一個(gè)良好的設(shè)計(jì)對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)至關(guān)重要，它可以減少數(shù)據(jù)冗余，確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性，同時(shí)使得數(shù)據(jù)庫(kù)易于維護(hù)和擴(kuò)展。

實(shí)體關(guān)系圖（Entity-Relationship Diagram、ERD）是一種用于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)圖，它描述了數(shù)據(jù)庫(kù)中的實(shí)體以及它們之間的關(guān)系。從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)庫(kù)的 ERD 主要包括實(shí)體、屬性以及關(guān)系三個(gè)部分。

實(shí)體

實(shí)體代表了一種對(duì)象或者概念。例如，員工、部門(mén)和職位都可以被稱(chēng)為實(shí)體。實(shí)體包含一個(gè)或多個(gè)屬性，實(shí)體在數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的就是關(guān)系表。下圖是一個(gè)員工實(shí)體員工實(shí)體（employee）。

屬性

屬性表示實(shí)體的某種特性，例如員工擁有姓名、性別、工資等屬性。屬性在數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的就是表中的字段，字段擁有一個(gè)指定的名稱(chēng)和數(shù)據(jù)類(lèi)型。下圖顯示了員工實(shí)體的各種屬性。

其中，員工編號(hào)（emp_id）屬性可用來(lái)唯一標(biāo)識(shí)每一位員工，被稱(chēng)為主鍵（Primary Key）。主鍵可以是單個(gè)字段，也可以由多個(gè)字段組成。

關(guān)系

關(guān)系用于表示兩個(gè)實(shí)體之間的聯(lián)系，三種常見(jiàn)的關(guān)系類(lèi)型包括一對(duì)一、一對(duì)多以及多對(duì)多的關(guān)系。

例如，一夫一妻制是一種典型的一對(duì)一的關(guān)系。一個(gè)員工只能屬于一個(gè)部門(mén)，一個(gè)部門(mén)可以擁有多個(gè)員工，因此部門(mén)和員工之間是一對(duì)多的關(guān)系。一個(gè)學(xué)生可以選修多門(mén)課程，一門(mén)課程可以被多個(gè)學(xué)生選修，因此學(xué)生和課程之間是多對(duì)多的關(guān)系。

ERD 建模

數(shù)據(jù)庫(kù)的 ERD 模型可以按照業(yè)務(wù)抽象層次分為三種類(lèi)型：

• 概念 ERD。概念數(shù)據(jù)模型用于描述系統(tǒng)中存在的業(yè)務(wù)對(duì)象以及它們之間的聯(lián)系，一般由業(yè)務(wù)分析人員使用。在概念 ERD 中使用長(zhǎng)方形表示實(shí)體，使用橢圓形表示屬性，使用菱形表示聯(lián)系。
• 邏輯 ERD。邏輯數(shù)據(jù)模型用于對(duì)概念數(shù)據(jù)模型進(jìn)一步的分解和細(xì)化，將其轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型（表和字段）。同時(shí)，邏輯 ERD 還會(huì)引入規(guī)范化過(guò)程，對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行優(yōu)化。
• 物理 ERD。物理數(shù)據(jù)模型是針對(duì)特定數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)描述。物理 ERD 需要為每個(gè)字段指定數(shù)據(jù)類(lèi)型、長(zhǎng)度、可否為空等屬性，同時(shí)為表增加主鍵、外鍵以及索引等。

許多常用的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件都提供了 ERD 建模功能，例如 Visual Paradigm Community Edition、MySQL Workbench、Oracle SQL Developer、SQL Server Management Studio 等免費(fèi)軟件，以及 Toad Data Modeler、PowerDesigner、Navicat Data Modeler 等商業(yè)軟件。

我們以 MySQL Workbench 為例簡(jiǎn)單介紹如何創(chuàng)建一個(gè)用于 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理 ERD。首先點(diǎn)擊軟件主界面的“File”->“New Model”菜單，然后在打開(kāi)的模型界面中點(diǎn)擊“Add Diagram”按鈕，新建一個(gè) ERD 模型。

接下來(lái)我們?cè)?ERD 模型中通過(guò)拖曳加編輯的方式創(chuàng)建 department、job、employee 以及 job_history 4 個(gè)表，同時(shí)通過(guò)連線建立它們之間的關(guān)系。其中 department 和 employee 之間是一對(duì)多的關(guān)系，job 和 employee 之間也是一對(duì)多的關(guān)系，job_history 則和其他 3 個(gè)表之間存在外鍵關(guān)聯(lián)。

最終，我們創(chuàng)建的 ERD 如下圖所示。

最后，我們可以點(diǎn)擊“File”->“Export”菜單，將 ERD 模型導(dǎo)出為 SQL 腳本或者圖片，也可以點(diǎn)擊“Database”->“Forward Engineer”菜單，連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)創(chuàng)建物理表和索引。

另外，我們還可以點(diǎn)擊“Database”->“Reverse Engineer”菜單，從已有的 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)中反向生成物理 ERD 模型。