数据结构诊断与改善：倒推模型与品质改善操作

2023-11-16 理论教育版权反馈

【摘要】：图5-13Reverse对象选择为质量诊断选择包含核心业务的表进行REVERSE。现在利用倒推完成的模型尝试数据结构诊断，对其进行改善。完成倒推后，如图5-14所示，数据结构被绘制为模型。在掌握了一段程度的业务情况后，将尝试找出足以引起数据结构问题的原因。为了诊断数据结构，利用有错误的例子诊断最基础部分的数据结构，以此诊断结果为基础进行改善操作。图5-18品质是改善后的数据结构

降低数据质量的原因有很多。这其中最根本的原因可能是当初没有妥善设置数据结构。初期结构主体设计不完善就运营数据库的话，设计了新的数据结构之后，在新数据结构中使用现有数据库就可解决问题。但是这种方法有很高的费用和时间要求。所以正在运营中的数据库利用逆向方法（reverse engineering）生成理论模型，从建模的角度诊断数据结构完整性、标准化标准、平均化标准等，导出问题后才能提出改善方案。

利用DBTool Orange的ER-Viewer，通过ER模型（ER diagram）将正在运行中的数据库结构逆转。作为参考，使用ER-Viewer中IE表示法（information engineering notation）可显示对象关系。IE表示法在信息系统构建时，存在于核心的数据分析（data analysis）和数据库设计（database design）中，被广泛使用。

简单地以在线购物中心为例，试着对以顾客下单行动和其关联业务为中心的数据库进行倒推，诊断数据结构并进行改善。

所谓范式，即将数据重复降至最低，提升存储空间效率，更新（修正、删除、更新）时降低异常现象发生率，能够提升数据质量的方法。

首先选择Orange中上部菜单Tools—ER Viewer，运行ER Viewer。运行ER Viewer后选择上部菜单Action—Generate ERD，连接数据库后按如下进行即可。

图5-13中，选择作为ER Viewer中主要表的MEMBER表，MEMBER表参考的客体和参考了MEMBER表的客体由于可立即确认，只能在必要部分倒推，模型查看或许更加容易。

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图5-13　Reverse对象选择

为质量诊断选择包含核心业务的表进行REVERSE。现在利用倒推完成的模型尝试数据结构诊断，对其进行改善。

完成倒推后，如图5-14所示，数据结构被绘制为模型。可以立即确认两个表的外部键（Foreign key）关系，双击表，也能够立即确认画面下部的客体描述信息（Description Information），掌握业务情况，质量诊断非常方便。观察模型，MEMBER表和ORDERED_PRODUCT表具有“1对多”的关系，ORDERED_PRODUCT表的MEMBER_ID列参考了MEMBER表作为PRIMARY KEY的MEMBER_ID列，还可视为业务上与会员订购商品有关的部分。

在掌握了一段程度的业务情况后，将尝试找出足以引起数据结构问题的原因。

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图5-14　Reverse完成

可以看到，MEMBER表中PHONE属性反复出现，可以确定从第1范式开始就不满足。如表5-3所示，从制作MEMBER表的例子（样本数据）可以看出，掌握了与业务的联系后会有很大帮助。关系复杂，业务很难掌握的话，举例就只能靠推测。

表5-3　Member表举例

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要满足第1范式（为了取消重复属性），如图5-15所示，将MEMBER表分为MEMBER_PHONE表和MEMBER表，变为满足第1范式的结构。

ORDERED PRODUCT表中，由于属性没有重复并有原子价，可视为满足第1范式。那么现在就来看看ORDERED PRODUCT表是否满足第2范式。这个表中有MEMBER ID属性和PRODUCT_NO属性构成的默认键（PRIMARY KEY）。剩下的一般属性中，PRODUCT NAME属性和COST属性随意一瞥也能看出是只属于默认键中PRODUCT_NO的属性，可知这里违反了第2范式。

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图5-15　满足第1范式的结构

如图5-16所示，仅对从属于PRODUCT NO的属性单独分离并制作PRODUCT表。而且ORDERD PRODUCT表通过ORDERED表修正。

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图5-16　满足第2范式的结构

满足了第2范式后，就要确认是否满足第3范式。通过确认ORDERED表可以看出，默认键由MEMBER_ID属性和PRODUCT_NO属性构成。但一般属性中，STORE_NAME属性和SOTRE_VALUE属性可视为非默认键STRORE_CODE属性的附属属性。所以，ORDERED表无法满足第3范式，要想满足第3范式，消除一般属性间从属的情况，只要将STRORE_CODE属性和STORE_NAME属性、SOTRE_VALUE属性分离，再制作新的表即可。

如图5-17所示，排除一般属性之间的从属。并且加上最新分离产生的SOTRE表和ORDERED表，即成为包括第3范式都能满足的数据结构。

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