1、 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server 國家級精品課程國家級精品課程http:/ Server第第5課課 數(shù)據(jù)庫規(guī)范化設(shè)計數(shù)據(jù)庫規(guī)范化設(shè)計(一一)http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server第第5課課 數(shù)據(jù)庫規(guī)范化設(shè)計數(shù)據(jù)庫規(guī)范化設(shè)計數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型目標(biāo)：目標(biāo)：l了解數(shù)據(jù)描述的了解數(shù)據(jù)描述的3個階段個階段l了解數(shù)據(jù)模型的定義及分類了解數(shù)據(jù)模型的定義及分類l掌握掌握ER模型模型l了解關(guān)系模型的相關(guān)概念了解關(guān)系模型的相關(guān)概念http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)

2、庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server3.3 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫原理原理數(shù)據(jù)庫規(guī)范化設(shè)計數(shù)據(jù)庫規(guī)范化設(shè)計概念：概念：對于給定應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)數(shù)據(jù)庫模式對于給定應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)數(shù)據(jù)庫模式 目標(biāo)：結(jié)構(gòu)合理、使用方便、效率較高的數(shù)據(jù)庫目標(biāo)：結(jié)構(gòu)合理、使用方便、效率較高的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容：內(nèi)容：3.3.1 3.3.1 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 3.3.2 3.3.2 關(guān)系模型規(guī)范化問題關(guān)系模型規(guī)范化問題 3.3.3 3.3.3 函數(shù)依賴函數(shù)依賴 3.3.4 3.3.4 屬性集閉包屬性集閉包 3.3.5 3.3.5 范式范式數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)依賴數(shù)據(jù)依賴評價標(biāo)準(zhǔn)評價標(biāo)準(zhǔn)http:/

3、西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server一一、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)描述描述數(shù)據(jù)描述的數(shù)據(jù)描述的3個階段個階段數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理收集收集存儲存儲加工加工概念設(shè)計概念設(shè)計邏輯設(shè)計邏輯設(shè)計物理設(shè)計物理設(shè)計http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server概念設(shè)計概念設(shè)計 概念設(shè)計：概念設(shè)計：根據(jù)用戶的需求設(shè)計數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)根據(jù)用戶的需求設(shè)計數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu) 術(shù)語術(shù)語實體：實體：實體集：實體集：屬性：屬性：實體標(biāo)識符：實體標(biāo)識符：客觀存在的事物，包括抽象的客觀存在的

4、事物，包括抽象的 同類實體的集合同類實體的集合 實體的特性實體的特性 能唯一標(biāo)識實體的屬性能唯一標(biāo)識實體的屬性( (集集) ) http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server邏輯設(shè)計邏輯設(shè)計 邏輯設(shè)計：邏輯設(shè)計：根據(jù)概念設(shè)計的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計存儲數(shù)據(jù)的根據(jù)概念設(shè)計的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計存儲數(shù)據(jù)的 邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)術(shù)語術(shù)語字段：字段：記錄：記錄：文件：文件：關(guān)鍵碼：關(guān)鍵碼：實體屬性的命名單位實體屬性的命名單位 字段的有序集合字段的有序集合 同類記錄的集合同類記錄的集合 能唯一標(biāo)識記錄的字段能唯一標(biāo)識記錄的字段( (集集) ) 屬

5、性屬性實體實體實體集實體集實體標(biāo)識符實體標(biāo)識符http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server物理設(shè)計物理設(shè)計 物理設(shè)計：物理設(shè)計：據(jù)邏輯設(shè)計的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計存儲數(shù)據(jù)的物理據(jù)邏輯設(shè)計的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計存儲數(shù)據(jù)的物理 結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)存儲介質(zhì)：高速緩存、內(nèi)存、快擦寫存儲器、磁盤、光存儲介質(zhì)：高速緩存、內(nèi)存、快擦寫存儲器、磁盤、光 盤、磁帶盤、磁帶數(shù)據(jù)描述：數(shù)據(jù)描述：Bit、Byte、Word、Block、Bucket、Volume用戶不必關(guān)心數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)方式用戶不必關(guān)心數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)

