王洋

摘要：該文主要是針對數據庫設計中遇到實體的動態(tài)屬性的問題，分別結合關系型和非關系型兩大類數據庫技術，介紹解決實體屬性可變性問題的解決方法：關系弄的解決方案是改行為列和使用兩個關系實體，非關系型的解決方案是采用HBase模型和MongoDB模型。這些方案為開發(fā)用戶的數據需求提供多種可選方案，極大地為用戶提供了方便。

關鍵詞： 實體動態(tài)屬性；數據庫設計；關系數據庫；非關系數據庫

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）05-0009-02

1 問題的提出

隨著大數據時代的來臨，結構化數據、半結構化數據與非結構化數據已廣泛存在于各個軟件應用中。任何移動應用和系統(tǒng)都離不開數據庫進行存儲數據，而數據的復雜性給它們的開發(fā)帶來了困難和挑戰(zhàn)。

在現實生活中，社會現實中的萬事成物都是一個動態(tài)系統(tǒng)。隨著時間的推移和事情的發(fā)展，各種實體都會發(fā)展變化，具體體現在實體屬性的變化上，因此，我們稱之為實體的動態(tài)屬性[1]。例如，在一款銀行績效考核系統(tǒng)中的客戶經理實體，隨著業(yè)務的發(fā)展，客戶經理的其考核內容也會發(fā)生變化，會有存款業(yè)績、貸款業(yè)務、基金業(yè)績、是否投訴等不斷增加，也會產生相對應的業(yè)績數值，這些不斷業(yè)績都稱為該客戶經理實體的動態(tài)性，詳情如表1客戶經理實體2017年1月份業(yè)務需求表所示。

在實際的項目開發(fā)中，固定數量的、明確的實體屬性，有利于軟件設計與開發(fā)人員進行項目開發(fā)。但是，動態(tài)屬性的實體，由于實體屬性的個數未知，屬性名稱未知，在系統(tǒng)運行過程中，根據業(yè)務的需要，隨時增添新的屬性，因此，給項目開發(fā)人員帶來了困難和挑戰(zhàn)。筆者在數據庫設計方面經過長期的實踐，探索出了針對該問題的實體的動態(tài)屬性在數據庫設計中的解決方法，希望對有相同需要的數據庫設計人員或軟件開發(fā)人提供一點參考價值。

2 定義相關數據結構

數據庫中的數據結構與數據對象的數據類型、內容、性質有關的，是對數據對象的一個靜態(tài)描述。為了便于說明，還以上述績效考核系統(tǒng)中的客戶經理實體為例進行描述。該客戶經理實體包括存款業(yè)績、貸款業(yè)務、基金業(yè)績、是否投訴等屬性，其在關系數據庫中可以定義成相關字段，具體詳細結構描述如下：

Create Table ClientManager（

CName nvarchar（50）， //姓名字段

CDeposit decimal（18， 2）， //存款業(yè)績字段

CLoan decimal（18， 2）， //貸款業(yè)績字段

CFund decimal（18， 2）， //基金業(yè)績字段

CIsComplain nvarchar（2）， //是否投訴字段

... //未知屬性字段

）

很顯然，由于實體未知屬性的存在，上述結構中的字段不明確，這樣的設計在目前的數據庫技術中不能得以實現。

3 關系數據庫中實體的設計方法

目前，市場要流行的關系型數據庫門類眾多，有甲骨文公司的Oracle、MySQL，有微軟公司的SQL Server，還有針對移動應用的SQLite。下面針對上述實體的動態(tài)屬性問題，給出兩種關系型數據庫的解決方法。

3.1 采用改行為列

為了改變上述字段不明確的問題，從表1中可以看出是二維表中的字段不明確，采用以行來代替列的形式，就可以把未知的列的值作為一條記錄存儲于表中，這樣，就可以根據需求動態(tài)滿足字段的增加或減少，解決該問題。但是，這樣需要解決兩個問題，一個是屬性名的問題和另一個屬性值的問題。因此，行轉為列的形式中，二維表中需要屬性名和屬性值兩列。具體的在客戶經理實體中，定義為經理姓名、業(yè)績名稱和業(yè)績額，具體詳細結構描述如下：

Create Table ClientManager（

CName nvarchar（50）， //經理姓名

CAchieveName nvarchar（50）， //業(yè)績名稱字段

CAchieveValue nvarchar（50） //業(yè)績額字段

）

在關系數據庫中，客戶經理的實體二維表中的業(yè)績和業(yè)績額從以行的形式轉為以列的形式，但是，表中的記錄數據增加，其具體形式如表2客戶經理實體行轉成列后的樣式表所示。

