數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用 課件 項目1 學(xué)生成績管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

項目1學(xué)生成績管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用本章目標(biāo)了解數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本概念掌握數(shù)據(jù)模型的分類和特點(diǎn)理解關(guān)系模型的基本概念能將E-R圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式/表設(shè)計學(xué)生成績管理數(shù)據(jù)庫為什么需要設(shè)計數(shù)據(jù)庫修建茅屋需要設(shè)計嗎？修建大廈需要設(shè)計嗎？結(jié)論：當(dāng)數(shù)據(jù)庫比較復(fù)雜時我們需要設(shè)計數(shù)據(jù)庫為什么需要設(shè)計數(shù)據(jù)庫良好的數(shù)據(jù)庫設(shè)計節(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(jìn)行數(shù)據(jù)庫應(yīng)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(fèi)內(nèi)存空間浪費(fèi)數(shù)據(jù)更新和插入的異常軟件項目開發(fā)周期中數(shù)據(jù)庫設(shè)計現(xiàn)實(shí)世界建模信息世界規(guī)范化構(gòu)建

數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫模型圖軟件項目開發(fā)周期中數(shù)據(jù)庫設(shè)計1、數(shù)據(jù)庫地位

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，它的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了計算機(jī)應(yīng)用向各行各業(yè)的滲透

數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計算機(jī)科學(xué)的重要分支想一想：我們的生活中哪些地方用到了數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫發(fā)送請求讀取數(shù)據(jù)返回數(shù)據(jù)返回結(jié)果1、數(shù)據(jù)庫地位

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，它的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了計算機(jī)應(yīng)用向各行各業(yè)的滲透

數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計算機(jī)科學(xué)的重要分支

在畢業(yè)設(shè)計、專升本考試、以后的工作中都能用到無數(shù)據(jù)不系統(tǒng)無數(shù)據(jù)不決策無數(shù)據(jù)不運(yùn)營1、數(shù)據(jù)庫地位

定義

數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫存儲的基本對象

數(shù)據(jù)的種類文本、圖形、圖像、音頻、視頻、學(xué)生的檔案記錄、貨物的運(yùn)輸情況等

描述事物的符號記錄2、什么是數(shù)據(jù)

定義顧名思義就是數(shù)據(jù)的倉庫，是長期存儲在計算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合3、什么是數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型是對現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象，用來描述數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及定義。數(shù)據(jù)模型描述了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的操作以及數(shù)據(jù)的約束條件，這是數(shù)據(jù)模型的3個要素。4、數(shù)據(jù)模型

實(shí)體

客觀存在并且可以相互區(qū)別的事物

實(shí)體可以是具體的事物表示符號：在學(xué)校：學(xué)生、課程、教師、選課、班委等；某企業(yè)集團(tuán)：工廠、職工、產(chǎn)品等4、數(shù)據(jù)模型

屬性

用來描述實(shí)體的特征

一個實(shí)體可以用若干個屬性來描述表示符號：學(xué)生的屬性：學(xué)號、姓名、年齡、性別、系、專業(yè)等產(chǎn)品的屬性：產(chǎn)品編號、產(chǎn)品名、規(guī)格等工廠：編號，工廠名，廠長名，地址4、數(shù)據(jù)模型學(xué)生實(shí)體屬性學(xué)號姓名性別年齡實(shí)體E-R圖試著寫出實(shí)體教材、作者、出版社的E-R圖教材：教材編號，教材名稱，價格作者：編號，名稱，性別出版社：編號，名稱，地址，法人4、數(shù)據(jù)模型域

屬性的取值范圍。如學(xué)生實(shí)體的性別屬性的域只能為“男”和“女”鍵或碼

唯一標(biāo)識實(shí)體的屬性或?qū)傩缘慕M合稱為碼或鍵。例：學(xué)生表(學(xué)號，姓名，性別，家庭地址)鍵或碼是：學(xué)號請問姓名能做鍵嗎？為什么？4、數(shù)據(jù)模型聯(lián)系

