第1章-數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)

第1章數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容

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數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念

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33這一章我們將學(xué)習(xí)到下面的知識(shí)數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展

數(shù)據(jù)模型

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)

5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)庫(kù)與我們生活的聯(lián)系校園里，在食堂用餐在圖書館借閱圖書在機(jī)房上網(wǎng)等活動(dòng)都可以通過(guò)校園卡實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別、收費(fèi)及管理等功能，這些給我們的生活提供便利服務(wù)的功能都是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)庫(kù)與我們生活的聯(lián)系當(dāng)我們?cè)赒Q上聊天在微博上留言網(wǎng)上購(gòu)物ATM機(jī)上存取款在超市購(gòu)物付款時(shí)都在享受著數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的服務(wù)。1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念

1.1.1信息和數(shù)據(jù)信息是對(duì)事物的狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)方式和特征的描述，反映的是客觀系統(tǒng)中某一事物的屬性或表現(xiàn)形式。

數(shù)據(jù)是一種物理符號(hào)的序列，用于記錄事物的情況，是對(duì)客觀事物及其屬性進(jìn)行的描述。

1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念“一名女大學(xué)生”，這種描述是一般意義的信息。“一名女大學(xué)生”，為了在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)和處理這個(gè)對(duì)象，必須提取她的屬性和特征，根據(jù)需要，往往只提取部分必要的特征，可以從“姓名、性別、出生日期、政治面貌、班級(jí)編號(hào)、照片”等屬性來(lái)加以描述具體形式如：（史曉慶，女，1991-4-3，中共黨員，201001，登記照）1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念 1.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)(Database，簡(jiǎn)稱DB)可以理解為“存放數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)”，只不過(guò)這個(gè)倉(cāng)庫(kù)是計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備。

1.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DatabaseManagementSystem，簡(jiǎn)稱DBMS)是一種用于管理數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件。

1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念 1.1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)人員由于數(shù)據(jù)庫(kù)的共享性，因此對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、維護(hù)、監(jiān)視等需要有專人管理，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的人員包括：1.數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DatabaseAdministrator，簡(jiǎn)稱DBA）2．應(yīng)用程序員（ApplicationProgrammer,簡(jiǎn)稱AP）3．最終用戶(EndUser,簡(jiǎn)稱EU)1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念1.1.5數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DatabaseSystem，簡(jiǎn)稱DBS)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)后的整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，包括如下幾部分：系統(tǒng)硬件平臺(tái)(硬件)、系統(tǒng)軟件平臺(tái)(軟件)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)、數(shù)據(jù)庫(kù)(數(shù)據(jù))、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用戶。

1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)已經(jīng)歷了三個(gè)階段：人工管理階段文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.2.1數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理是指對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、加工、變換、檢索和傳播的一系列活動(dòng)的總和。

數(shù)據(jù)處理的工作分為以下3個(gè)方面。1.數(shù)據(jù)收集。它的主要任務(wù)是收集信息，將信息用數(shù)據(jù)表示并按類別組織保存。數(shù)據(jù)管理的目的是快速、準(zhǔn)確地提供必要的、可能被使用和處理的數(shù)據(jù)。2.數(shù)據(jù)加工。它的主要任務(wù)是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換、抽取和運(yùn)算。通過(guò)數(shù)據(jù)加工得到更加有用的數(shù)據(jù)，以指導(dǎo)或控制人的行為或事務(wù)的變化趨勢(shì)。3.數(shù)據(jù)傳播。通過(guò)數(shù)據(jù)傳播，信息在空間或時(shí)間上以各種形式傳遞。在數(shù)據(jù)傳播過(guò)程中，數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)和內(nèi)容不發(fā)生改變。數(shù)據(jù)傳播會(huì)使更多的人得到信息，并且更加理解信息的意義，從而使信息的作用充分發(fā)揮出來(lái)。1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.2.2人工管理階段早期的計(jì)算機(jī)缺乏軟件支持，用戶直接在裸機(jī)上作業(yè)。數(shù)據(jù)管理的任務(wù)，包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取方法、輸入輸出方式等都必須由用戶編制程序來(lái)完成。

