數(shù)據(jù)庫(kù)分析與設(shè)計(jì)

1、數(shù)據(jù)庫(kù)分析與設(shè)計(jì)王有天湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院 2022-3-72數(shù)據(jù)電子商務(wù)系統(tǒng)軟硬件環(huán)境分布式軟件系統(tǒng)(B/S;C/S. P2P)商務(wù)系統(tǒng)B/S;C/S現(xiàn)金流物流信息流業(yè)務(wù)處理指令，往往體現(xiàn)為SQL的批處理。數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理指令：比如SQL。用戶管理程序權(quán)限管理程序用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶業(yè)務(wù)流程1業(yè)務(wù)流程2業(yè)務(wù)流程3業(yè)務(wù)流程4用戶控制業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)層界面業(yè)務(wù)支持市場(chǎng)業(yè)務(wù)控制控制層表現(xiàn)層郵箱域名2022-3-73數(shù)據(jù)層 數(shù)據(jù)是企業(yè)信息系統(tǒng)的核心。價(jià)值實(shí)現(xiàn)層業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)層邏輯控制層頻道經(jīng)營(yíng)用戶使用內(nèi)容輸入頻道數(shù)據(jù)資源層數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)發(fā)布程序開發(fā)人員維護(hù)內(nèi)容輸入界面開發(fā)人員維護(hù)

2、用戶需求市場(chǎng)2022-3-74對(duì)數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù) DBMS DataBase Management System2022-3-75為什么要有DBMS 數(shù)據(jù)完整性 事務(wù)的處理 如：轉(zhuǎn)賬事務(wù) 相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)模塊 數(shù)據(jù)與程序分開。 軟件的相對(duì)獨(dú)立研發(fā) 集成數(shù)據(jù)處理的機(jī)制。 故障恢復(fù) Log 權(quán)限2022-3-76DBMS特點(diǎn) 封裝 不能通過(guò)DBMS以外的渠道訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。 否則破壞完整性、一致性。 支持事務(wù)處理 能夠故障恢復(fù) 控制訪問(wèn) 并發(fā)操作2022-3-77DBMS的發(fā)展 圖書館/資料庫(kù) 如果管理不善，就不能成為系統(tǒng)。 人 文件系統(tǒng) 沒有封裝；沒有事務(wù)處理；沒有故障恢復(fù)。 數(shù)據(jù)庫(kù)2022-3

3、-78DBMS的分類 網(wǎng)絡(luò)型/層次型 關(guān)系型 擴(kuò)展 面向?qū)ο?模糊數(shù)據(jù) 多媒體數(shù)據(jù)庫(kù) 網(wǎng)絡(luò)文件管理2022-3-79關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在表中賬號(hào)賬號(hào)名稱名稱密碼密碼學(xué)生學(xué)生1a112b223c31學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 姓名姓名 性別性別1張三 男2李四 女3課程課程名稱名稱1電商2信息32022-3-710Entity Relation學(xué)生1賬號(hào)1張三2022-3-711關(guān)系種類： 1:n n:m 學(xué)生和課程學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)姓名姓名性別性別1張三男2李四女3課程課程名稱名稱1電商2信息3學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 課程課程1112322022-3-712關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn) 記錄等長(zhǎng) 檢索快。 例如：總記錄個(gè)數(shù)。 某個(gè)字段值20

4、22-3-713基本詞匯 表 字段 記錄 字段 關(guān)鍵字段 記錄 記錄的字段值 關(guān)系 定義某個(gè)表中某字段的值取自另外一個(gè)表2022-3-714記錄的增加刪除更新 記錄沒有順序。 查詢語(yǔ)言可以按字段排序。 刪除記錄 取決于DBMS 一般作標(biāo)記，重用空間。 可以壓縮表。但DBMS一般不自動(dòng)進(jìn)行。 增加記錄 刪除記錄或最后 更新記錄 定位到記錄字段，覆蓋。2022-3-715約束和觸發(fā)器 字段 取值范圍 某個(gè)記錄必須符合某個(gè)范疇。 更復(fù)雜的約束需要觸發(fā)器。2022-3-716數(shù)據(jù)庫(kù)中表和類的關(guān)系 表 固定字段，表示某一類對(duì)象。 每個(gè)記錄相當(dāng)于類的實(shí)例。 每個(gè)字段值相當(dāng)于實(shí)例的屬性或者與其他實(shí)例的關(guān)系。

