数据库设计心得-五仁队
项目名称：博物馆多媒体互动系统
团队：五仁队——软件1901
指导老师：李珩
成员：叩雅茹、罗湘然、蒋雨可、田佳禾、张博锐
PM：张博锐
撰稿人：叩雅茹
综述
我们组的项目是“博物馆多媒体互动系统”，为了实现系统和观众通过微信小程序实时答题互动的功能，系统架构分为云后台，前端展示客户端（投影大屏幕）以及手机微信小程序三大模块组成。三大模块通过数据作为中间媒介，对数据库中的数据共享访问，从而达到三个模块信息同步的效果。
设计过程
由于数据库的课程正在进行中，我们的数据库的设计不算特别成熟，在实践中学习，在学习中实践。
一、准备工作
工具
我们使用powerdesigner来进行数据库设计，这是一款十分好用的数据库设计软件。通过这个软件，我们可以直接画出数据库的E-R图来作为概念数据模型，还可以通过概念数据模型直接生成物理数据模型、数据库生成语句以及数据字典，这极大的简化了数据库的设计。
需求分析
之前已经有了最终的需求文档，需求文档中也描述了web管理端、小程序端、客户端的功能需求，根据这些功能需求，可以初步提炼出数据的需求，我们首先研读了需求文档，初步从中提取了数据库的数据需求。
完整性约束
数据的设计首先需要满足完整性约束规则。比如主键、外键的设计，除此之外，必须搞清楚字段的数据类型，比如，用户名密码之类的设计成varchar就比较好，既能满足要求，还可以减少数据库的存储空间。其次，对于字段类型是否可以为空也要进行考虑。除此之外，对于一些只靠字段类型不可以满足要求的，在powerdesigner可以设置指定的约束。
二、数据库设计
我们从用例图提取数据的效率感觉不是很高，所以采用的方式是从原型的设计出发，分为小程序、web、客户端三个方面，从这三个方面的原型分析出需要哪些数据，然后进行数据库的设计。从web管理端出发，分析每一个页面所需要的数据，比如登录注册界面，对应数据库中需要管理员的账号，手机号，密码，邀请码等数据；对于管理员的个人信息设置界面，对应数据库中需要管理员的姓名，所在博物馆，工号，联系方式等数据……然后要考虑功能方面的数据考虑，比如管理员的权限不同，开放的页面不同，所以可以在数据库中增加管理员的权限数据，从而更容易控制不同管理员访问不同的界面，最后再考虑细节管理。
实现过程
通过之前的需求分析，和数据库的设计分析，我们使用PowerDesigner开始创建实体，根据不同的模块的需求和功能分析，使用powerdesinger工具创建实体，分析实体与实体之间的联系，确定关系类型：一对一、一对多或者多对多。由概念模型生成物理模型，修改部分字段类型，利用powerdesinger生成sql语句以及数据字典。
创建概念模型CDM：
1. 我们首先确定数据库需要的所有实体，商讨实体所具有的字段，确定字段的数据类型。
2. 根据实际的需求，确定实体之间的关系。比如管理员实体和项目实体之间是多对多关系，管理员可以管理多个项目，一个项目也可以被多个管理员管理，项目和用户之间是多对多关系，一个项目可以被多个用户体验。
生成物理模型PDM：
1. 概念模型设计完成之后，利用powerdesinger可直接生成物理模型。
2. 生成的PDM中的外键自动生成的，但是如果需要外键同时作为本表中的主键，需要手动设置。（关于联合主键的设置）
生成数据字典：
可以设置数据字典的模板生成我们所需要的数据字典的格式。
生成SQL文件：
1. 每个PDM中属性栏中可以找到SQL代码，这是生成表的SQL语句
2. 直接使用物理模型导出SQL文件，便于我们之后在Navicat数据库管理工具中在远程服务器上创建数据库。
在实现设计的过程中，我们也遇到了一些问题：
1. 创建PDM之后会出现多余的字段
这个问题是由于PDM会自动生成外键造成的，我们在设计CDM过程中不用把外键的字段考虑进去，我们只需要考虑本实体所需要的字段信息，在创建实体和实体之间关系之后，实体之间的外键会自动生成。如果我们在CDM中设置了本应该是外键的字段，在生成PDM的过程中会产生多余的字段。
2、设置作为外键的同时也作为主键
在CDM中是不会开放外键的选项的，所以外键的生成必须在PDM中，而且如果想要外键同时作为主键，需要在PDM中手动修改（也学习到设置依赖关系，也可以做到外键同时作为主键）。
最终的ER图如下图所示：
心得体会
本次数据库的设计是一个循序渐进的过程，从初步的设计不断迭代更新完善数据库的信息，第一次完整的做数据库的开发，首先是PowerDesigner的使用，通过的这次的设计也变得更加灵活；其次是数据的分析，起初无从下手，不知道从哪些方面去分析需要哪些数据，也并不知道如何把数据归纳；但是我们不断地摸索，也不断地向老师同学们寻求帮助，老师和同学都提供了自己的建议；比如，哪些信息需要在一个表中显示，不必要分开成两个表；哪些信息需要分开显示，合成一张表不合理且查询效率低。通过全程参与从概念设计到逻辑设计再到物理设计的整个过程，慢慢地掌握了数据库设计的流程和步骤。通过做中学，逐渐学习并完成设计，并解决数据库设计中遇到的问题，不断提高了自己对数据库设计的认识和理解，也提高了小组团队合作的能力。
这个过程中，我们体会到，设计数据库首先要对整个项目的内容有准确的认识和了解，我们一开始感觉到无从下手，而且表数达不到要求，在和老师的会议上我们探讨了数据库设计方面的内容，老师给出了建议，当时老师的建议就囊括了十张表以上。这也让我们意识到目前的数据库设计还没有完全达到要求；所以后面我们又经过一次次的协商，将数据库扩充，并考虑到功能的需求。同时，在和老师的商讨的过程中，老师也着重讲了一些冗余数据，冗余表的存在，也需要取出这部分数据，以免给数据库造成不必要的负担。
通过本次的数据库设计，我们意识到数据库的设计十分之重要，关系着最后实现的项目的效率，同时也关系着后序开发阶段是否能够顺利进行，我们需要认真对待数据库开发，综合全面考虑需求，征求多方意见，不断完善补充和优化，最终得到满足大家的项目。