特點(diǎn)如下所述。1.數(shù)據(jù)不保存2.應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)3.數(shù)據(jù)不共享4.數(shù)據(jù)不具有獨(dú)立性這一階段用戶負(fù)擔(dān)過(guò)重，且靈活性與安全性較差，效率較低。1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.2.3文件系統(tǒng)階段20世紀(jì)50年代后期到60年代中期，硬件方面有了磁盤、磁鼓等直接存取存儲(chǔ)設(shè)備,軟件方面的操作系統(tǒng)中已經(jīng)有了專門的管理軟件，它提供了簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)管理能力。1.數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存2.文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)3.數(shù)據(jù)共享性差4.數(shù)據(jù)獨(dú)立性差1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.2.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段1．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的根本區(qū)別。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不僅描述數(shù)據(jù)本身的特點(diǎn)，而且描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。這樣數(shù)據(jù)不再面向特定的某個(gè)或多個(gè)應(yīng)用，而是面向整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)據(jù)冗余明顯減少，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。2.數(shù)據(jù)共享性高數(shù)據(jù)可以被多個(gè)用戶、多個(gè)應(yīng)用共享使用。使得數(shù)據(jù)系統(tǒng)彈性大，易于擴(kuò)充，可以適應(yīng)各種用戶的要求?？梢匀≌w數(shù)據(jù)的各種子集用于不同的應(yīng)用系統(tǒng)。3.數(shù)據(jù)獨(dú)立性高在物理結(jié)構(gòu)改變時(shí)，盡量不影響整體邏輯結(jié)構(gòu)、用戶的邏輯結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用程序，這就是物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性。在整體邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí)，盡量不影響用戶的邏輯以及應(yīng)用程序，這是邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性。而應(yīng)用程序發(fā)生變化，也無(wú)需修改數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)。1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.2.5分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是一個(gè)邏輯上統(tǒng)一、地域上分散的數(shù)據(jù)集合，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中各個(gè)局部數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯集合，同時(shí)受分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的控制和管理。5.易于擴(kuò)展性1.數(shù)據(jù)獨(dú)立性與位置透明性2.集中和節(jié)點(diǎn)自治相結(jié)合3.一致性和和可恢復(fù)性4.復(fù)制透明性分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是在集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)適合于單位分散的部門，允許各個(gè)部門將其常用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，實(shí)施就地存放本地使用，從而提高響應(yīng)速度，如銀行業(yè)務(wù)、飛機(jī)訂票、火車訂票等，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.2.6并行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)并行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（ParallelDatabaseSystem）是新一代高性能的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，從90年代至今，隨著處理器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，并行數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究重點(diǎn)在數(shù)據(jù)操作的時(shí)間并行性和空間并行性上。并行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：1.高性能2.高可用性3.可擴(kuò)充性1.3數(shù)據(jù)模型1.3.1數(shù)據(jù)模型的基本概念數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)模型可以將復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)世界要求反映到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中的物理世界。數(shù)據(jù)是現(xiàn)實(shí)世界符號(hào)的抽象，而數(shù)據(jù)模型(datamodel)則是數(shù)據(jù)特征的抽象。數(shù)據(jù)模型所描述的內(nèi)容有三個(gè)部分，它們是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)約束1.3數(shù)據(jù)模型1.3.2信息世界中的基本概念1.實(shí)體實(shí)體是具有相同屬性描述的對(duì)象(人、地點(diǎn)、事物)的集合。實(shí)體是現(xiàn)實(shí)世界中客觀存在的、能相互區(qū)別的任何事物，實(shí)體可以是實(shí)際的事物，也可以是實(shí)際的事件。例如學(xué)生、教師、課本等是實(shí)際事物，而授課、借閱圖書等則是實(shí)際的事件。

1.3數(shù)據(jù)模型2.屬性與域一個(gè)實(shí)體往往可以有若干個(gè)屬性。每個(gè)屬性可以有值，如梁西川出生日期取值為“1990-12-1”，史曉慶的政治面貌是“中共黨員”，一個(gè)屬性的取值范圍稱為該屬性的值域。

在學(xué)生表表1-2中，每一行表示一個(gè)實(shí)體，這個(gè)實(shí)體可以用一組屬性值表示。比如：(20100102,梁西川,男,1990-12-1,群眾,201001)

