## 驯服数据：实体关系图与约束

2024-10-25

驯服你的数据：使用ER图表示约束

想象一下，你正在为一家本地书店建立一个网站。你需要跟踪书籍、作者、客户以及他们的订单。听起来很简单，对吧？但如何确保数据逻辑组织良好并且准确地反映实际关系呢？这就是数据建模技术派上用场的地方，尤其是实体关系图 (ERD)。

ERDs 是你的数据库结构的可视化表示，显示实体（如书籍或客户）及其关系（如“一位客户可以购买多本书”）。它们还有助于你定义约束，即确保数据完整性的规则。

让我们通过我们的书店示例来深入了解在 ER 图中表示约束：

场景:

我们想防止客户为尚未购买的书籍下订单（确保“下单”只发生在购买后）。
我们还需要确保每本书至少有一位作者。

ER 图表示：

**实体：**我们会有以下实体：
- **顾客：**包含姓名、地址、电子邮件等属性。
- **书籍：**包含标题、ISBN、出版日期、价格等属性。
- **作者：**包含姓名、国籍、出生日期等属性。
- **订单：**包含订单日期、总金额等属性。
关系： 我们将定义以下关系：
- **顾客 - 订单（1:N）：**一位客户可以提交多笔订单，但每笔订单都属于单个客户。
- 书籍 - 作者（1:M）： 一本书可以有多位作者，而一位作者可以写很多书。
约束： 现在来了有趣的部分！我们将在 ERD 中使用特定符号来表示我们的规则：
- “下单约束”：我们可以引入一个名为 “购买” 的新实体，代表购买书籍的行为。 "购买" 实体将连接到 "顾客" 和 "书籍"。这样，订单只能针对已购买的书籍进行，有效地实施了该规则。
- “每本书至少有一个作者” 约束： 由于每一本书都必须有一位作者，因此我们可以在 “书籍 - 作者” 关系上添加一个级联约束，在 "书籍" 一侧指定 "最小 1"。

使用 ERD 中约束的优势：

**清晰的沟通：**包含约束的 ERDs 清晰地将数据规则传达给开发人员、设计师和利益相关者，最大程度地减少误解。
提高数据质量： 约束确保数据准确性和一致性，防止无效条目进入数据库。
减少开发错误： 提前定义约束有助于避免开发过程中昂贵的错误。

通过将约束纳入您的 ER 图中，您可以为您的网站构建一个强大且可靠的数据库，确保数据表示准确且有意义。记住，明确定义的约束是健康、高效数据库的基础！

让我们以在线食品配送平台为例：

实体：

**顾客：**姓名、地址、电话号码、电子邮件、支付信息。
**餐厅：**名称、位置、菜系类型、营业时间、菜单项目。
**订单：**订单 ID、客户 ID、餐厅 ID、订单日期、总金额、订单状态（例如，“已提交”、“正在准备”、“已送达”、“已取消”）。
**菜单项：**项目名称、描述、价格、类别（例如：开胃菜、主食、甜点）。

关系：

**顾客 - 订单（1:N）：**一位顾客可以提交多笔订单，但每笔订单都属于单个顾客。
**餐厅 - 菜单项（1:N）：**一家餐厅可以提供许多菜单项目，但每个菜单项目都属于一家餐厅。
订单 - 菜单项（M:N）： 一笔订单可以包含来自不同餐厅的多项菜单项目，而一个菜单项目可以成为多笔订单的一部分。

约束：

“有效订单状态”： 订单的状态只能通过预定义的顺序进行转换（例如，“已提交”、“正在准备”、“已送达”、“已取消”）。
- 此约束通过防止订单直接跳转到“已送达”而无需首先处于“正在准备”状态，确保数据完整性。
“餐厅可用性”： 订单必须在餐厅营业时间内提交。
- 此约束保证订单仅在有效时间范围内进行处理，反映实际操作限制。
“付款确认”： 成功确认付款后，订单才能标记为“正在准备”。
- 此约束确保只有在确认付款后才会处理订单，从而提高客户满意度和餐厅运营效率。

将上述内容翻译成中文可以使更多读者理解这些技术概念。 ## 驯服你的数据：使用ER图表示约束 - 中文版

场景： 我们正在为一家本地书店建立一个网站，需要跟踪书籍、作者、客户以及他们的订单。

目标: 确保数据逻辑组织良好并且准确地反映实际关系，使用 ER 图和约束来实现。

英文内容	中文内容
Entities: (实体)	实体:
Customer	客户
Book	书籍
Author	作者
Order	订单
Relationships: (关系)	关系:
Customer - Order (1:N)	客户 - 订单 (1:N)
Book - Author (1:M)	书籍 - 作者 (1:M)

英文内容	中文内容
Constraints: (约束)	约束:
"Ordering Constraint": Orders can only be placed for books that have been purchased.	“下单约束”: 订单只能针对已购买的书籍进行。
"Minimum Author Constraint": Each book must have at least one author.	“每本书至少有一个作者”约束：每本书都必须有一位作者。

ER 图表示: (请参考英文版图)

使用 ERD 中约束的优势:

清晰的沟通: 包含约束的 ERDs 清晰地将数据规则传达给开发人员、设计师和利益相关者，最大程度地减少误解。
提高数据质量： 约束确保数据准确性和一致性，防止无效条目进入数据库。
减少开发错误： 提前定义约束有助于避免开发过程中昂贵的错误。

在线食品配送平台案例: (请参考英文版)

英文内容	中文内容

| Constraints: (约束) | 约束: | | "Valid Order Status": Order status can only be transitioned through a predefined sequence (e.g., "Submitted", "Preparing", "Delivered", "Cancelled"). | “有效订单状态”: 订单的状态只能通过预定义的顺序进行转换（例如，“已提交”、“正在准备”、“已送达”、“已取消”）。 | | "Restaurant Availability": Orders must be submitted within the restaurant's operating hours. | “餐厅可用性”: 订单必须在餐厅营业时间内提交。 | | "Payment Confirmation": An order can only be marked as "Preparing" after successful payment confirmation. | “付款确认”: 成功确认付款后，订单才能标记为“正在准备”。 |