1、第一章數(shù)據(jù)庫設(shè)計與實現(xiàn)第1頁第1頁課程內(nèi)容回顧數(shù)據(jù)庫有哪些基本操作？建庫建表加約束創(chuàng)建登錄帳戶 基本數(shù)據(jù)操縱語句有哪些？語法是？增（INSERT）刪（DELETE）改（UPDATE）查（SELECT）慣用聚合函數(shù)有哪些？表連接分為哪幾種類型？第2頁第2頁理解設(shè)計數(shù)據(jù)庫環(huán)節(jié)掌握如何繪制數(shù)據(jù)庫E-R圖理解數(shù)據(jù)庫規(guī)范化三大范式本章目的第3頁第3頁為何需要設(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)庫第4頁第4頁良好數(shù)據(jù)庫設(shè)計：節(jié)約數(shù)據(jù)存儲空間能夠確保數(shù)據(jù)完整性以便進行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)糟糕數(shù)據(jù)庫設(shè)計：數(shù)據(jù)冗余、存儲空間浪費內(nèi)存空間浪費數(shù)據(jù)更新和插入異常為

2、何需要設(shè)計數(shù)據(jù)庫第5頁第5頁軟件項目開發(fā)周期需求分析階段：分析客戶業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)處理需求;概要設(shè)計階段：設(shè)計數(shù)據(jù)庫E-R模型圖，確認(rèn)需求信息正確和完整;詳細(xì)設(shè)計階段：將E-R圖轉(zhuǎn)換為多張表，進行邏輯設(shè)計，并應(yīng)用數(shù)據(jù)庫設(shè)計三大范式進行審核;代碼編寫階段：選擇詳細(xì)數(shù)據(jù)庫進行物理實現(xiàn)，并編寫代碼實現(xiàn)前端應(yīng)用;軟件測試階段：安裝布署：現(xiàn)實世界建模信息世界數(shù)據(jù)庫世界模型轉(zhuǎn)換 規(guī)范化第6頁第6頁設(shè)計數(shù)據(jù)庫環(huán)節(jié)搜集信息： 以本書解說學(xué)生信息管理系統(tǒng)為例，我們需要理解學(xué)生信息管理系統(tǒng)詳細(xì)功效與后臺數(shù)據(jù)庫關(guān)系。 學(xué)生信息管理系統(tǒng) 1）用戶登錄，后臺數(shù)據(jù)庫需要存儲用戶信息。2）后臺數(shù)據(jù)庫存儲學(xué)生基本情況信息、學(xué)生成績

3、信息和班級信息等。3）后臺數(shù)據(jù)庫各種信息之間關(guān)系。第7頁第7頁標(biāo)識對象（實體Entity） 標(biāo)識數(shù)據(jù)庫要管理關(guān)鍵對象或?qū)嶓w 實體普通是名詞：1）用戶實體：反應(yīng)用戶情況；2）系別實體：學(xué)校系部情況；3）班級實體：班級情況登記；4）學(xué)生實體：學(xué)生基本情況登記；5）課程實體：反應(yīng)學(xué)生所先選課程情況；6）課程類型實體：反應(yīng)課程類型情況；7）獎懲實體：反應(yīng)學(xué)生在校期間所學(xué)獎勵與處分情況；設(shè)計數(shù)據(jù)庫環(huán)節(jié)第8頁第8頁學(xué)生基本情況學(xué)號姓名性別出生日期入學(xué)日期家庭住址聯(lián)系電話郵政編碼班級編號身份證號班級班級編號班級名稱入年份學(xué)制班主任姓名班級人數(shù)在校情況標(biāo)識：所屬系別課程課程號課程名稱課程類型號課程學(xué)分課程學(xué)時

4、系別編號系別名稱系主任系主任電話標(biāo)識每個實體屬性（Attribute）設(shè)計數(shù)據(jù)庫環(huán)節(jié)第9頁第9頁課程類型課程類型編號課程類型用戶用戶編號用戶密碼成績學(xué)生號課程編號成績學(xué)期補考成績補考標(biāo)識取得學(xué)分獎懲情況獎懲編號學(xué)號獎懲類型獎懲情況獎懲日期備注標(biāo)識每個實體屬性（Attribute）設(shè)計數(shù)據(jù)庫環(huán)節(jié)第10頁第10頁標(biāo)識對象之間關(guān)系（Relationship）班級實體與學(xué)生實體之間主從關(guān)系，我們需要在學(xué)生實體中表示學(xué)生是屬于哪個班級；課程類型實體與課程實體之間主從關(guān)系；學(xué)生實體與成績實體之間主從關(guān)系；課程實體與成績之間主從關(guān)系；系別實體與班級實體之間主從關(guān)系；設(shè)計數(shù)據(jù)庫環(huán)節(jié)第11頁第11頁繪制E-R圖

