在关系数据库中“扩展”关系

Question

您好，
我目前正在尝试应用最有效的方式在关系数据库中存储实体之间的“扩展”关系。

为了举例，假设我们有以下简化实体：

• User
• Student（扩展 User）
• Teacher（扩展 User）

User 包含适用于Student 和Teacher 的属性。 Student 和 Teacher 都包含它们独有的自定义属性。

首先想到的是创建一个包含所有单一数据列的单个表（即除了一对多字段）：

User
-------------
User ID
First name
Last name
Student class
Teacher office no.
Teacher description
...

然而，从存储的角度来看，这并不是很有效，因为：

• 大部分行将包含学生，少数教师
• 教师将拥有更多独特的列，这会浪费学生行中的空间

复制实体之间的关系会更有效：

User
-------------
User ID
First name
Last name
...


Student
-------------
User ID
Student class
...


Teacher
-------------
User ID
Teacher office no.
Teacher description
...

所以我的问题是：

1. 上述担忧是否太过分了，即我们是否应该将存储效率留给数据库引擎？
2. 就规范化而言，将实体拆分为 3 个表仍然可以吗？
3. 如果这不是一个好方法，您建议如何处理关系数据库中的“扩展”关系？

谢谢。

Answer 1

如果用户不能既是教师又是学生，那么您将面临一个简单的超类型/子类型问题。 （我在关系数据库设计意义上使用 supertype 和 subtype，而不是在面向对象编程意义上使用。）您只在“学生”中存储是正确的那些描述学生的属性，并且只将那些描述教师的属性存储在“教师”中。

-- Supertype: users
create table users (
  user_id integer not null unique,
  user_type char(1) not null 
    check (user_type in ('T', 'S')),
  -- other user columns
  primary key (user_id, user_type)
);

-- Subtype: students
create table students_st (
  user_id integer not null,
  user_type char(1) not null default 'S'
    check (user_type = 'S'),
  locker_num integer not null unique 
    check (locker_num > 0),
  -- other student columns
  primary key (user_id, user_type),
  foreign key (user_id, user_type) 
    references users (user_id, user_type) 
    on delete cascade
);

-- Subtype: teachers
create table teachers_st (
  user_id integer not null,
  user_type char(1) not null default 'T'
    check (user_type = 'T'),
  office_num char(4),
  -- other teacher columns
  primary key (user_id, user_type),
  foreign key (user_id, user_type) 
    references users (user_id, user_type) 
    on delete cascade
);

create view teachers as 
select u.user_id,
       u.user_type,
       -- other user columns
       t.office_num
       -- other teacher columns
from users u
inner join teachers_st t on (u.user_id = t.user_id);

create view students as 
select u.user_id,
       u.user_type,
       -- other user columns
       s.locker_num
       -- other student columns
from users u
inner join students_st s on (u.user_id = s.user_id);

此时，您还可以执行 dbms 要求的任何操作以使这两个视图可更新 - 触发器、规则等。应用程序代码从视图中插入、更新和删除，而不是从基表中。