1.3數(shù)據(jù)模型3.實(shí)體型與實(shí)體集實(shí)體型(EntityType)與)實(shí)體集(EntitySet)

具有相同屬性的實(shí)體必然具有共同的特征和性質(zhì)。用實(shí)體名及其屬性名集合來(lái)抽象和刻畫同類實(shí)體，稱為實(shí)體型。例如，學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生日期，政治面貌，班級(jí)編號(hào))就是一個(gè)實(shí)體型。同型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集。例如，全體學(xué)生就是一個(gè)實(shí)體集。1.3數(shù)據(jù)模型4.實(shí)體之間的聯(lián)系（實(shí)體之間的聯(lián)系可歸結(jié)為三種）（1）一對(duì)一(onetoone)（2）一對(duì)多(onetomany)或多對(duì)一(manytoone)

（3）多對(duì)多(manytomany)聯(lián)系

1.3數(shù)據(jù)模型1.3.3E-R模型P．P．s．Chen提出的實(shí)體-聯(lián)系方法(Entity-RelationshipApproach)，也稱為E-R模型。E-R圖的基本圖素包括實(shí)體、屬性、聯(lián)系和連線四種基本圖素1.3數(shù)據(jù)模型【例1-1】學(xué)生實(shí)體具有學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生日期、政治面貌和班級(jí)編號(hào)屬性，用E-R圖元素表示學(xué)生實(shí)體及屬性。1.3數(shù)據(jù)模型【例1-2】用E-R圖表示學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)中學(xué)生與課程的聯(lián)系。1.3數(shù)據(jù)模型【例1-3】用E-R圖表示網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)中顧客與商品的聯(lián)系。1.3數(shù)據(jù)模型1.3.4層次模型層次模型（HierarchicalModel）是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中最早采用的數(shù)據(jù)模型，它是通過(guò)從屬關(guān)系結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，層次模型是有向“樹”結(jié)構(gòu)。

1.3數(shù)據(jù)模型1.3.5網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型（NetworkModel）是層次模型的擴(kuò)展，是一種更具有普遍性的結(jié)構(gòu)，它表示多個(gè)從屬關(guān)系的層次結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)一種交叉關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀模型是有向“圖”結(jié)構(gòu)。

1.3數(shù)據(jù)模型1.3.6關(guān)系模型關(guān)系模型（RelationalModel）是用一組二維表來(lái)表示數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。每一張二維表組成一個(gè)關(guān)系，一個(gè)關(guān)系有一個(gè)關(guān)系名。關(guān)系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、直觀，在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中，將支持關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)稱為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，目前關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)在數(shù)據(jù)庫(kù)管理領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。

1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)1.4.1關(guān)系性質(zhì)與特點(diǎn)1．基本概念關(guān)系(Relation)一個(gè)關(guān)系就是一張二維表。

格式為：關(guān)系名(屬性名1,屬性名2，…，屬性名n)

元組(Tuple)二維表中水平方向的行稱為元組。

屬性(Attribute)二維表中垂直方向的列稱為屬性。

域(Domain)

屬性的取值范圍。主鍵(PrimaryKey)表中的某個(gè)屬性或某些屬性的集合，能唯一確定一個(gè)元組。

外鍵(ForeignKey)外鍵是一個(gè)表中的一個(gè)屬性或?qū)傩越M，它們?cè)谄渌碇凶鳛橹麈I而存在。一個(gè)表中的外鍵被認(rèn)為是對(duì)另外一個(gè)表中主鍵的引用。

1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)2．關(guān)系的特點(diǎn)（關(guān)系必須符合以下特點(diǎn)：）1)關(guān)系中的每個(gè)屬性都必須是不可分解的，是最基本的數(shù)據(jù)單元，即數(shù)據(jù)表中不能再包含表。2)一個(gè)關(guān)系中不允許有相同的屬性名，即在定義表結(jié)構(gòu)時(shí)，一張表中不能出現(xiàn)重復(fù)的字段名。3)關(guān)系中不允許出現(xiàn)相同的元組，即數(shù)據(jù)表中任意兩行不能完全相同。4)關(guān)系中同一列的數(shù)據(jù)類型必須相同5)關(guān)系中行、列的次序任意，任意交換兩行或兩列的位置并不影響數(shù)據(jù)的實(shí)際含義。

