數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法與原則資料

1、數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法(fngf)與原則-周波(zhub)共三十六頁學習(xux)目標5.4.3.2.1.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(shj)概述規(guī)范化第一范式第二范式第三范式共三十六頁數(shù)據(jù)庫設(shè)計(shj)概述 概述這里我們思考兩個問題：修建茅屋需要設(shè)計(shj)嗎？修建大廈需要設(shè)計(shj)嗎？結(jié)論是：當數(shù)據(jù)庫比較復雜（如數(shù)據(jù)量大，表較多，業(yè)務關(guān)系復雜）時，我們需要先設(shè)計(shj)數(shù)據(jù)庫。共三十六頁數(shù)據(jù)庫設(shè)計(shj)概述良好的數(shù)據(jù)庫設(shè)計能夠(nnggu)：節(jié)省數(shù)據(jù)的存儲空間。能夠保證數(shù)據(jù)的完整性。方便進行數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的開發(fā)。糟糕的數(shù)據(jù)庫設(shè)計：數(shù)據(jù)冗余、存儲空間浪費。內(nèi)存空間浪費。數(shù)據(jù)更新和插入的異常。共三十六頁

2、數(shù)據(jù)庫規(guī)范化規(guī)范化在設(shè)計和操作維護數(shù)據(jù)庫時，關(guān)鍵的步驟就是要確保數(shù)據(jù)正確地分布(fnb)到數(shù)據(jù)庫的表中。使用正確的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不僅便于對數(shù)據(jù)庫進行相應的存取操作，而且可以極大地簡化應用程序的其他內(nèi)容（查詢、窗體、報表、代碼等）。正確進行表設(shè)計的正式名稱就是“數(shù)據(jù)庫規(guī)范化”。后面我們將通過實例來說明具體的規(guī)范化的工程。共三十六頁數(shù)據(jù)庫規(guī)范化CREATE TABLE Student ( stuid INTEGER NOT NULL, -學生(xu sheng)編號 stuname VARCHAR(200), -學生姓名 sclass VARCHAR(200),-班級名稱 coursename VAR

3、CHAR(20),-課程名稱 sdegree FLOAT -課程分數(shù) tname VARCHAR(20)-老師名字)請同學們結(jié)合表中的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)觀察這張表會存在哪些缺點。共三十六頁數(shù)據(jù)庫規(guī)范化缺點：數(shù)據(jù)(shj)冗余、存儲空間浪費。內(nèi)存空間浪費。數(shù)據(jù)更新和插入的異常。共三十六頁數(shù)據(jù)庫規(guī)范化設(shè)計數(shù)據(jù)庫的一般步驟：收集信息。抽取對象。抽取每個對象的屬性?？紤]對象之間的關(guān)系(gun x)。 繪制E-R圖。將E-R圖轉(zhuǎn)換為表格。最后應用三大范式規(guī)范化表格。下面我們以一個BBS簡易論壇的數(shù)據(jù)庫設(shè)計為例來看看設(shè)計數(shù)據(jù)庫的步驟：共三十六頁數(shù)據(jù)庫規(guī)范化收集信息（與該系統(tǒng)有關(guān)人員進行交流、坐談，充分理解數(shù)據(jù)庫需

4、要完成的任務）BBS論壇的基本功能：用戶注冊和登錄，后臺(huti)數(shù)據(jù)庫需要存放用戶的注冊信息和在線狀態(tài)信息；用戶發(fā)貼，后臺數(shù)據(jù)庫需要存放貼子相關(guān)信息，如貼子內(nèi)容、標題等；論壇版塊管理：后臺數(shù)據(jù)庫需要存放各個版塊信息，如版主、版塊名稱、貼子數(shù)等；共三十六頁數(shù)據(jù)庫規(guī)范化標識對象（標識數(shù)據(jù)庫要管理的關(guān)鍵對象或?qū)嶓w）實體一般是名詞：用戶(yngh)：論壇普通用戶(yngh)、各版塊的版主。用戶發(fā)的主貼。論用戶發(fā)的跟貼（回貼）。共三十六頁數(shù)據(jù)庫規(guī)范化標識每個實體(sht)的屬性（Attribute）共三十六頁數(shù)據(jù)庫規(guī)范化標志對象之間的關(guān)系（Attribute）跟貼和主貼有主從關(guān)系：我們需要在跟貼對象

