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数据库设计实战训练挑战你的数据库设计能力：30道实用型数据库设计题

浑代卉
问答
2025-08-02 13:56:32
5

🔥 数据库设计实战：30道烧脑题挑战你的SQL大脑！

大家好！我是老王，一个在数据库领域摸爬滚打了10年的老码农，今天想和大家分享一些超实用的数据库设计实战题目，保证让你既爱又恨！💪

🚀 为什么数据库设计如此重要？

记得去年我们公司新来的小张吗？他设计了一个"完美"的用户系统——把所有用户信息都塞进一张表里，结果双十一那天系统直接崩了！😱 这就是为什么我们要好好学数据库设计！

🧠 热身题：先来点简单的

电商基础版：设计一个简单的电商数据库，包含用户、商品和订单

-- 用户表
CREATE TABLE users (
    user_id INT PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) NOT NULL,
    email VARCHAR(100) UNIQUE NOT NULL,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
-- 商品表
CREATE TABLE products (
    product_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    price DECIMAL(10,2) NOT NULL,
    stock INT DEFAULT 0
);
-- 订单表
CREATE TABLE orders (
    order_id INT PRIMARY KEY,
    user_id INT REFERENCES users(user_id),
    order_date TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    total_amount DECIMAL(10,2)
);

朋友圈设计：如何存储用户发帖和点赞关系？

-- 帖子表
CREATE TABLE posts (
    post_id INT PRIMARY KEY,
    user_id INT REFERENCES users(user_id),
    content TEXT,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
-- 点赞表（多对多关系）
CREATE TABLE likes (
    like_id INT PRIMARY KEY,
    user_id INT REFERENCES users(user_id),
    post_id INT REFERENCES posts(post_id),
    UNIQUE(user_id, post_id)  -- 防止重复点赞
);

💼 中级挑战：业务场景更复杂了！

酒店预订系统：房间类型、预订日期冲突怎么处理？

-- 房间类型表
CREATE TABLE room_types (
    type_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50) NOT NULL,
    price_per_night DECIMAL(10,2) NOT NULL,
    capacity INT NOT NULL
);
-- 房间表
CREATE TABLE rooms (
    room_id INT PRIMARY KEY,
    type_id INT REFERENCES room_types(type_id),
    room_number VARCHAR(10) UNIQUE NOT NULL
);
-- 预订表（关键是如何处理日期冲突）
CREATE TABLE reservations (
    reservation_id INT PRIMARY KEY,
    room_id INT REFERENCES rooms(room_id),
    guest_id INT REFERENCES users(user_id),
    check_in DATE NOT NULL,
    check_out DATE NOT NULL,
    status VARCHAR(20) DEFAULT 'confirmed',
    CONSTRAINT no_overlap EXCLUDE USING gist (
        room_id WITH =,
        daterange(check_in, check_out) WITH &&
    )
);

课程管理系统：学生选课、教师授课、课程排课

-- 学生表
CREATE TABLE students (
    student_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    enrollment_date DATE NOT NULL
);
-- 教师表
CREATE TABLE teachers (
    teacher_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    department VARCHAR(50)
);
-- 课程表
CREATE TABLE courses (
    course_id INT PRIMARY KEY,VARCHAR(100) NOT NULL,
    credits INT NOT NULL
);
-- 教学班表（考虑时间地点）
CREATE TABLE classes (
    class_id INT PRIMARY KEY,
    course_id INT REFERENCES courses(course_id),
    teacher_id INT REFERENCES teachers(teacher_id),
    semester VARCHAR(20) NOT NULL,
    schedule JSONB,  -- 存储复杂的时间安排
    classroom VARCHAR(20)
);
-- 选课表
CREATE TABLE enrollments (
    enrollment_id INT PRIMARY KEY,
    student_id INT REFERENCES students(student_id),
    class_id INT REFERENCES classes(class_id),
    enrollment_date TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    grade DECIMAL(3,1),
    UNIQUE(student_id, class_id)
);

🧩 高级难题：这些设计会让你掉头发！

多租户SaaS系统：如何设计让不同客户数据隔离但共享代码？

-- 租户表
CREATE TABLE tenants (
    tenant_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    subdomain VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
-- 用户表（带租户ID）
CREATE TABLE tenant_users (
    user_id INT PRIMARY KEY,
    tenant_id INT REFERENCES tenants(tenant_id),
    email VARCHAR(100) NOT NULL,
    password_hash VARCHAR(255) NOT NULL,
    UNIQUE(tenant_id, email)
);
-- 所有业务表都要加上tenant_id
CREATE TABLE tenant_products (
    product_id INT PRIMARY KEY,
    tenant_id INT REFERENCES tenants(tenant_id),
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    -- 其他字段...
);