1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)3．關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操作（1)數(shù)據(jù)插入。

（2)數(shù)據(jù)刪除。

（3)數(shù)據(jù)修改。

（4)數(shù)據(jù)查詢。

以上四種操作的對(duì)象都是關(guān)系(表),而操作的結(jié)果也是關(guān)系(表)。

1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)1.4.2關(guān)系代數(shù)1.傳統(tǒng)的集合運(yùn)算（1）并（Union）關(guān)系R與S的并記為R∪S。其結(jié)果是把兩個(gè)關(guān)系的所有元組合并在一起,消去重復(fù)元組所得到的集合?！纠?-4】給定兩個(gè)關(guān)系R和S，如表1-5和表1-6所示，求R∪S。1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)（2）差（Difference）關(guān)系R與S的差記作R－S。其結(jié)果是屬于R而不屬于S的所有元組的集合。

【例1-5】給定兩個(gè)關(guān)系R和S，如表1-5和表1-6所示，求R-S。1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)3）交（Intersection）關(guān)系R與S的交記作R∩S。其結(jié)果是同時(shí)屬于R和S的元組組成的集合?！纠?-6】給定兩個(gè)關(guān)系R和S，如表1-5和表1-6所示，求R∩S。1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)(4)廣義笛卡爾積（Extendedcartesianproduct）關(guān)系R與S的廣義笛卡爾積記作R×S。其結(jié)果是由屬于R的每個(gè)元組和S的每個(gè)元組組成的集合。若關(guān)系R有m個(gè)元組，關(guān)系S有n個(gè)元組，則關(guān)系R×S有m×n個(gè)元組?！纠?-7】給定兩個(gè)關(guān)系R和S，如表1-10和表1-11所示，求R×S。1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)2.專門的關(guān)系運(yùn)算專門的關(guān)系運(yùn)算包括選擇、投影、連接、除等。(1)選擇（Selection）【例1-8】設(shè)有一個(gè)學(xué)生關(guān)系如表1-13所示，利用選擇運(yùn)算把性別為女，專業(yè)為會(huì)計(jì)學(xué)的學(xué)生信息提取出來(lái)。結(jié)果形成一個(gè)新關(guān)系。1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)(2)投影（Projection）【例1-9】給定表1-13所示的關(guān)系，利用投影運(yùn)算提取學(xué)生學(xué)號(hào)、姓名和專業(yè)，建立新的關(guān)系。1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)(3)連接（Join）【例1-10】給定兩個(gè)關(guān)系R和S，如表1-16和表1-17,則RS(連接條件為R1≤S1)的結(jié)果如表1-18所示。1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)自然連接是連接的一個(gè)特例，在實(shí)際應(yīng)用中較常用。自然連接滿足的條件是：兩關(guān)系間有公共屬性；通過(guò)公共屬性的相等值進(jìn)行連接?！纠?-11】給定兩個(gè)關(guān)系R和S，如表1-19和表1-20所示，求R、S的自然連接結(jié)果。1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)1.4.3關(guān)系的完整性約束1.實(shí)體完整性約束(EntityIntegrityConstraint)該約束要求關(guān)系的主鍵中屬性值不能為空值，這是數(shù)據(jù)庫(kù)完整性的最基本要求，因?yàn)橹麈I是惟一決定元組的，如為空值則其唯一性就成為不可能的了。2.參照完整性約束(ReferenceInteZdtyConstraint)該約束是關(guān)系之間相關(guān)聯(lián)的基本約束，它不允許關(guān)系引用不存在的元組，即在關(guān)系中的外鍵要么是所關(guān)聯(lián)關(guān)系中實(shí)際存在的元組，要么就為空值。3.用戶定義的完整性約束(UserdefinedIntegrityConstraint)用戶定義的完整性約束條件是某一具體數(shù)據(jù)庫(kù)的約束條件，是用戶自己定義的某一具體數(shù)據(jù)必須滿足的語(yǔ)義要求。關(guān)系模型的DBMS應(yīng)提供給用戶定義它的手段和自動(dòng)檢驗(yàn)它的機(jī)制，以確保整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)始終符合用戶所定義的完整性約束條件。