指不同實(shí)體間的關(guān)系兩個實(shí)體間的聯(lián)系通常3種類型表示符號：

1對1聯(lián)系

1對多聯(lián)系

多對多聯(lián)系4、數(shù)據(jù)模型一對一聯(lián)系(1:1)A中任意實(shí)體最多對應(yīng)B中的一個實(shí)體，反之B中的任意實(shí)體最多對應(yīng)A中的一個實(shí)體。如：觀眾與座位、乘客與車票、病人與病床、學(xué)校與校長、夫妻關(guān)系等表示符號：AB11聯(lián)系4、數(shù)據(jù)模型一對多聯(lián)系(1:N)A中至少有一個實(shí)體對應(yīng)B中的多個實(shí)體，反之B中的任意實(shí)體最多對應(yīng)A中的一個實(shí)體如：城市和街道、宿舍與學(xué)生、班級與學(xué)生等表示符號：AB1N聯(lián)系4、數(shù)據(jù)模型多對多聯(lián)系(M:N)A中任意實(shí)體至少有一個實(shí)體對應(yīng)B中的多個實(shí)體，反之B中的任意實(shí)體至少對應(yīng)A中的多個實(shí)體如：學(xué)生與課程、工廠與產(chǎn)品、商店與顧客等表示符號：ABMN聯(lián)系4、數(shù)據(jù)模型例：判斷下列實(shí)體間的聯(lián)系類型。班級與班長(正)班級與班委班級與學(xué)生供應(yīng)商和商品商店和顧客工廠和產(chǎn)品出版社和作者商品和超市1:11:NM:N課堂練習(xí)1、請繪制出教師的E-R圖2、請繪制出課程的E-R圖3、請繪出實(shí)體聯(lián)系E-R圖課堂練習(xí)學(xué)號姓名性別出生日期家庭地址班級號201920190011于洋男2002-10-09湖南長沙201901201920190012馬英女2001-12-12山東濟(jì)南201902201920190013劉東男2002-09-08山西太原201901201920190014王九明男2002-04-15云南大理201903學(xué)生表二維表關(guān)系數(shù)據(jù)庫

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫就是一個由多個“二維表”組成的集合每個二維表都是由基本的行和列組成的學(xué)號姓名性別出生日期家庭地址班級號201920190011于洋男2002-10-09湖南長沙201901201920190012馬英女2001-12-12山東濟(jì)南201902201920190013劉東男2002-09-08山西太原201901201920190014王九明男2002-04-15云南大理201903關(guān)系數(shù)據(jù)庫

關(guān)系一個關(guān)系就是一張二維表，每個關(guān)系都有一個關(guān)系名

元組二維表中的行稱為元組

屬性二維表中的列稱為屬性，相當(dāng)于表中的字段

關(guān)鍵字關(guān)系中能夠唯一標(biāo)識一個元組的屬性或?qū)傩越M合關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫設(shè)計的6個階段：需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計數(shù)據(jù)庫的實(shí)施數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行與維護(hù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)，是最復(fù)雜也是最重要的一步，這一步做得好壞直接影響整個數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

需求分析階段要完成的任務(wù)：調(diào)查分析用戶活動收集和分析需求數(shù)據(jù)，確定系統(tǒng)邊界編寫系統(tǒng)分析報告需求分析步驟1：明確用戶和用戶需求思考：此數(shù)據(jù)庫涉及到哪些用戶？各自的需求是什么？