5、 非同類的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一個(gè)表，并不適合。2022-3-717記錄和語(yǔ)句的關(guān)系 每個(gè)記錄相當(dāng)于符合特定語(yǔ)法的語(yǔ)句。 表示一定的語(yǔ)義。 Null表示不知道 Null的運(yùn)算2022-3-718關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的范式 第一范式： 字段的原子性。要么視為原子。要么應(yīng)該再分。 否則不便查詢。字段1 字段2 字段3 字段4 字段3.1 字段3.2 2022-3-719第二范式 非關(guān)鍵字段完全函數(shù)依賴于關(guān)鍵字段。 函數(shù)依賴 y=f(x); 不能說(shuō)y=f(x)附近。2022-3-720不符合第二范式造成問(wèn)題 假定選課關(guān)系表為SelectCourse(學(xué)號(hào)學(xué)號(hào), 姓名, 年齡, 課程名稱課程名稱, 成績(jī), 學(xué)分) 關(guān)

6、鍵字為組合關(guān)鍵字(學(xué)號(hào), 課程名稱)，因?yàn)榇嬖谌缦聸Q定關(guān)系： (學(xué)號(hào), 課程名稱) (姓名, 年齡, 成績(jī), 學(xué)分) 這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表不滿足第二范式，因?yàn)榇嬖谌缦聸Q定關(guān)系： (課程名稱) (學(xué)分) (學(xué)號(hào)) (姓名, 年齡) 即存在組合關(guān)鍵字中的字段決定非關(guān)鍵字的情況。 2022-3-721不符合第二范式造成問(wèn)題 數(shù)據(jù)冗余： 同一門課程由n個(gè)學(xué)生選修，“學(xué)分”就重復(fù)n-1次；同一個(gè)學(xué)生選修了m門課程，姓名和年齡就重復(fù)了m-1次。 更新異常： 若調(diào)整了某門課程的學(xué)分，數(shù)據(jù)表中所有行的“學(xué)分”值都要更新，否則會(huì)出現(xiàn)同一門課程學(xué)分不同的情況。 插入異常： 假設(shè)要開設(shè)一門新的課程，暫時(shí)還沒有人選修。這樣，

7、由于還沒有“學(xué)號(hào)”關(guān)鍵字，課程名稱和學(xué)分也無(wú)法記錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。 刪除異常： 假設(shè)一批學(xué)生撤銷某些課程的選修，這些選修記錄就應(yīng)該從數(shù)據(jù)庫(kù)表中刪除。但是，與此同時(shí)，課程名稱和學(xué)分信息也被刪除了。很顯然，這也會(huì)導(dǎo)致插入異常。2022-3-722不符合第二范式造成問(wèn)題 冗余 重復(fù)的數(shù)據(jù) 更新麻煩 更新不一致造成沖突 冗余的根源在于 非關(guān)鍵字段不是由關(guān)鍵字段完全決定。 部分就能決定，結(jié)果另外一部分關(guān)鍵字改變時(shí)，非關(guān)鍵字段重復(fù)。2022-3-723關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的范式 第三范式 非關(guān)鍵字段之間不存在傳遞依賴。 否則存在冗余。 冗余帶來(lái)同樣的問(wèn)題。2022-3-724適當(dāng)?shù)娜哂?適當(dāng)?shù)娜哂?造成重復(fù)但可能提高性

8、能。 如index是故意的冗余。 照顧語(yǔ)義。2022-3-725數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的多樣性 對(duì)同一件事情描述方法可以不同。 因此數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)有所不同。 但這些數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)應(yīng)該是等價(jià)的。 可以相互推導(dǎo)。2022-3-726關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)操作 DBMS完成。 RDBMS支持查詢語(yǔ)言SQL SQL=Structured Query Language 是一個(gè)語(yǔ)言規(guī)范。DBMS一般支持該規(guī)范，并有自己的擴(kuò)展。 查詢和操作：增刪改查2022-3-727SQL的組成的組成(分類分類) DATABASE DATABASE TABLE TABLECREATECREATE VIEW VIEW INDEX INDEX

