管理策略的自动递增变得更加容易,因为这可以由基表处理,而不是每个子类型表独立生成它们。
id
现在,无论子类型如何,搜索所有策略都变得非常容易:不需要 s - 只需一个 .
UNION
SELECT * FROM policies
我认为在大多数情况下,类表方法最合适。
这三个模型的名称来自 Martin Fowler 的《企业应用程序架构模式》一书。
评论
另一种方法是使用组件。例如:INHERITS
CREATE TABLE person (
id int ,
name varchar(20),
CONSTRAINT pessoa_pkey PRIMARY KEY (id)
);
CREATE TABLE natural_person (
social_security_number varchar(11),
CONSTRAINT pessoaf_pkey PRIMARY KEY (id)
) INHERITS (person);
CREATE TABLE juridical_person (
tin_number varchar(14),
CONSTRAINT pessoaj_pkey PRIMARY KEY (id)
) INHERITS (person);
因此,可以定义表之间的继承。
评论
INHERITS
INHERITS
此外,在 Daniel Vassallo 解决方案中,如果您使用 SQL Server 2016+,我在某些情况下使用了另一种解决方案,而不会造成相当大的性能损失。
您只需创建一个仅包含公共字段的表,然后添加一个包含所有子类型特定字段的 JSON 字符串的列。
我已经测试了这种设计来管理继承,我对可以在相关应用程序中使用的灵活性感到非常高兴。
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或者,考虑使用原生支持丰富数据结构和嵌套的文档数据库(例如 MongoDB)。
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