3.2 采用兩個關系實體

采用行轉為列的方式能夠適應簡單屬性值全都一個數據類型的動態(tài)屬性的問題，比如，例子中的業(yè)績額全為數值類型，開發(fā)人員在進行開發(fā)實現功能時可以進行統(tǒng)一計算。但是，如果屬性不是一個統(tǒng)一的類型，比如例子中的業(yè)績額有數值類型的，還有字符類型的。這種情況下，程序開發(fā)人員，在進行數據取值時，要有目的的進行運算，而在例子中屬性值的數據類型不明確，給開發(fā)人員帶來了麻煩。解決這種復雜的情況，可以增加一個實體表對屬性值的取值詳細信息進行描述，而將在該實體中將上一個實體的屬性名作為外鍵，這樣，就能夠保證數據的一致性。在例子中，在客戶經理實體的基礎上，增加一個業(yè)績設置實體，其字段有業(yè)績名稱、業(yè)績額的取值類型、業(yè)績額的取值長度、業(yè)績額的取值精度，具體表述所下：

Create Table AchieveSet（

AchieveName nvarchar（50）， //業(yè)績名稱字段

AValueDataType nvarchar（50）， //業(yè)績額的取值類型

AValueLength int， //業(yè)績額的取值長度

AValuePrecision int //業(yè)績額的取值精度

）

綜上所述，通過行轉列的方式，解決屬性值同一類型的動態(tài)屬性問題；通過兩個實體來解決屬性值非同一類型的復雜的動態(tài)屬性問題。程序開發(fā)人員可以根據不同的需求，采用不同的方法對系統(tǒng)進行開發(fā)。

4 非關系數據庫實體的設計方法

隨著技術的發(fā)展，對半結構化、非結構化的數據進行處理，出現了NoSQL數據管理技術的發(fā)展。下面結合非關系數據技術，給出兩種解決動態(tài)屬性問題的解決方法。

4.1 采用HBase模型

HBase是一個分布式的，面向列族進行存儲的數據庫[4]。在HBase數據庫中，動態(tài)屬性可以采用它的數據模型來進行實現。定義一個屬性列族，而在該列族中根據需要可以任意動態(tài)放入子列即可。具體操作是定義一個客戶經理實體，在該實體中創(chuàng)建一個業(yè)績列族，通過行鍵來存儲客戶經理實體記錄中的經理名稱，具體描述如下：

create ‘ClientManager，'CAchieve'

其中，ClientManager是客戶經理實體，'CAchieve'是客戶經理的業(yè)績。

實體表創(chuàng)建完成后，可以進行操作，進行存儲記錄數據，其操作如下：

put 'ClientManager'，'張三'，'CAchieve：存款業(yè)績'，'10000'

put 'ClientManager'，'張三'，'CAchieve：是否投訴'，'是'

put 'ClientManager'，'李四'，'CAchieve：基金業(yè)績'，'10500'

...

其中，張三、李四列使用的是HBase行鍵，'CAchieve'冒號后面是動態(tài)屬性。

4.2 采用MongoDB模型

MongoDB數據庫是采用文檔、集合和數據庫三部分來對數據進行組織[5]。在MongoDB數據庫中，動態(tài)屬性可以采用它的數據模型來實現，根據其文檔的機制來進行實現。在例子中，采用定義一個客戶經理實體的集合，在集合中插入定義好的記錄文檔，具體操作如下：

db.createCollection（"'ClientManager'"）； //定義客戶經理集合

db.ClientManager.insert（{"name"："李四"，"存款業(yè)績"：10000"，是否投訴"：是}）

db.ClientManager.insert（{"name"："李四"，"基金業(yè)績"：11000，"是否投訴"：是}）

其中，大括號{}內的數據是文檔信息，存儲客戶經理信息，而每一鍵值對記錄該客戶經理實體的績效信息，比如，"存款業(yè)績"：10000"等。每個文檔內中的鍵值對中的鍵可以不相同，這樣，就達到了實現動態(tài)屬性的要求。

5 總結

截止到目前為止，關系型數據庫理論和非關系型數據庫理論并存，而且他們都已經發(fā)展得很成熟，在市場上廣泛應用。作者從實際開發(fā)一款績效考核系統(tǒng)中，考核指標不斷變化的實際需求出發(fā)，調研和總結當前市場上幾種處理實體屬性不斷變化的解決方案。根據不同的方案可選擇不同的數據庫技術，在開發(fā)實施過程中需要相應的技術條件和設備條件。總之，希望給后來者的學習和工作提供一些建議和幫助。

參考文獻：

[1] 唐小剛，譚石強.一種實體屬性非確定的關系數據庫設計方法[J]. 湘南學院學報，2006（4）.

[2] 李華娟.關系型數據庫設計之實踐技巧[J].電子技術與軟件工程，2016（1）.

[3] 李長春.動態(tài)字段在VFP中的設計與實現[J].計算機時代，1999（7）.

[4] Lars George. HBase權威指南[M].人民郵電出版社，2013.

[5] 鄒貴金. MongoDB管理與開發(fā)實戰(zhàn)詳解[M].中國鐵道出版社，2013.