數(shù)據(jù)的完整性.

1、第 5 課 數(shù)據(jù)的完整性一、本課概述在參考模仿主題數(shù)據(jù)管理網(wǎng)站的基礎上， 分析實體及屬性。 然后根據(jù) ER 圖設計三原則， 初步畫出自己需要管理的主題數(shù)據(jù) ER 圖。本節(jié)課將根據(jù)數(shù)據(jù)的完整性， 來添加實體的主鍵， 完善 ER 圖。由于數(shù)據(jù)模型設計是一項理論要求很高，而且需要不斷地改進。因此，我們只能設計一 些簡單的主題數(shù)據(jù)模型，并且可能會存在許多的問題。為了滿足同學們有興趣深入設計 ER 圖的需要， 本節(jié)課在拓展學習中， 通過數(shù)據(jù)庫范式的應用來分析數(shù)據(jù)模型是否合理， 以幫助 同學們進行深入有效的 ER 圖設計。二、學習目標 1了解數(shù)據(jù)完整性及其類型。 2了解主鍵的概念，及主鍵的選取。 3掌握設

2、計 ER 圖的方法。三、教學重點1讓學生了解數(shù)據(jù)完整性的意義及其類型。2如何讓學生勾畫出主題數(shù)據(jù)管理完整的ER 圖。四、教學難點ER 圖。如何讓學生對主題數(shù)據(jù)管理作深入的分析，正確畫出完整的、教學范例帶主鍵的 ER圖學習任務單1你設計的數(shù)據(jù)庫主題是：Flash 動漫作品2共有 4 實體，其主鍵分別為： 欄目編號、作品編號、作者編號、評論序號 3帶有主鍵的 ER圖：作者編號欄目編號作品編號動漫作品作品名稱作品簡介動漫作者作者姓名作者簡介代表作動漫欄目1 分 n 類動漫作品上傳日期點擊次數(shù)縮略圖作品大小1欄目名稱評論序號評論分數(shù)評論瀏覽者n評論、學生作品范例帶主鍵的 ER圖學習任務單1你設計的數(shù)據(jù)

3、庫主題是：鞋庫2共有 3 實體，其主鍵分別為：類別編號、品牌編號、評論序號3帶有主鍵的 ER圖：帶主鍵的 ER圖學習任務單1你設計的數(shù)據(jù)庫主題是：中藥材大典2共有 2 實體，其主鍵分別為拼音索引、藥材編號3帶有主鍵的 ER圖：品牌名稱分類別編號分品牌標志品牌簡介類分類名稱n品牌鞋1評論序列評顏色質材n論評論價格說明1 品牌編號索引1性味拼音索引類筆劃索引藥材名稱別名主治功能 性狀藥理作用 化學成份藥材編號圖片中藥材生境分布星級 評價圖 5-3-1 “ Flash 動漫作品”不帶主鍵的 ER圖二、制作實例1通過第 4 課的學習， 我們設計出了圖 5-3-1 所示）。本節(jié)課將根據(jù)數(shù)據(jù)完整性原則，設

4、置主鍵，進 ER 圖。一、知識點解析1數(shù)據(jù)完整性： 數(shù)據(jù)完整性是指存儲在數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的一致性和準確性。2數(shù)據(jù)完整性的類型： 域完整性：也可以稱列完整性，它指定一個數(shù)據(jù)集對某一列是否有效和確定是否允許為 空值。 域完整性通常是通過有效性檢查來實現(xiàn)的， 并且還可以通過限制數(shù)據(jù)類型、 格式或者 可能的取值范圍來實現(xiàn)。實體完整性：也可以稱為行完整性，要求每一表中的每一行都有一個惟一的標識符，這 種標識符一般稱為主鍵值。參照考完整性：保證在主鍵（在被參照考表中）和外鍵之間的關系總是得到維護。如果 在被參照考表中的一行被一個外鍵參考， 那么這一行既不能被刪除， 也不能修改主鍵值。 （注： 有關參照考完整性

5、和外鍵將在第 6 課中詳細講解。 ）3主鍵：是可以唯一區(qū)分實體中的每一個實例的屬性。 主鍵的必要性：每個實體都應該具有主鍵。主鍵的存在就代表著實體結構的完整性，實 體的每一個實例必須得有唯一區(qū)分的屬性。 主鍵主要是用于其他實體的外鍵關聯(lián)， 以及本實 體中具體實例的修改與刪除。主鍵的選取原則視實體的本身情況而定， 通常情況下盡量使主鍵無意義， 比如說“編號”。Flash動漫作品” 數(shù)據(jù)管理主題的初步 ER 圖（如 步完善“ Flash 動漫作品”2為了保證實體完整性，四個實體的主鍵分別設置為“欄目編號”、“作品編號” 、“作者編號”和“投票序號” 。說明：在“動漫欄目”實體屬性中“欄目名稱”可以

6、作為主鍵。但是為了查詢、刪除方 便，采用添加“欄目編號”作為該表的主鍵。然后分析“動漫作品”實體，如果選取實體屬性“作品名稱”作為主鍵，那么作品名稱必須是唯一的，不可以是同名的。而實際上，許多Flash 動漫作品有著相同的名稱，因此，用“作品名稱”作為主鍵是不合適的?？商砑印白髌肪幪枴弊侄巫鳛樵搶嶓w的主鍵。投票序號”為實體“游覽者同樣的，添加“作者編號”為實體“動漫作者”的主鍵， 評論”的主鍵。3根據(jù)實體完整性原則添加了主鍵后，設計完成的Flash動漫作品” ER 圖如圖 5-3-2代表作1n動漫作品評 論分 類動漫 欄目圖 5-3-2 “ Flash 動漫作品”帶主鍵的 ER圖欄目名稱上傳日

