什么是资料库反正规化？优缺点是什么？

什么是资料库反正规化？

资料库正规化是透过分表的的方式去做到降低资料的重复性、去除相依性等，但他的缺点显而易见，表跟表之间的耦合性会很高、而且利用JOIN 的方式查询会导致速度变慢、拆成多张表的储存成本也较高。

资料库反正规化（Database Denormalization）是一种将资料库中的资料再次加工，将资料从正规化状态转换为非正规化状态的过程。而反正规化不等于非正规化（Unnormalized Form），反正规化是先遵守正规化的所有规则，再进行局部调整，故意打破一些正规化规则；而后者非正规化是全然不顾规则。

反正规化的逻辑在于：通过增加冗余数据或对数据进行分组，牺牲一部分的写入性能，换取更高的读取性能。简单来说，反正规化就是要把某些数据在不同地方多放几份，加快数据检索速度。

反正规化的优缺点

优点

查询效能提升：通过将资讯放在一起，可能增加冗余性。单因为 JOIN 的数量减少，这会提高查询效能。
方便管理：由于粒度高，正规化资料库很难管理；相反的，反正规化可以提供易于使用的资料，而不是 JOIN 完才能知道其资料的完整性。
提升报告化过程：分析资料需要迅速进行大量计算。反正规化资料库生成报告是提供分析资讯的理想解决方案。

缺点

提升复杂性：在插入、更新资料时增加复杂性以及成本。
不一致性：因为数据难以更新，所以可能会有数据不一致的问题。
增加存储负担：由于增加了资料的冗余，因此需要更大的储存空间。

反正规化的技术

Pre-joining Tables

预先将两张表或多张表 JOIN 起来，而会这样做通常是因为：

在查找时，两张表或多张表常常需要一起查找
JOIN 时是需要耗费大量资源

如下图所示，下图将两张表预先 JOIN ，这样可以节省大量的时间和多次 JOIN 带来的资料库负担。

Mirror Tables

Mirror Table 分成「部分复制」以及「全部复制」，常常是用来做备份。另外，有时会需要将数据做别的分析或者建模，因为需要将大量的资料做聚集，而这个步骤可能会导致系统效能降低，因此复制出来另外去处理，会使得原本的服务不会因为大量的计算而被中断或者降低效能。

Table Splitting

常见的拆分方法有两种：

水平切分：刻意将不同的 Row 拆分成不同的表，可以利用 ID 的范围或透过某些条件来拆分。
垂直切分：将不同的 Columne 拆分成不同的表，Primary Key 也会重复出现在不同的表中。

Storing Derivable Values

有些数值如果常常用到，就可以先计算好，例如：透过生日要算年龄，就可以新增一个栏位去存放年龄，而不用每次都重新算，如下图所示：

什么是资料库正规化？为什么需要正规化？