版本控制系统：如何存储文件的历史版本和差异？

-- 仓库表
CREATE TABLE repositories (
    repo_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
-- 文件表
CREATE TABLE files (
    file_id INT PRIMARY KEY,
    repo_id INT REFERENCES repositories(repo_id),
    path VARCHAR(255) NOT NULL,
    is_directory BOOLEAN DEFAULT FALSE,
    UNIQUE(repo_id, path)
);
-- 文件版本表
CREATE TABLE file_versions (
    version_id INT PRIMARY KEY,
    file_id INT REFERENCES files(file_id),
    commit_id INT NOT NULL,  -- 引用提交记录
    content BYTEA,
    size INT,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
-- 差异表（存储版本间差异）
CREATE TABLE diffs (
    diff_id INT PRIMARY KEY,
    from_version INT REFERENCES file_versions(version_id),
    to_version INT REFERENCES file_versions(version_id),
    patch TEXT NOT NULL
);

🏆 终极挑战：这些题目能测出你的真实水平！

实时股票交易系统：高频写入、低延迟查询如何优化？

-- 股票基本信息
CREATE TABLE stocks (
    stock_id INT PRIMARY KEY,
    symbol VARCHAR(10) UNIQUE NOT NULL,
    company_name VARCHAR(100) NOT NULL
);
-- 分时行情表（考虑分区）
CREATE TABLE stock_quotes (
    quote_id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
    stock_id INT REFERENCES stocks(stock_id),
    price DECIMAL(10,2) NOT NULL,
    volume INT NOT NULL,
    quote_time TIMESTAMPTZ NOT NULL
) PARTITION BY RANGE (quote_time);
-- 创建按天的分区
CREATE TABLE stock_quotes_202501 PARTITION OF stock_quotes
    FOR VALUES FROM ('2025-01-01') TO ('2025-01-31');
-- 更多分区...
-- 订单表（考虑索引优化）
CREATE TABLE orders (
    order_id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
    user_id INT NOT NULL,
    stock_id INT REFERENCES stocks(stock_id),
    order_type VARCHAR(4) CHECK (order_type IN ('BUY', 'SELL')),
    price DECIMAL(10,2) NOT NULL,
    quantity INT NOT NULL,
    status VARCHAR(20) DEFAULT 'PENDING',
    created_at TIMESTAMPTZ DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    updated_at TIMESTAMPTZ DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
-- 为高频查询创建索引
CREATE INDEX idx_orders_stock_status ON orders(stock_id, status);
CREATE INDEX idx_quotes_stock_time ON stock_quotes(stock_id, quote_time);

社交网络图谱：如何高效存储和查询好友关系？

-- 用户表
CREATE TABLE social_users (
    user_id INT PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL,
    -- 其他个人信息...
);
-- 好友关系表（使用图数据库可能更合适）
CREATE TABLE friendships (
    user1_id INT REFERENCES social_users(user_id),
    user2_id INT REFERENCES social_users(user_id),
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    status VARCHAR(20) DEFAULT 'accepted',
    PRIMARY KEY (user1_id, user2_id),
    CHECK (user1_id < user2_id)  -- 避免重复关系
);
-- 为了高效查询好友的好友（二度人脉）
CREATE MATERIALIZED VIEW friend_of_friend AS
SELECT f1.user1_id AS user_id, 
       f2.user2_id AS friend_of_friend_id,
       COUNT(*) OVER (PARTITION BY f1.user1_id, f2.user2_id) AS common_friends
FROM friendships f1
JOIN friendships f2 ON f1.user2_id = f2.user1_id
WHERE f2.user2_id != f1.user1_id;
-- 定期刷新物化视图
REFRESH MATERIALIZED VIEW friend_of_friend;

🎯 更多实用题目（简要思路）

物流跟踪系统：包裹状态流转、路线规划
- 设计状态机表记录包裹每个状态变更
- 地理空间数据存储运输路线
医疗信息系统：患者病历、检查报告、药品处方
- 严格的权限控制和数据加密
- 复杂的关联关系和审计日志
物联网平台：海量设备数据存储和查询
- 时序数据库设计
- 数据降采样和归档策略
管理多种语言版本
- 灵活的翻译存储方案
- 回退语言机制

...（限于篇幅,其他题目不再展开）

数据库设计实战训练挑战你的数据库设计能力：30道实用型数据库设计题

💡 数据库设计黄金法则

规范化是基础：但不要过度，有时反规范化是必要的
索引是双刃剑：加速查询但降低写入速度
考虑增长：今天100条记录，明天可能是1亿条
安全第一：SQL注入、数据泄露都是致命的
文档！文档！文档！：三个月后你会感谢自己写了注释

🤔 思考题

最后留几个开放性问题给大家思考：

如何设计一个支持"撤销"操作的数据模型？
分布式数据库如何保证数据一致性？
时间序列数据的最佳存储策略是什么？

涵盖了从基础到高级的各种数据库设计场景，好的数据库设计不是一蹴而就的，需要不断实践和优化，下次当你设计表结构时,不妨先问问自己：

我的设计能应对业务增长吗？
最常见的查询会高效吗？
数据一致性能保证吗？

希望这些实战题目能帮你成为数据库设计高手！如果有特别感兴趣的题目想深入了解，欢迎留言讨论哦！🎉 参考2025年8月最新数据库设计实践）

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