9、 SQL DDL SQL DDL：ALTERALTERDROPDROP SQL QUERY SQL QUERY：SELECT SELECT FROM FROM INSERT INSERT SQLSQL SQL DML SQL DML：UPDATE UPDATE DELETE DELETE GRANTGRANT SQL DCL SQL DCL：REVOKEREVOKE2022-3-728增加記錄 Insert Table1(Field1,) Values(,) Insert Table1(Field1,)Select 2022-3-729更新 Update Table1Set Field1=,

10、Field2=Where 2022-3-730刪除 Delete Table1Where2022-3-731Select, Where 篩選記錄 Select Field1, Field4 from Table1 Where (Field1=張三 and Field2=2) or Field1=李四 篩選條件 Like Between And ,=,=,=2022-3-732Join, On豎著連接表，按一定條件 Table1 join Table2 on Table1.Field1=Table2.Field1 Left Join Right Join 對(duì)于連接的表可以進(jìn)行查詢（如選擇）202

11、2-3-733Into查詢結(jié)果存儲(chǔ)在表中 Select Table1.Field1, into NewTable1From 2022-3-734Union豎著合并表Select Field1,From Table1Where UnionSelect Field1,From Table2Where2022-3-735交叉表查詢TRANSFORM Sum(銷售收入) AS 銷售收入之總計(jì)SELECT 部門, 人員FROM 銷售GROUP BY 部門, 人員PIVOT 季度;部門部門人員人員1 12 23 34 4銷售1部張三3024255635781962133299333銷售2部李四3780銷售

12、2部王五32899922141112352341部門部門人員人員季季度度銷售銷售收入收入銷售1部張三1300000銷售1部張三2560012銷售1部張三362000銷售1部張三43299100銷售2部李四23780銷售2部王五2328999銷售2部王五32214111銷售2部王五42349999銷售1部張三12425銷售1部張三23566銷售1部張三3134213銷售1部張三4233銷售2部王五423422022-3-736as 字段別名和表別名 表別名允許給表另起一個(gè)名字，相當(dāng)于將表復(fù)制一遍參加查詢。 視為單獨(dú)的表，臨時(shí)。2022-3-737Group by 進(jìn)行分組集合運(yùn)算2022-3-7

13、38Having， Where Where 決定哪些元組被選擇參加運(yùn)算，作用于關(guān)系中的元組 Having 決定哪些分組符合要求，作用于分組2022-3-739Order By 排序 Desc Asc2022-3-740In,ExistsSELECTFROM WHERE S# IN ( SELECT S# FROM Student WHERE Course = C1 )；2022-3-741In, ExistsSELECT SNFROM SWHERE EXISTS ( SELECT * FROM SC WHERE S.S#=SC.S# AND C#=C1 )；2022-3-742查詢的圖形化-Q

14、BE2022-3-743查詢的圖形化2022-3-744權(quán)限管理語(yǔ)言的圖形化2022-3-745電子商務(wù)系統(tǒng)中對(duì)SQL的調(diào)用 DBMS可以批處理SQL語(yǔ)句。 電子商務(wù)系統(tǒng)調(diào)用SQL 效率更高 安全，保持?jǐn)?shù)據(jù)完整性。 支持事務(wù)。2022-3-746事務(wù)處理 事務(wù) 一組數(shù)據(jù)操作，要么成功要么失敗。 SQLBEGIN TRANSACTION COMMIT ROLLBACK2022-3-747事務(wù)特點(diǎn) Atomicity 事務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯工作單位，事務(wù)中包括的諸操作事務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯工作單位，事務(wù)中包括的諸操作要么都做，要么都不做。要么都做，要么都不做。 Consistency 事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須是

