一个良好的设计对于数据库系统至关重要，它可以减少数据冗余，确保数据的一致性和完整性，同时使得数据库易于维护和扩展。

实体关系图（Entity-Relationship Diagram、ERD）是一种用于数据库设计的结构图，它描述了数据库中的实体以及它们之间的关系。从结构上来说，数据库的 ERD 主要包括实体、属性以及关系三个部分。

实体

实体代表了一种对象或者概念。例如，员工、部门和职位都可以被称为实体。实体包含一个或多个属性，实体在数据库中对应的就是关系表。下图是一个员工实体员工实体（employee）。

属性

属性表示实体的某种特性，例如员工拥有姓名、性别、工资等属性。属性在数据库中对应的就是表中的字段，字段拥有一个指定的名称和数据类型。下图显示了员工实体的各种属性。

其中，员工编号（emp_id）属性可用来唯一标识每一位员工，被称为主键（Primary Key）。主键可以是单个字段，也可以由多个字段组成。

关系

关系用于表示两个实体之间的联系，三种常见的关系类型包括一对一、一对多以及多对多的关系。

例如，一夫一妻制是一种典型的一对一的关系。一个员工只能属于一个部门，一个部门可以拥有多个员工，因此部门和员工之间是一对多的关系。一个学生可以选修多门课程，一门课程可以被多个学生选修，因此学生和课程之间是多对多的关系。

ERD 建模

数据库的 ERD 模型可以按照业务抽象层次分为三种类型：

• 概念 ERD。概念数据模型用于描述系统中存在的业务对象以及它们之间的联系，一般由业务分析人员使用。在概念 ERD 中使用长方形表示实体，使用椭圆形表示属性，使用菱形表示联系。
• 逻辑 ERD。逻辑数据模型用于对概念数据模型进一步的分解和细化，将其转换为关系模型（表和字段）。同时，逻辑 ERD 还会引入规范化过程，对关系模式进行优化。
• 物理 ERD。物理数据模型是针对特定数据库的设计描述。物理 ERD 需要为每个字段指定数据类型、长度、可否为空等属性，同时为表增加主键、外键以及索引等。

许多常用的数据库软件都提供了 ERD 建模功能，例如 Visual Paradigm Community Edition、MySQL Workbench、Oracle SQL Developer、SQL Server Management Studio 等免费软件，以及 Toad Data Modeler、PowerDesigner、Navicat Data Modeler 等商业软件。

我们以 MySQL Workbench 为例简单介绍如何创建一个用于 MySQL 数据库的物理 ERD。首先点击软件主界面的“File”->“New Model”菜单，然后在打开的模型界面中点击“Add Diagram”按钮，新建一个 ERD 模型。

接下来我们在 ERD 模型中通过拖曳加编辑的方式创建 department、job、employee 以及 job_history 4 个表，同时通过连线建立它们之间的关系。其中 department 和 employee 之间是一对多的关系，job 和 employee 之间也是一对多的关系，job_history 则和其他 3 个表之间存在外键关联。

最终，我们创建的 ERD 如下图所示。

最后，我们可以点击“File”->“Export”菜单，将 ERD 模型导出为 SQL 脚本或者图片，也可以点击“Database”->“Forward Engineer”菜单，连接 MySQL 数据库来创建物理表和索引。

另外，我们还可以点击“Database”->“Reverse Engineer”菜单，从已有的 MySQL 数据库中反向生成物理 ERD 模型。