作者：禅与计算机程序设计艺术
1.背景介绍
关系型数据库是当今应用最广泛的数据库管理系统之一，具有高并发、高性能、方便扩展等优点。然而关系型数据库在数据量增大时，由于范式设计、索引维护、查询优化等原因，容易导致数据存储不规整、查询效率低下、表设计不合理、冗余数据过多等问题。因此，关系型数据库的设计及其优化对于提升数据库的应用性能和稳定性至关重要。本文将对数据库设计和优化方法进行全面剖析，并结合实际案例，给出相关指导意见。
2.核心概念与联系
2.1 数据模型
数据库中数据的组织形式称为数据模型（Data Model）。关系型数据库的数据模型分为三类：实体-关系模型 ER 模型，对象模型 OO 模型，半结构化模型 SSDB 模型。其中 ER 模型和 OO 模型是两种较常用的抽象模型，SSDB 模型则属于比较特殊的模型。
2.1.1 ER 模型（实体-关系模型）
ER 模型又称“实体-关系模型”，实体表示事物的现实世界，关系表示现实世界中的各种联系。每个实体都有一个唯一标识符，可通过该标识符关联到其他实体或属性。关系由两个或多个实体组成，并描述实体间的一种联系。一个关系可以是单向的，也可以是双向的。每个关系有且仅有一个主体，即拥有关系的实体。所有实体都是主体的客体，互相关联。在 ER 模型中，主要包括如下概念：
- 实体 Entity：表示现实世界中某个事物的抽象。实体由若干个属性组成。属性包含了实体所处的事物的各种特征，如名字、年龄、住址、电话号码等。每个实体有唯一的标识符。
- 属性 Attr