15、使數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)一致性狀態(tài)變事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須是使數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)一致性狀態(tài)變到另一個(gè)一致性狀態(tài)到另一個(gè)一致性狀態(tài) Isolation 一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾。并發(fā)執(zhí)行的各一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾。并發(fā)執(zhí)行的各個(gè)事務(wù)之間不能互相干擾。個(gè)事務(wù)之間不能互相干擾。 Durability 一個(gè)事務(wù)一旦提交，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的改變就應(yīng)該一個(gè)事務(wù)一旦提交，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的改變就應(yīng)該是永久性的。是永久性的。2022-3-748故障恢復(fù) 出現(xiàn)異常。造成事務(wù)中斷。比如斷電。 此時(shí)數(shù)據(jù)可能不一致。 單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫(kù)文件難于解決該問(wèn)題。 Log 寫入數(shù)據(jù)庫(kù)文件前，先寫日志。在日志中保留恢復(fù)信息。 在數(shù)據(jù)庫(kù)

16、文件寫成功后，在日志中標(biāo)記。 檢查日志。沒有成功的寫入應(yīng)該嘗試再寫或者放棄。2022-3-749日志格式 每條日志記錄的內(nèi)容 事務(wù)標(biāo)識(shí) 操作類型（插入、刪除或修改） 操作對(duì)象（記錄ID、Block NO.） 更新前數(shù)據(jù)的舊值（對(duì)插入操作而言，此項(xiàng)為空值） 更新后數(shù)據(jù)的新值（對(duì)刪除操作而言, 此項(xiàng)為空值）2022-3-750故障恢復(fù) 系統(tǒng)重啟時(shí)， 如果日志完整，向前繼續(xù)執(zhí)行事務(wù) 如果日志不完整，撤銷該事務(wù)。2022-3-751數(shù)據(jù)庫(kù)軟件 一般是關(guān)系型的 文件型 Access 沒有日志。 服務(wù) Oracle Ms Sql Server MySQL2022-3-752數(shù)據(jù)庫(kù)軟件 這些軟件都支持SQL

17、，并擴(kuò)展。 SQL Server下的T-SQL2022-3-753SQL Server簡(jiǎn)介 原來(lái)為另外一家公司產(chǎn)品，后被微軟收購(gòu)。最新版本2005。 支持.net。 可以定義類型 可以定義函數(shù)、存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器等。 支持xml2022-3-754SQL Server安裝 安裝時(shí)會(huì)檢查： 至少512M，建議1G內(nèi)存。 安裝在Windows Server 2003 需要Service pack較新版本 最好安裝有.net2022-3-755SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)文件 管理多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)文件 一個(gè)或多個(gè)文件組 每個(gè)文件組有一個(gè)或多個(gè)文件。 分布在多個(gè)磁盤上可以并行讀取。 不放在壓縮磁盤上。

18、日志2022-3-756連接 可以用客戶端連接。比如: 剛才的Management Studio Access 理解為一種服務(wù)/客戶端使用關(guān)系。 程序連接 比如：A中建立SqlConnection對(duì)象，指定數(shù)據(jù)庫(kù)位置(地址)、用戶名、密碼、數(shù)據(jù)庫(kù)2022-3-757管理2022-3-758Mgmt Studio: T-SQL2022-3-759Access+SQL ServerAccess文件SQL Server服務(wù)Access程序SQL Server Mgt. Studio2022-3-760Access + SQL Server2022-3-761新建2022-3-762瀏覽2022-3-

19、7632022-3-7642022-3-7652022-3-7662022-3-7672022-3-7682022-3-7692022-3-7702022-3-7712022-3-7722022-3-7732022-3-774Access + SQL Server 實(shí)際例子2022-3-7752022-3-776T-SQL 除了標(biāo)準(zhǔn)SQL外，支持更多功能。 可以有變量、邏輯控制，因此可以編程。 SQL Server 2005支持在.net環(huán)境中編程，如類型、觸發(fā)器等。2022-3-777T-SQL2022-3-778數(shù)據(jù)庫(kù)空間 一般單獨(dú)提供。 目前市場(chǎng)上提供的數(shù)據(jù)庫(kù)空間有： MySQL MS Sql Server Oracle較少。 價(jià)格差不多。2022-3-779數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù) 備份 復(fù)制/分布 數(shù)據(jù)完整性 權(quán)限控制 安全性2022-3-780數(shù)據(jù)庫(kù)的備份 用于在系統(tǒng)發(fā)生故障后還原和恢復(fù)數(shù)據(jù)。 對(duì)于例行的工作（例如，將