《SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)案例教程》課件第7章數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

課程內(nèi)容回顧數(shù)據(jù)庫(kù)有哪些基本操作？建庫(kù)建表加約束創(chuàng)建登錄帳戶(hù)

基本的數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)句有哪些？語(yǔ)法是？增（INSERT）刪（DELETE）改（UPDATE）查（SELECT）常用的聚合函數(shù)有哪些？表連接分為哪幾種類(lèi)型？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－三大范式規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的必要性設(shè)計(jì)前提建樓需要根據(jù)圖紙,戶(hù)型設(shè)計(jì)好壞直接影響住宅質(zhì)量實(shí)際項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)庫(kù)需要規(guī)范化的設(shè)計(jì)什么是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)?什么是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)?數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)就是規(guī)劃和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象以及這些數(shù)據(jù)對(duì)象之間關(guān)系的過(guò)程。學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的重要性良好的數(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(kāi)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(kāi)發(fā)周期需求分析階段：分析客戶(hù)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(xiě)階段：選擇具體數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行物理實(shí)現(xiàn)，并編寫(xiě)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)世界建模信息世界模型轉(zhuǎn)換規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)世界數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的方法和步驟收集信息：

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)學(xué)生管理系統(tǒng)的基本功能：基本信息維護(hù),后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)需要存放系,班級(jí),學(xué)生和課程等基本數(shù)據(jù)學(xué)生選課和成績(jī)查詢(xún),后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)需要存放學(xué)生選課和成績(jī)的基本數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的方法和步驟標(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：系,班級(jí),學(xué)生,課程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的方法和步驟系系號(hào)系名系主任電話班級(jí)班號(hào)班級(jí)名人數(shù)系號(hào)學(xué)生學(xué)號(hào)姓名年齡系號(hào)班級(jí)性別住址電話課程課程編號(hào)課程名稱(chēng)學(xué)分標(biāo)識(shí)每個(gè)實(shí)體的屬性（Attribute）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟標(biāo)識(shí)對(duì)象之間的關(guān)系（Relationship）系與班級(jí)、學(xué)生之間具有主從關(guān)系：我們需要知道每個(gè)班級(jí)及學(xué)生是屬于哪個(gè)系的；一個(gè)學(xué)生可以選多門(mén)課程，每個(gè)課程也可有多個(gè)學(xué)生選擇；繪制E-R圖E-R（Entity－Relationship）實(shí)體關(guān)系圖符合含義實(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圖屬于

學(xué)生……姓名學(xué)號(hào)系號(hào)系名……系繪制E-R圖映射基數(shù)一對(duì)一XXXXYYYYXXXXYYYY一對(duì)多XXXXY

YY多對(duì)一XXXXYYYY多對(duì)多客戶(hù)訂單產(chǎn)品

MN

1N1MM11M學(xué)號(hào)姓名性別年齡住址學(xué)號(hào)課程號(hào)成績(jī)系號(hào)電話班號(hào)學(xué)生（student）學(xué)習(xí)屬于屬于屬于選課（grade）系（depart）電話系主任系名系號(hào)M班級(jí)（class）班名班號(hào)人數(shù)系號(hào)1繪制E-R圖學(xué)生管理E-R圖

課程（course）課程名課程號(hào)學(xué)分分解1M如何將E-R圖轉(zhuǎn)換為表將各實(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(méi)有主鍵的表添加ID編號(hào)列，它沒(méi)有實(shí)際含義，用于做主鍵或外鍵，例如學(xué)生表中的“studID”列，班級(jí)表中添加“classID”列，系信息表中的“deptid”列在表之間建立主外鍵，體現(xiàn)實(shí)體之間的映射關(guān)系將E-R圖轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表Class(班級(jí))表Student（學(xué)生)表ClassID(班級(jí)號(hào))-主鍵Clname（班級(jí)名）Ccount（人數(shù)）DeptID（系號(hào)）StudID(學(xué)號(hào)）-主鍵Sname（姓名）Ssex（性別）Sage（年齡）Saddr（住址）Stelephone（電話）DeptID（系號(hào)）ClassID（班號(hào)）Depart(系)表DeptID(系號(hào)）-主鍵Dname（系名）Dleader（系主任）Dtelephone（電話）CID(課程號(hào)）-主鍵Cname（課程名）Crecord（學(xué)分）Grade(選課)表StudID(學(xué)號(hào)）

