第二章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

第二章數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)本章目標(biāo)了解設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟掌握如何繪制數(shù)據(jù)庫(kù)的E-R圖理解數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)范化－三大范式為什么需要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)良好的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)：節(jié)省數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間能夠保證數(shù)據(jù)的完整性方便進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)糟糕的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)冗余、存儲(chǔ)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(xiàng)目開發(fā)周期需求分析階段：分析客戶的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)處理需求;概要設(shè)計(jì)階段：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的E-R模型圖，確認(rèn)需求信息的正確和完整;詳細(xì)設(shè)計(jì)階段：將E-R圖轉(zhuǎn)換為多張表，進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)，并應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的三大范式進(jìn)行審核;代碼編寫階段：選擇具體數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行物理實(shí)現(xiàn)，并編寫代碼實(shí)現(xiàn)前端應(yīng)用;軟件測(cè)試階段：……安裝部署：……現(xiàn)實(shí)世界建模信息世界數(shù)據(jù)庫(kù)世界模型轉(zhuǎn)換規(guī)范化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟4-1收集信息：

與該系統(tǒng)有關(guān)人員進(jìn)行交流、坐談，充分理解數(shù)據(jù)庫(kù)需要完成的任務(wù)BBS論壇的基本功能：用戶注冊(cè)和登錄，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)需要存放用戶的注冊(cè)信息和在線狀態(tài)信息；用戶發(fā)貼，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)需要存放貼子相關(guān)信息，如貼子內(nèi)容、標(biāo)題等；論壇版塊管理：后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)需要存放各個(gè)版塊信息，如版主、版塊名稱、貼子數(shù)等；設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟4-2標(biāo)識(shí)對(duì)象（實(shí)體－Entity）

標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)要管理的關(guān)鍵對(duì)象或?qū)嶓w

實(shí)體一般是名詞：用戶：論壇普通用戶、各版塊的版主。用戶發(fā)的主貼用戶發(fā)的跟貼（回貼）版塊：論壇的各個(gè)版塊信息設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟4-3論壇用戶：昵稱密碼電子郵件生日性別用戶的等級(jí)備注信息注冊(cè)日期狀態(tài)積分主貼發(fā)貼人發(fā)貼表情回復(fù)數(shù)量標(biāo)題正文發(fā)貼時(shí)間點(diǎn)擊數(shù)狀態(tài)最后回復(fù)時(shí)間回貼貼子編號(hào)回貼人回貼表情標(biāo)題正文回貼時(shí)間點(diǎn)擊數(shù)版塊版塊名稱版主本版格言點(diǎn)擊率發(fā)貼數(shù)標(biāo)識(shí)每個(gè)實(shí)體的屬性（Attribute）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟4-4標(biāo)識(shí)對(duì)象之間的關(guān)系（Relationship）跟貼和主貼有主從關(guān)系：我們需要在跟貼對(duì)象中表明它是誰(shuí)的跟貼；版塊和用戶有關(guān)系：從用戶對(duì)象中可以根據(jù)版塊對(duì)象查出對(duì)應(yīng)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(gè)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(gè)版塊的；繪制E-R圖4-1E-R（Entity－Relationship）實(shí)體關(guān)系圖符號(hào)含義實(shí)體，一般是名詞屬性，一般是名詞關(guān)系，一般是動(dòng)詞繪制E-R圖4-2管理bbsUser（用戶，版主）……出生日期昵稱版塊名稱版主……bbsSection（版塊）1111M1MMMM用戶積分性別用戶等級(jí)備注信息注冊(cè)日期版塊名稱本版留言發(fā)貼數(shù)狀態(tài)密碼昵稱電子郵件生日論壇用戶（BBSUser）管理發(fā)表發(fā)表跟隨屬于屬于點(diǎn)擊率版主標(biāo)題發(fā)貼人貼子編號(hào)正文點(diǎn)擊率版塊（BBSSection）發(fā)貼（BBSTopic）發(fā)貼人正文狀態(tài)貼子編號(hào)所在版塊最后回復(fù)時(shí)間發(fā)貼表情回復(fù)數(shù)量點(diǎn)擊率發(fā)貼時(shí)間標(biāo)題M跟貼（BBSReply）所在版塊發(fā)貼時(shí)間最后回復(fù)時(shí)間發(fā)貼表情1繪制E-R圖論壇E-R圖

如何將E-R圖轉(zhuǎn)換為表3-1將各實(shí)體轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的表，將各屬性轉(zhuǎn)換為各表對(duì)應(yīng)的列標(biāo)識(shí)每個(gè)表的主鍵列，需要注意的是：沒有主鍵的表添加ID編號(hào)列，它沒有實(shí)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(shí)體之間的映射關(guān)系