學(xué)生需求：學(xué)生是數(shù)據(jù)庫的主體，主要需求有基本信息，課程信息，成績信息等

教師需求：教師的需求主要有授課信息，查看學(xué)生的選課信息，教師基本信息等學(xué)生成績管理數(shù)據(jù)庫需求分析步驟2：得出系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過對學(xué)生成績管理數(shù)據(jù)庫用戶需求分析可以得出系統(tǒng)涉及大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，主要包括以下數(shù)據(jù)實(shí)體及數(shù)據(jù)項。學(xué)生信息：包含學(xué)號，姓名，性別等基本信息。學(xué)號為鍵，不能為空，也不能重復(fù)課程信息：包含課程編號，課程名稱，學(xué)分等班級信息：包含班級編號，班級名稱等成績信息：主要用于存儲學(xué)生選修的課程及成績信息。包含學(xué)號，課程編號，成績等教師信息：包含教師編號，教師姓名，性別等……請同學(xué)們寫出其它實(shí)體信息學(xué)生成績管理數(shù)據(jù)庫需求分析主要是將用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)。即實(shí)體-聯(lián)系模型，也叫E-R圖概念結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟1：確定學(xué)生成績管理系統(tǒng)的實(shí)體通過需求分析得出學(xué)生成績管理系統(tǒng)涉及的實(shí)體主要有班級，學(xué)生，教師，課程，授課，成績，專業(yè)步驟2：確定學(xué)生成績管理系統(tǒng)的實(shí)體屬性學(xué)生完成概念結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟3：確定實(shí)體之間的聯(lián)系例如：班級與專業(yè)、教師與課程、學(xué)生與課程等步驟4：繪制E-R圖概念結(jié)構(gòu)設(shè)計為了建立用戶需要的數(shù)據(jù)庫，必須將概念模型轉(zhuǎn)換為具體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型，并對其進(jìn)行優(yōu)化，這就是邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段所要完成的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟1：將實(shí)體轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式如：學(xué)生信息(學(xué)號，姓名，性別，出生日期)請寫出其它實(shí)體的關(guān)系模式步驟2:對關(guān)系模式進(jìn)行規(guī)范化，得到最終關(guān)系模式如：學(xué)生信息(學(xué)號，姓名，性別，出生日期，班級號)請寫出其它實(shí)體優(yōu)化后的關(guān)系模式邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計假設(shè)某建筑公司要設(shè)計一個數(shù)據(jù)庫。公司的業(yè)務(wù)規(guī)則概括說明如下：公司承擔(dān)多個工程項目，每一項工程有：工程號、工程名稱、施工人員等公司有多名職工，每一名職工有：職工號、姓名、性別、職務(wù)（工程師、技術(shù)員）等公司按照工時和小時工資率支付工資，小時工資率由職工的職務(wù)決定（例如技術(shù)員的小時工資率與工程師不同）公司定期制定一個工資報表，如圖-1所示5、規(guī)范化實(shí)例工程號工程名稱職工號姓名職務(wù)小時工資率工時實(shí)發(fā)工資A1花園大廈1001齊光明工程師6513845.001002李思岐技術(shù)員6016960.001004葛宇宏律師60191140.00小計2945.00A2立交橋1001齊光明工程師6515975.001003鞠明亮工人5517935.00小計1910.00A3臨江飯店1002李思岐技術(shù)員60181080.001004葛宇洪技術(shù)員6014840.00小計1920.00圖-1某公司的工資表5、規(guī)范化實(shí)例工程號工程名稱職工號姓名職務(wù)小時工資率工時A1花園大廈1001齊光明工程師6513A1花園大廈1002李思岐技術(shù)員6016A1花園大廈1001齊光明工程師6513A1花園大廈1003鞠明亮工人5517A3臨江飯店1002李思岐技術(shù)員6018A3臨江飯店1004葛宇洪技術(shù)員6014圖-2某公司的項目工時表5、規(guī)范化實(shí)例5、規(guī)范化實(shí)例5、規(guī)范化實(shí)例一張表描述了多件事情，如圖-3所示。工程號工程名稱職工號姓名職務(wù)小時工資率工時圖-3函數(shù)依賴圖工程信息員工信息項目工時信息6、應(yīng)用范式規(guī)范化設(shè)計工程號工程名稱職工號姓名職務(wù)小時工資率工程號職工號工時圖-4

應(yīng)用第二范式工程表員工表項目工時表滿足第三范式嗎？

7、應(yīng)用第二范式規(guī)范化設(shè)計工程號工程名稱職工號姓名職務(wù)職務(wù)小時工資率工程號職工號工時工程表員工表職務(wù)表工程表8、應(yīng)用第三范式規(guī)范化設(shè)計將一個給定邏輯結(jié)構(gòu)實(shí)施到具體的環(huán)境中時，邏輯數(shù)據(jù)