-主鍵CID(課程號(hào)）-主鍵Score(成績(jī)）Course(課程)表DeptID主鍵ClassID主鍵StudID主鍵CID主鍵StudID和CID共同是主鍵將E-R圖轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表Class(班級(jí))表Student（學(xué)生)表ClassID（班級(jí)號(hào)）Clname（班級(jí)名）Ccount（人數(shù)）DeptID（系號(hào)）StudID（學(xué)號(hào)）Sname（姓名）Ssex（性別）Sage（年齡）Saddr（住址）Stelephone（電話）DeptID（系號(hào)）ClassID（班號(hào)）Depart(系)表DeptID（系號(hào)）Dname（系名）Dleader（系主任）Dtelephone（電話）Course(課程)表CID（課程號(hào)）Cname（課程名）Crecord（學(xué)分）Grade選課)表StudID（學(xué)號(hào)）CID（課程號(hào)）Score（成績(jī)）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)建好表的結(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－FirstNormalForm)第二范式(2ndNF－SecondNormalForm)第三范式(3rdNF－ThirdNormalForm)第一范式(1stNF)課程名稱(chēng)學(xué)時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)原理48243015……第一范式的目標(biāo)是確保每列的原子性如果每列都是不可再分的最小數(shù)據(jù)單元（也稱(chēng)為最小的原子單元），則滿(mǎn)足第一范式（1NF）講課實(shí)驗(yàn)課程名稱(chēng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)原理48243015……講課時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)第二范式(2ndNF)如果一個(gè)關(guān)系滿(mǎn)足1NF，并且除了主鍵以外的其他列，都依賴(lài)與該主鍵，則滿(mǎn)足第二范式（2NF）第二范式要求每個(gè)表只描述一件事情Student字段例子學(xué)號(hào)姓名課程號(hào)課程名S001張三C01數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)系號(hào)X01Student字段例子學(xué)號(hào)姓名S001張三Course字段例子課程號(hào)課程名C01數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)……系號(hào)X01第三范式(3rdNF)如果一個(gè)關(guān)系滿(mǎn)足2NF，并且除了主鍵以外的其他列都不傳遞依賴(lài)于主鍵列，則滿(mǎn)足第三范式（3NF）

StudentStudent字段例子學(xué)號(hào)姓名S001張三Course字段例子課程號(hào)課程名C01數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Depart字段例子系號(hào)…X01…字段例子學(xué)號(hào)姓名課程號(hào)課程名S001張三C01數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)系號(hào)X01

……函數(shù)依賴(lài)函數(shù)依賴(lài)：當(dāng)屬性間存在X->Y,Y-\->X,Y->Z,稱(chēng)Z傳遞依賴(lài)與XX—>Y：稱(chēng)Y依賴(lài)X或X決定Y。如：學(xué)號(hào)->姓名,姓名依賴(lài)于學(xué)號(hào)數(shù)據(jù)規(guī)范化示例1：對(duì)學(xué)生關(guān)系模式進(jìn)行分解，逐步分解為1NF、2NF、3NF

例如:

學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，住址，電話，班名，系系名，課程號(hào)，課程名，學(xué)分，成績(jī))該關(guān)系模式的每一屬性對(duì)應(yīng)的域?yàn)楹?jiǎn)單域，符合第一范式數(shù)據(jù)規(guī)范化該關(guān)系模式滿(mǎn)足函數(shù)依賴(lài)集為:

學(xué)號(hào)—>姓名,學(xué)號(hào)—>住址,學(xué)號(hào)—>電話,學(xué)號(hào)—>班名,

學(xué)號(hào)—>系名

（學(xué)號(hào)，課程號(hào)）—>成績(jī)

課程號(hào)—>課程名，課程號(hào)—>學(xué)分可分解為以下三個(gè)2NF

學(xué)生1（學(xué)號(hào)，姓名，住址，電話，班名，系名）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）選課（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）該三個(gè)關(guān)系的非主屬性對(duì)碼（主屬性）完全依賴(lài)，均為2NF數(shù)據(jù)規(guī)范化分析關(guān)系模式“學(xué)生”

存在學(xué)號(hào)—>班名,班名->系名,系名－/－>班名系名對(duì)學(xué)號(hào)的傳遞依賴(lài)，所以不符合3NF,所以關(guān)系模式”學(xué)生1”不是第三范式關(guān)系模式”學(xué)生”分解為:

學(xué)生2（學(xué)號(hào)，姓名，住址，電話，班名）班級(jí)(班名，系名）規(guī)范化和性能的關(guān)系為滿(mǎn)足某種商業(yè)目標(biāo)，數(shù)據(jù)庫(kù)性能比規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)更重要通過(guò)在給定的表中添加額外的字段，以大量減少需要從中搜索信息所需的時(shí)間通過(guò)在給定的表中插入計(jì)算列（如成績(jī)總分），以方便查詢(xún)進(jìn)行規(guī)范化的同時(shí)，還需要綜合考慮數(shù)據(jù)庫(kù)的性能?？偨Y(jié)1-1在需求分析階段，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的一般步驟為：收集信息