7、期點擊次數(shù)縮略圖 作品大小投票序號瀏覽者 評論分數(shù)評論所示：Flash 動漫” ER 圖作者編號作品編號作品名稱1動漫欄目編號動漫作品作品簡介制作者作作者姓名作者簡介n4同學們針對自己的主題數(shù)據(jù)管理， 在第 4 節(jié)課畫出的 ER 圖基礎上， 再做仔細的分析 （可以參考“拓展學習”中的“拓展一：數(shù)據(jù)庫范式”和“拓展二：“Flash 動漫作品” ER模型形成詳解” ），完善自己的 ER 圖。5填寫并保存“帶主鍵的 ER 圖”學習任務單的 Word 文檔，按要求上交作業(yè)。拓展一：數(shù)據(jù)管理技術理論知識數(shù)據(jù)庫范式：是一種通過組織實體中的屬性，實現(xiàn) 降低數(shù)據(jù)冗余 、提高數(shù)據(jù)模型的靈活 性、穩(wěn)定性 的技術，

8、也是判斷數(shù)據(jù)模型是否合理的重要理論依據(jù)。數(shù)據(jù)庫范式的類型：第一范式、第二范式、第三范式、 BCNF 范式。 第一范式：如果實體中所有的屬性都是不可分解的，那么這時的數(shù)據(jù)模型符合第一范式 的要求。第二范式：如果數(shù)據(jù)模型滿足第一范式的要求，且所有的非主鍵屬性完全依賴與主鍵屬 性，則稱這時的數(shù)據(jù)模型滿足第二范式的要求。第三范式：如果數(shù)據(jù)模型滿足第二范式的要求，且所有的非主鍵屬性之間都沒有依賴關 系，則稱這時數(shù)據(jù)模型滿足第三范式的要求。BCNF 范式：如果數(shù)據(jù)模型滿足第二范式的要求，且所有的非主屬性和主屬性對主鍵屬 性不存在傳遞依賴，則稱這時數(shù)據(jù)模型滿足第三范式的要求。此為修正了的第三范式。拓展二：“

9、 Flash動漫作品” ER 模型形成詳解針對“ Flash動漫作品”數(shù)據(jù)管理主題，根據(jù)數(shù)據(jù)庫范式來分析圖5-4-1 所示的 ER圖是否合理。欄目編號欄目名稱作品名稱作品簡介動漫作品作者姓名1n作者簡介評論點擊次數(shù)分數(shù)作品大小分 類動漫 欄目作品編號上傳日期縮略圖動漫作品圖 5-4-1 不符合數(shù)據(jù)庫范式的 ER圖 學習提示 分析：（1）“動漫欄目”和“動漫作品”兩個實體中的屬性，均是最小單位，不可再分解，因 此符合第一范式的要求。（2）在“動漫欄目”實體中，非主鍵屬性只有一個“欄目名稱” ，依賴于主鍵“欄目編 號”，因此符合第二范式的要求。在“動漫作品”實體中，十個非主鍵屬性都依賴于主鍵“作品

10、編號” ，因此符合第二范 式的要求。（3）在“動漫欄目”實體中，僅有一個非主鍵屬性，因此符合第三范式的要求。 但在“動漫作品”實體中， “作者簡介”屬性依賴于“作者姓名” ，“分數(shù)”屬性依賴于 “評論”，不符合第三范式“所有的非主鍵屬性之間都沒有依賴關系”的要求。因此，要繼 續(xù)拆分“動漫作品”實體以滿足第三范式的要求。需要對“動漫作品”實體繼續(xù)拆分。（4）在“動漫作品”實體中，拆分出“作者”實體和“評論”實體。最后設計出如圖 5-3-2 所示的 ER 圖。拓展三：數(shù)據(jù)管理技術理論知識主鍵設計原則。第一：編號做主鍵。此方法就是采用實際業(yè)務中的唯一字段的“編號”作為主鍵設計，這在小型的項目中是 推

11、薦這樣做的， 因為這可以使項目比較簡單化， 但在使用中卻可能帶來一些麻煩， 比如要進 行“編號修改”時，可能要涉及到很多相關聯(lián)的其他表，就象黎叔說的“后果很嚴重” ；還 有就是上面提到的“業(yè)務要求允許編號重復時” ，我們再那么先知，都無法知道業(yè)務將會修 改成什么 ?第二：自動編號主鍵。這種方法也是很多朋友在使用的，就是新建一個 ID 字段，自動增長，非常方便也滿足 主鍵的原則， 優(yōu)點是：數(shù)據(jù)庫自動編號， 速度快， 而且是增量增長， 聚集型主鍵按順序存放， 對于檢索非常有利；數(shù)字型的，占用空間小，易排序，在程序中傳遞也方便；如果通過非系 統(tǒng)增加記錄（比如手動錄入，或是用其他工具直接在表里插入新記錄，或老系統(tǒng)數(shù)據(jù)導入） 時，非常方便，不用擔心主鍵重復問題。缺點：其實缺點也就是來自其優(yōu)點，就是因為自動增長，在手動要插入指定 ID 的記錄 時會顯得麻煩，尤其是當系統(tǒng)與其他系統(tǒng)集成時，需要數(shù)據(jù)導入時，很難保證原系統(tǒng)的 ID 不發(fā)生主鍵沖突（前提是老系統(tǒng)也是數(shù)字型的） ；如果其他系統(tǒng)主鍵不是數(shù)字型那就麻煩更 大了，會導致修改主鍵數(shù)據(jù)類型了，這也會導致其他相關表的修改，后果同樣很嚴重;就算其他系統(tǒng)也是數(shù)字型的， 在導入時， 為了區(qū)分新老數(shù)據(jù)， 可能想在老數(shù)據(jù)主鍵前統(tǒng)一加一個 “o”