如何將E-R圖轉(zhuǎn)換為表3-2UID主鍵TID主鍵RID主鍵SID主鍵如何將E-R圖轉(zhuǎn)換為表添加各表之間的關(guān)系數(shù)據(jù)規(guī)范化僅有好的RDBMS并不足以避免數(shù)據(jù)冗余，必須在數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)中創(chuàng)建好的表結(jié)構(gòu)DrE.F.Codd最初定義了規(guī)范化的三個(gè)級(jí)別，范式是具有最小冗余的表結(jié)構(gòu)。這些范式是：第一范式(1stNF－FirstNormalFromate)第二范式(2ndNF－SecondNormalFromate)第三范式(3rdNF－ThirdNormalFromate)第一墻范式(1經(jīng)st鳳N概F)BuyerIDCountryCity1142中國(guó)中國(guó)日本美國(guó)北京北京東京紐約………BuyerIDAddress1234中國(guó)北京市

美國(guó)紐約市英國(guó)利物浦日本東京市……第一泛范式省的目巖標(biāo)是柜確保思每列謀的原族子性如果陪每列針都是沫不可社再分性的最儉小數(shù)艱據(jù)單州元（哀也稱互為最土小的雀原子報(bào)單元庫(kù)），淡則滿搖足第彼一范梢式（1N振F）第二議范式(2匪nd名N鋸F)如果參一個(gè)折關(guān)系拒滿足1N艦F，并描且除朝了主杜鍵以精外的仍其他宣列，效都依碼賴與圾該主麥鍵，雷則滿規(guī)足第橡二范伸式（2N炎F）第二悼范式噴要求座每個(gè)好表只茶描述些一件述事情Orders字段例子訂單編號(hào)產(chǎn)品編號(hào)訂購(gòu)日期價(jià)格001A0012000-2-3$29.00……Orders字段例子訂單編號(hào)訂購(gòu)日期0012000-2-3Products字段例子產(chǎn)品編號(hào)價(jià)格A001$29.00第三幻玉范式(3揪rd察N懲F)如果形一個(gè)省關(guān)系駛滿足2N懇F，并云且除便了主窯鍵以部外的各其他磚列都嫁不傳登遞依擋賴于俊主鍵倆列，而則滿落足第震三范濫式（3N象F）Or烘de辜rs字旬段例剝子訂單心編號(hào)訂購(gòu)槐日期顧客險(xiǎn)編號(hào)00錘120侵00替-2冤-3AB拴00懷1顧客姓名Tony……Orders字段例子訂單編號(hào)訂購(gòu)日期顧客編號(hào)0012000-2-3AB001……規(guī)范犬化實(shí)澇例5-近1假設(shè)寒某建鈔筑公甩司要均設(shè)計(jì)勉一個(gè)池?cái)?shù)據(jù)罰庫(kù)。沖公司勸的業(yè)乓務(wù)規(guī)則概旺括說(shuō)遣明如拍下：公司粘承擔(dān)鵲多個(gè)降工程紀(jì)項(xiàng)目婆，每崖一項(xiàng)亞工程肢有：胸工程容號(hào)、乒工程少名稱吩、施哀工人惠員等公司馬有多芬名職秋工，黃每一墨名職容工有稅：職究工號(hào)仆、姓張名、貍性別撕、職新務(wù)（香工程襲師、喘技術(shù)津員）哲等公司撒按照福工時(shí)棋和小聾時(shí)工具資率遲支付嚷工資慌，小競(jìng)時(shí)工描資率憂由職扇工的物職務(wù)飄決定鳥（例葵如，衣技術(shù)奸員的帖小時(shí)禾工資悟率與占工程泳師不功同）公司笨定期罵制定松一個(gè)凍工資梁報(bào)表眾，如遠(yuǎn)圖-1所示規(guī)范戰(zhàn)化實(shí)熟例5-獲2工程號(hào)工程名稱職工號(hào)姓名職務(wù)小時(shí)工資率工時(shí)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葛宇洪技術(shù)員60191140.00小計(jì)2945.00A2立交橋1001齊光明工程師6515975.001003鞠明亮工人5517935.00小計(jì)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(jì)1920.00圖-1某公忌司的輩工資認(rèn)表規(guī)范佛化實(shí)借例5-完3工程號(hào)工程名稱職工號(hào)姓名職務(wù)小時(shí)工資率工時(shí)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1004葛宇洪技術(shù)員6019A2立交橋1001齊光明工程師6515A2立交橋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某公液司的棍項(xiàng)目漆工時(shí)香表規(guī)范艦化實(shí)蜜例5-粱41.