資料庫設計入門

01: 本節課介紹資料庫模式設計、Docker容器實作 Postgres資料庫以及資料庫遷移。

資料庫模式設計

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設計資料庫

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資料庫設計是建立有效且有組織的資料庫結構的關鍵步驟。這一階段涉及到定義表結構，並確保這些表適當地表示資料間的關係。 開始設計時，首先定義表和關聯。例如，創建一個「traders」表來儲存帳戶信息，包括帳戶ID、所有者、餘額等信息。為了確保資料完整性和準確性，可以設定主鍵、外鍵以及其他約束條件，如非空（NOT NULL）和唯一（UNIQUE）等。

資料類型和約束條件的選擇

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選擇合適的資料類型對於確保資料準確性和效率至關重要。例如，對於帳戶ID，選擇自增型別如 PostgreSQL 中的 bigserial；對於帳戶餘額，考慮使用 bigint 或在處理非整數貨幣時使用 decimal。此外，包括時間戳記時，使用 timestamptz 可包含時區信息，更為準確。

資料表的關聯性

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在資料庫中，不同表之間的關聯性是通過外鍵來實現的。例如，在「records」表中，用外鍵 trader_id 來參照「traders」表，表明一個帳戶可以有多個條目。同樣地，「details」表記錄帳戶間的轉賬，也需要適當地設定外鍵以表示這種關聯。

索引的添加和優化

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為了提升查詢效率，為常用的查詢欄位添加索引是必要的。例如，在「traders」表中，可能需要按所有者名稱查詢，因此將「holder」欄位加入索引；在「records」表中，則可能需要按帳戶ID查詢所有條目，因此將「trader_id」加入索引。

設定PostgreSQL

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用 Docker 啟動 PostgreSQL 容器

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安裝 Docker 是啟動 PostgreSQL 容器的第一步。在 Mac 上，這個過程非常簡單，只需從 Docker 官方網站下載並安裝。安裝完成後，啟動 Docker Desktop，並檢查其狀態以確保它已準備就緒。

使用 Docker 從 Docker Hub 拉取 PostgreSQL 容器的官方鏡像。例如，可以使用較小的 Alpine 版本來節省空間。下載完成後，使用 docker run 命令來啟動一個 PostgreSQL 資料庫服務器容器，並設置所需的環境變量，如用戶名和密碼。

連接和操作 PostgreSQL

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可以通過 Docker 命令行直接與 PostgreSQL 容器互動，例如使用 docker exec 來訪問 PostgreSQL 控制台。此外，可以查看容器的日誌來瞭解容器內部的情況。

創建和修改資料庫

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運行 SQL 腳本來創建和修改資料庫模式。例如，可以添加或修改約束條件，如 NOT NULL 約束，以確保數據完整性。

資料庫遷移

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安裝 Go Migrate

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首先，在 Mac 上使用 Homebrew 安裝 Go Migrate。 這個庫支持多種資料庫引擎，如 PostgreSQL、MySQL、MongoDB 和 CockroachDB。 完成安裝後，可通過 migrate -version 檢查版本，並使用 migrate -help 查閱手冊。

創建遷移文件

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使用 migrate create 命令創建新的遷移文件。這將生成兩個文件，一個用於「升版」（up）遷移，另一個用於「降版」（down）遷移。將先前講座中生成的 SQL 內容複製到升版遷移文件中，在降版遷移文件中撰寫用於撤銷升版遷移更改的 SQL 腳本。

Docker 命令和資料庫操作

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使用 Docker 命令來管理 PostgreSQL 容器，包括啟動、停止、刪除容器，以及創建和刪除資料庫。

使用 Makefile 簡化流程

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創建 Makefile 以簡化資料庫和容器的管理過程，包括創建和刪除資料庫、啟動和停止容器等。

執行資料庫遷移

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使用 migrate 命令連接到資料庫並運行遷移腳本。升版遷移將應用所有未執行的遷移，而降版遷移則撤銷它們。

課程檔案記錄

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