5、中表明它是誰的跟貼。版塊和用戶有關(guān)系：從用戶對象中可以根據(jù)版塊對象查出對應(duyng)的版主用戶的情況。主貼和版塊有主從關(guān)系：需要表明發(fā)貼是屬于哪個版塊的。跟貼和版塊有主從關(guān)系：需要表明跟貼是屬于哪個版塊的。共三十六頁數(shù)據(jù)庫規(guī)范化繪制(huzh)ER圖共三十六頁數(shù)據(jù)庫規(guī)范化將ER圖裝換為表格將各實體轉(zhuǎn)換為對應的表，將各屬性轉(zhuǎn)換為各表對應的列。標識(biozh)每個表的主鍵列，需要注意的是：沒有主鍵的表添加ID編號列，它沒有實際含義，用于做主鍵或外鍵，例如用戶表中的“UID”列，版塊表中添加“SID”列，發(fā)貼表和跟貼表中的“TID”列 在表之間建立主外鍵，體現(xiàn)實體之間的映射關(guān)系 。共三十六頁數(shù)

6、據(jù)庫規(guī)范化將ER圖裝換為表格(biog)共三十六頁數(shù)據(jù)庫規(guī)范化將ER圖裝換為表格(biog)共三十六頁使用(shyng)范式數(shù)據(jù)庫基本概念回顧：實體：現(xiàn)實世界中客觀存在并可以被區(qū)別的事物。比如“一個學生”、“一本書”、“一門課”等等。它也可以是虛擬的，比如說“老師與學校的關(guān)系”。 屬性：實體所具有(jyu)的某一特性，比如說，“性別”是“人”的一個屬性。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，屬性又是個物理概念，屬性可以看作是“表的一列”。 共三十六頁使用(shyng)范式數(shù)據(jù)庫基本概念回顧：元組：表中的一行(yxng)就是一個元組。 分量：元組的某個屬性值。在一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，它是一個操作原子，即關(guān)系數(shù)據(jù)庫在做任何

7、操作的時候，屬性是“不可分的”。否則就不是關(guān)系數(shù)據(jù)庫了。 碼：表中可以唯一確定一個元組的某個屬性（或者屬性組），如果這樣的碼有不止一個，那么大家都叫候選碼，我們從候選碼中挑一個出來做老大，它就叫主碼。 共三十六頁使用(shyng)范式數(shù)據(jù)庫基本概念回顧：主屬性：一個屬性只要在任何一個候選碼中出現(xiàn)過，這個屬性就是主屬性。 非主屬性：與上面相反，沒有在任何候選碼中出現(xiàn)過，這個屬性就是非(shfi)主屬性。 外碼：一個屬性（或?qū)傩越M），它不是碼，但是它別的表的碼，它就是外碼。共三十六頁課堂(ktng)示例一范式（6個）好了，上面已經(jīng)介紹了我們掌握范式所需要(xyo)的全部基礎(chǔ)概念，下面我們就來講范式

8、。范式可以理解為一種規(guī)范等級，范式的包含關(guān)系。一個數(shù)據(jù)庫設(shè)計如果符合第二范式，一定也符合第一范式。如果符合第三范式，一定也符合第二范式共三十六頁第一(dy)范式第一(dy)范式（1NF）：屬性不可分。第一范式的特點：有主關(guān)鍵字主鍵不能為空。主鍵不能重復。字段不可以再分。下表是否滿足第一范式?StudyNo | Name | Sex | Contact20040901 john Male Email:,phone:22245620040901 mary Famale Email: phone:123455 共三十六頁違反第一范式(fn sh)的示例以上的表格是否又滿足第一(dy)范式呢？共三十六

9、頁課堂(ktng)示例一注意：這兩種情況(qngkung)都不滿足第一范式。不滿足第一范式的數(shù)據(jù)庫，不是關(guān)系數(shù)據(jù)庫！所以，我們在任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，做不出這樣的“表”來。共三十六頁第二(d r)范式第二范式（2NF）：非主屬性完全依賴于碼。定義：如果關(guān)系模式R是第一范式的，而且關(guān)系中每一個非主屬性不部分依賴于主鍵，稱R是第二范式的。所以第二范式的主要任務就是滿足第一范式的前提下，消除部分函數(shù)依賴(yli)。觀察這個表格是否滿足第二范式：StudyNo|Name|Sex|Email|Phone|ClassNo| ClassAddress01 john M 222456 A樓2單元02 ma