1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)1.4.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化為了建立冗余較小、結(jié)構(gòu)合理的數(shù)據(jù)庫(kù)，將關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)系應(yīng)滿足的規(guī)范劃分為若干等級(jí)，每一等級(jí)稱為一個(gè)“范式”(NormalForms，NF)。

目前關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)有六種范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、Boyce—Codd范式（簡(jiǎn)稱BC）、第四范式（4NF）、第五范式（5NF）和第六范式（6NF）。

一般說(shuō)來(lái)，數(shù)據(jù)庫(kù)只需滿足第三范式（3NF）就行了。

1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)1.第一范式（1NF）所謂第一范式（1NF）是指數(shù)據(jù)庫(kù)表的每一列都是不可分割的基本數(shù)據(jù)項(xiàng)，同一列中不能有多個(gè)值，即實(shí)體中的某個(gè)屬性不能有多個(gè)值或者不能有重復(fù)的屬性。

2.第二范式（2NF）屬性第二范式（2NF）要求數(shù)據(jù)庫(kù)表中的每個(gè)實(shí)例或行必須可以被唯一地區(qū)分。為實(shí)現(xiàn)區(qū)分通常需要為表加上一個(gè)列，以存儲(chǔ)各個(gè)實(shí)例的唯一標(biāo)識(shí)。3.第三范式（3NF）屬性第三范式（3NF）要求一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表中不包含已在其它表中已包含的非主關(guān)鍵字信息。

1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)例如，存在一個(gè)系信息表，其中每個(gè)系有系編號(hào)、系名稱、系簡(jiǎn)介等信息。那么在教師信息表中列出系編號(hào)后就不能再將系名稱、系簡(jiǎn)介等與系有關(guān)的信息再加入教師信息表中。

如果不存在系信息表，則根據(jù)第三范式（3NF）也應(yīng)該構(gòu)建它，否則就會(huì)有大量的數(shù)據(jù)冗余。簡(jiǎn)而言之，第三范式就是屬性不依賴于其它非主屬性。范式設(shè)計(jì)的目的是規(guī)范化，規(guī)范化的目的是為了保證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更合理，能消除存儲(chǔ)異常，使數(shù)據(jù)冗余盡量小，便于數(shù)據(jù)的插入、刪除和更新。1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是指根據(jù)用戶需求研制數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)并應(yīng)用的過(guò)程。

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)應(yīng)該與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合,也就是說(shuō)要把行為設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密切結(jié)合起來(lái),是一種“反復(fù)探尋，逐步求精的過(guò)程”。這也正是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。按照規(guī)范化的設(shè)計(jì)方法，以及數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程，數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)過(guò)程可分為以下六個(gè)設(shè)計(jì)階段：需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.5.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的需求分析需求分析是指準(zhǔn)確了解和分析用戶的需求，這一階段費(fèi)時(shí)復(fù)雜，但決定了以后各階段的質(zhì)量。需求分析大致可分成三步來(lái)完成。(1)需求信息的收集(2)需求信息的分析整理(3)需求信息的評(píng)審1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)需求分析階段的工作要求完成一整套詳盡的數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典，寫出一份切合實(shí)際的需求說(shuō)明書。

數(shù)據(jù)流圖(DataFlowDiagram，DFD)是業(yè)務(wù)流程及業(yè)務(wù)中數(shù)據(jù)聯(lián)系的形式描述。數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合，它通常包括數(shù)據(jù)項(xiàng)：是數(shù)據(jù)的最小單位；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是若干數(shù)據(jù)項(xiàng)有意義的集合；數(shù)據(jù)流：表示某一數(shù)據(jù)處理過(guò)程的輸入輸出；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：處理過(guò)程中存取的數(shù)據(jù)，常常是手工憑證、手工文檔或計(jì)算機(jī)文件；處理過(guò)程：數(shù)據(jù)加工過(guò)程的描述包括數(shù)據(jù)加工過(guò)程名、說(shuō)明、輸入、輸出、加工處理工作摘要、加工處理頻度、加工處理的數(shù)據(jù)量、響應(yīng)時(shí)間要求等。1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.5.3數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指對(duì)用戶的需求進(jìn)行綜合、歸納與抽