6、構(gòu)及實現(xiàn)方式 http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server數(shù)據(jù)描述實例數(shù)據(jù)描述實例 實例實例 對對“學(xué)生學(xué)生”的描述的描述 學(xué)生實體集學(xué)生實體集,屬性屬性:學(xué)號、姓名、性別學(xué)號、姓名、性別,實體標(biāo)識符實體標(biāo)識符:學(xué)號學(xué)號學(xué)生表學(xué)生表,字段字段:sno、sname、sex,主鍵主鍵:sno學(xué)生文件學(xué)生文件,d:examplestudent.mdfhttp:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server二二、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)模型的定義及分類模型的定義及分

7、類數(shù)據(jù)模型：數(shù)據(jù)模型：表示實體類型及實體間聯(lián)系的模型表示實體類型及實體間聯(lián)系的模型數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型概念設(shè)計概念設(shè)計概念模型概念模型：實體聯(lián)系模型：實體聯(lián)系模型邏輯設(shè)計邏輯設(shè)計邏輯模型邏輯模型層次模型層次模型網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型關(guān)系模型 http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server實體聯(lián)系模型實體聯(lián)系模型 ER模型：從現(xiàn)實世界中抽象出實體及實體間聯(lián)系，用模型：從現(xiàn)實世界中抽象出實體及實體間聯(lián)系，用ER圖描述圖描述聯(lián)系：實體之間的相互關(guān)系聯(lián)系：實體之間的相互關(guān)系聯(lián)系的元數(shù)：與聯(lián)系相關(guān)的實體集的個數(shù)聯(lián)系的元數(shù)：與

8、聯(lián)系相關(guān)的實體集的個數(shù)二元聯(lián)系二元聯(lián)系一對一：一對一：一對多：一對多：多對多：多對多：一個實體至多與一個實體有聯(lián)系，一個實體至多與一個實體有聯(lián)系，反之亦然反之亦然一個實體可和任意個實體有聯(lián)系一個實體可和任意個實體有聯(lián)系一個實體可和任意個實體有聯(lián)系，一個實體可和任意個實體有聯(lián)系，反之亦然反之亦然 http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server二元聯(lián)系實例二元聯(lián)系實例實例實例 班長班長和班級，班主任與學(xué)生，教師與學(xué)生，班主任和班級和班級，班主任與學(xué)生，教師與學(xué)生，班主任和班級班長班長班級班級1111班主任班主任學(xué)生學(xué)生

9、1n11教師教師學(xué)生學(xué)生n1m1班主任班主任班級班級1111班主任班主任班級班級1n11http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL ServerER圖圖 ER圖：圖：表示表示ER模型的工具模型的工具基本元素基本元素矩形框：表示實體矩形框：表示實體橢圓形框橢圓形框：表示屬性，：表示屬性，實體標(biāo)識符下加橫線實體標(biāo)識符下加橫線 菱形框菱形框：表示聯(lián)系：表示聯(lián)系連線：連接各元素連線：連接各元素 11 ：一對一：一對一 1N：一對多：一對多MN：多對多：多對多 http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)

10、據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL ServerER圖實例（一）圖實例（一） 實例實例 為為“學(xué)生選課系統(tǒng)學(xué)生選課系統(tǒng)”設(shè)計設(shè)計ER模型模型 學(xué)生學(xué)生 課程課程 學(xué)號學(xué)號班級班級姓名姓名性別性別出生日期出生日期地址地址電話電話電子信箱電子信箱選課選課課程編號課程編號課程名課程名學(xué)分學(xué)分成績成績MN11http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL ServerER圖實例（二）圖實例（二）http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server層次模型層次模