10、ry Famale 123455 A樓3共三十六頁第二(d r)范式的例子這個表完全滿足于第一范式(fn sh)主鍵由StudyNo和ClassNo組成，這樣才能定位到指定行，但是,ClassAddress部分依賴于關(guān)鍵字(ClassNo-ClassAddress),所以要變?yōu)閮蓚€表：表一StudyNo | Name | Sex | Email | Phone | ClassNo 01 john Male 222456 200401 02 mary famale 123455 200402 表二ClassNo| ClassAddress200401 A樓2200402 A樓3共三十六頁第二范式

11、(fn sh)的例子再來看一個(y )例子：共三十六頁違反第二(d r)范式的例子分析：一個學生上一門課，一定在特定某個教室。所以有（學生，課程）教室一個學生上一門課，一定是特定某個老師教。所以有（學生，課程）老師一個學生上一門課，他老師的職稱可以確定。所以有（學生，課程）老師稱一個學生上一門課，一定是特定某個教材。所以有（學生，課程）教材一個學生上一門課，一定在特定時間。所以有（學生，課程）上課時間因此（學生，課程）是一個碼。然而，一個課程，一定指定了某個教材，一年級語文肯定用的是小學語文1那么就有課程教材。（學生，課程）是個碼，課程卻決定了教材，這就叫不完全依賴，或者說部分依賴。出現(xiàn)這樣的

12、情況，就不滿足第二范式！思考： 那么，如果我們(w men)希望他滿足第二范式，仿照剛才的例子我們(w men)應該怎樣做了？共三十六頁違反第二(d r)范式的例子解決(jiju)：1、校長要新增加一門課程叫“微積分”，教材是大學數(shù)學，怎么辦？學生還沒選課，而學生又是主屬性，主屬性不能空，課程怎么記錄呢，教材記到哪呢(插入異常)2、下學期沒學生學一年級語文（上）了，學一年級語文（下）去了，那么表中將不存在一年級語文（上），也就沒了小學語文1。這時候，校長問：一年級語文（上）用的什么教材啊？郁悶了吧?(刪除異常)3、校長說：一年級語文（上）換教材，換成大學語文。有10000個學生選了這么課，改動

13、好大啊！改累死了郁悶了吧？（修改異常）那應該怎么解決呢？投影分解，將一個表分解成兩個或若干個表。共三十六頁違反第二(d r)范式的例子解決(jiju)：共三十六頁第三(d sn)范式第三范式（3NF）（不依賴于其它非主屬性消除傳遞依賴 ）。例:StudyNo|Name|Sex|Email|bounsLevel|bouns40901 john M 良 $100040902 mary 差 $600這個(zh ge)完全滿足了第二范式,但是bounsLevel和bouns存在傳遞依賴。共三十六頁第三(d sn)范式解決：更改為(i wi)：表一：StudyNo|Name|Sex| Email |bo

14、uunsNo20040901 john Male 120040902 mary Famale 2表二：bounsNo | bounsLevel | bouns1 優(yōu)秀 $10002 良 $600 共三十六頁第三(d sn)范式在來看一個(y )示例： 共三十六頁第三(d sn)范式有什么問題嗎？想想：1、老師升級了，變教授(jioshu)了，要改數(shù)據(jù)庫，表中有N條，改了N次（修改異常）2、沒人選這個老師的課了，老師的職稱也沒了記錄（刪除異常）3、新來一個老師，還沒分配教什么課，他的職稱記到哪？（插入異常）請同學們思考，如何解決？ 共三十六頁匯總(huzng)5.4.3.2.1.自定義控件概述(i sh)擴展現(xiàn)有控件直接從Control類繼承復合控件匯總共三十六頁Thank You !共三十六頁內(nèi)容摘要數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法與原則。coursename VARCHAR(20),-課程名稱。 繪制E-R圖。將E-R圖轉(zhuǎn)換為表格。用戶注冊和登錄，后臺數(shù)據(jù)庫需要存放用戶的注冊信息和在