表中篩包含冷大量都的冗轟余，泳可能執(zhí)會(huì)導(dǎo)時(shí)致數(shù)染據(jù)異短常：更新雀異常例如認(rèn)，修葵改職陶工號(hào)=1督00落1的職興務(wù)，山則必龍須修惱改所墊有職舍工號(hào)=1波00望1的行添加勿異常若要巷增加莫一個(gè)鵝新的算職工房誠(chéng)時(shí)，殘首先撓必須顫給這賺名職愿工分逮配一夠個(gè)工陡程?；ɑ蛘唣W為了連添加端一名海新職灘工的羨數(shù)據(jù)蚊，先刷給這定名職訴工分狀配一懸個(gè)虛奸擬的扭工程派。（落因?yàn)槊苤麝P(guān)車鍵字念不能告為空堤）刪除譯異常例如譽(yù)，10貌01號(hào)職雕工要集辭職餅，則器必須援刪除摔所有繡職工租號(hào)＝10除01的數(shù)塌據(jù)行項(xiàng)。這宰樣的溫刪除描操作抹，很挎可能腦丟失斧了其竟它有響用的形數(shù)據(jù)規(guī)范作化實(shí)隨例5-像52．采盤用這榆種方橡法設(shè)亡計(jì)表眉的結(jié)造構(gòu)，毯雖然銹很容哥易產(chǎn)鑄生工派資報(bào)下表，猜但是估每當(dāng)樓一名義職工凍分配旬一個(gè)津工程條時(shí)，瘦都要光重復(fù)合輸入煎大量鞋的數(shù)頸據(jù)。毛這種刑重復(fù)鳳的輸紀(jì)入操北作，茂很可關(guān)能導(dǎo)鹽致數(shù)巨據(jù)的獅不一獄致性夏。一張未表描垮述了撈多件腫事情巷，如筐圖-3所示儀。應(yīng)用惹范式宮規(guī)范公化設(shè)休計(jì)工程號(hào)工程名稱職工號(hào)姓名職務(wù)小時(shí)工資率工時(shí)圖-3函數(shù)券依賴悟圖工程續(xù)信息員工市信息項(xiàng)目號(hào)工時(shí)遍信息應(yīng)用坑第二壤范式拘規(guī)范慣化工程號(hào)工程名稱職工號(hào)姓名職務(wù)小時(shí)工資率工程號(hào)職工號(hào)工時(shí)圖-4應(yīng)用茶第二氧范式工程薪表員工寒表項(xiàng)目瞧工時(shí)碑表滿足這第三慰范式趣嗎？應(yīng)用伏第三宜范式輝規(guī)范痕化工程號(hào)工程名稱職工號(hào)姓名職務(wù)職務(wù)小時(shí)工資率工程號(hào)職工號(hào)工時(shí)工程齊表員工盯表職務(wù)途表工時(shí)蹈表規(guī)范拆化和呈性能旱的關(guān)塔系為滿軌足某住種商導(dǎo)業(yè)目炕標(biāo)，宗數(shù)據(jù)屈庫(kù)性蓮能比雙規(guī)范侍化數(shù)癥據(jù)庫(kù)乒更重切要通過援在給塊定的揚(yáng)表中憤添加乳額外群的字堡段，宵以大眼量減確少需魯要從烈中搜眨索信蹄息所岔需的械時(shí)間通過義在給演定的壟表中遇插入危計(jì)算革列（破如成竹績(jī)總婆分）狡，以微方便腔查詢進(jìn)行榴規(guī)范歷化的匹同時(shí)燙，還割需要何綜合止考慮體數(shù)據(jù)屬庫(kù)的昏性能。小結(jié)2-豈1在需掀求分脫析階室段，賤設(shè)計(jì)贏數(shù)據(jù)叮庫(kù)的恢一般從步驟吉為：收集味信息標(biāo)識(shí)踢對(duì)象標(biāo)識(shí)閣每個(gè)顯對(duì)象厚的屬嗚性標(biāo)識(shí)細(xì)對(duì)象魄之間題的關(guān)結(jié)系在概清要設(shè)到計(jì)階傅段和端詳細(xì)者設(shè)計(jì)究階段恰，設(shè)蔑計(jì)數(shù)竟據(jù)庫(kù)頑的步孔驟為各：繪制E-民R圖將E-惜R圖轉(zhuǎn)辟換為請(qǐng)表格應(yīng)用姜三大旦范式田規(guī)范易化表留格小結(jié)2-柜2為了剝