11、型概念：用樹型結(jié)構(gòu)表示實體及實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型概念：用樹型結(jié)構(gòu)表示實體及實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型樹：樹：每個非根結(jié)點有且僅有一個父結(jié)點每個非根結(jié)點有且僅有一個父結(jié)點 特點：與特點：與文件系統(tǒng)相比實現(xiàn)了邏輯數(shù)據(jù)與物理數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換文件系統(tǒng)相比實現(xiàn)了邏輯數(shù)據(jù)與物理數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換缺點：缺點：表示表示M N聯(lián)系比較復(fù)雜（聯(lián)系比較復(fù)雜（一個一個MN拆成拆成M個個1N）代表：代表：1968年，年，IBM公司的公司的IMS系統(tǒng)系統(tǒng)http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型概念：用有向圖結(jié)構(gòu)表示實體及實體間聯(lián)系的

12、數(shù)據(jù)模型概念：用有向圖結(jié)構(gòu)表示實體及實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型有向圖：有向圖：每個結(jié)點可以有多個父結(jié)點每個結(jié)點可以有多個父結(jié)點 特點：表示特點：表示M N聯(lián)系比較簡單（聯(lián)系比較簡單（一個一個MN拆成拆成2個個1N）缺點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)缺點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜復(fù)雜代表：代表：1969年，年，美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)會美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)會DBTG報告報告http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server關(guān)系模型關(guān)系模型概念：用二維表表示實體集概念：用二維表表示實體集特點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，采用關(guān)鍵碼（而非指針）導(dǎo)航數(shù)據(jù)特點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，采用關(guān)鍵碼（

13、而非指針）導(dǎo)航數(shù)據(jù)代表：代表：1970年，美國年，美國IBM公司的高級研究員公司的高級研究員E.F.Cood文章文章關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS）：采用關(guān)系模型的）：采用關(guān)系模型的DBMShttp:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL ServerER模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換 將實體、聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，確定關(guān)系模式屬性和關(guān)鍵碼將實體、聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，確定關(guān)系模式屬性和關(guān)鍵碼 轉(zhuǎn)換規(guī)則轉(zhuǎn)換規(guī)則實體：實體： 一個實體轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式一個實體轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式 聯(lián)系聯(lián)系11： 將聯(lián)系置入

14、任一端實體，再加將聯(lián)系置入任一端實體，再加入另一端實體主鍵并為外鍵入另一端實體主鍵并為外鍵 1N： 將聯(lián)系置入多端實體，再加入將聯(lián)系置入多端實體，再加入一端實體主鍵并為外鍵一端實體主鍵并為外鍵 MN：建立新關(guān)系模式，主鍵為兩端建立新關(guān)系模式，主鍵為兩端實體的主鍵并為外鍵實體的主鍵并為外鍵 實例實例實例實例實例實例http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server三、關(guān)系模型的相關(guān)概念三、關(guān)系模型的相關(guān)概念 關(guān)系模式：關(guān)系模式：關(guān)系模型：關(guān)系模型：關(guān)系：關(guān)系： 對關(guān)系的描述，可以表示為對關(guān)系的描述，可以表示為R(U,D,

15、dom,F) 關(guān)系模式的集合關(guān)系模式的集合關(guān)系模式在某一時刻的狀態(tài)，稱為實例關(guān)系模式在某一時刻的狀態(tài)，稱為實例 超鍵：超鍵：候選鍵：候選鍵：主鍵：主鍵：外鍵：外鍵：能唯一標(biāo)識記錄的屬性能唯一標(biāo)識記錄的屬性( (集集) ) 能唯一標(biāo)識記錄的屬性能唯一標(biāo)識記錄的屬性( (集集) )且不含多余屬性且不含多余屬性 可以選取任意一個候選鍵為主鍵可以選取任意一個候選鍵為主鍵包含另一個關(guān)系的候選鍵所對應(yīng)的屬性包含另一個關(guān)系的候選鍵所對應(yīng)的屬性( (集集) ) 關(guān)鍵碼關(guān)鍵碼http:/ 西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與SQL Server數(shù)據(jù)完整性規(guī)則數(shù)據(jù)完整性規(guī)則 數(shù)據(jù)完整性數(shù)據(jù)完整性實體完整性：實體完整性：參照完整性：參照完整性：自定義完整性：自定義完整性：主鍵值