5、E-R（EntityRelationship）實體關(guān)系圖 符合含義實體，普通是名詞屬性，普通是名詞關(guān)系，普通是動詞第12頁第12頁屬于tblclass（班級）班級名稱班級編號學(xué)生號姓名tblstudent（學(xué)生）繪制E-R圖第13頁第13頁映射關(guān)系一對一X X X X Y Y Y Y X X X X Y Y Y Y 一對多X X X X Y Y Y 多對一X X X X Y Y Y Y 多對多成績學(xué)生獎懲 N 1 M N繪制E-R圖第14頁第14頁繪制E-R圖1n1n1n1n1班級取得學(xué)分補考成績n課程學(xué)期選課學(xué)生屬于成績補考標(biāo)識屬于系別屬于獎懲屬于課程類型用戶E-R圖 第15頁第15頁如何將

6、E-R圖轉(zhuǎn)換為表將各實體轉(zhuǎn)換為相應(yīng)表，將各屬性轉(zhuǎn)換為各表相應(yīng)列標(biāo)識每個表主鍵列，需要注意是：沒有主鍵表添加id編號列，它沒有實際含義，用于做主鍵或外鍵，比如用戶表中“user_id”列，學(xué)生情況表中添加“stud_id”列，班級表中“class_id”列 等。在表之間建立主外鍵，表達實體之間映射關(guān)系 第16頁第16頁如何將E-R圖轉(zhuǎn)換為表第17頁第17頁添加各表之間關(guān)系第18頁第18頁僅有好RDBMS并不足以避免數(shù)據(jù)冗余，必須在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中創(chuàng)建好表結(jié)構(gòu)Dr E.F.codd 最初定義了規(guī)范化三個級別，范式是含有最小冗余表結(jié)構(gòu)。這些范式是：第一范式(1st NF First Normal Fro

7、mate)第二范式(2nd NFSecond Normal Fromate)第三范式(3rd NF Third Normal Fromate)數(shù)據(jù)規(guī)范化第19頁第19頁工號扣除項00010002250180 第一范式目的是確保每列原子性假如每列都是不可再分最小數(shù)據(jù)單元（也稱為最小原子單元），則滿足第一范式（1NF）工號水電請镅00010002100505030保險100100第一范式（1NF）第20頁第20頁第二范式 (2NF)假如一個關(guān)系滿足1NF，并且除了主鍵以外其它列，都依賴與該主鍵，則滿足第二范式（2NF） 第二范式要求每個表只描述一件事情system字段例子學(xué)號姓名系別名稱系主任31

8、02曹操計算機張三 tblstudent字段例子學(xué)號姓名3102曹操tbldepart字段例 子系別編號系別名稱3計算機系主任張三第21頁第21頁system字段例子學(xué)號3102第三范式 (3NF)假如一個關(guān)系滿足2NF，并且除了主鍵以外其它列都不傳遞依賴于主鍵列，則滿足第三范式（3NF） tblscore字段例子學(xué)號課程號成績31023000180 姓名曹操課程號成績3000180 第22頁第22頁以學(xué)生信息管理系統(tǒng)為例，其中獎懲表（tbleva）就存在數(shù)據(jù)冗余。見下表13.16所表示。數(shù)據(jù)規(guī)范化第23頁第23頁數(shù)據(jù)規(guī)范化eva_idstud_ideva_dateeva_typeevaeva

9、_memo1張三-1-2處分警告考試作弊2李四-2-3處分記過打架斗毆3王五-2-4獎勵三好學(xué)生成績優(yōu)秀4錢六-2-7獎勵三好學(xué)生成績優(yōu)秀第24頁第24頁 這個表中就存在數(shù)據(jù)冗余，如處分類型（eva_type）中重復(fù)出現(xiàn)“處分”、“獎勵”，處分情況（eva）中存在重復(fù)“三好學(xué)生”，我們就沒有再細(xì)分出三個表處分類型表、獎勵類型表和處分類型表，由于處分類型只有兩種，不需要再增長或刪除，在實際應(yīng)用時我們只需要使用下拉列表框設(shè)置其屬性list值和增長一個檢查約束即可預(yù)防插入、刪除和更新異常了。同樣，處分情況也能夠做此操作。數(shù)據(jù)規(guī)范化第25頁第25頁規(guī)范化和性能關(guān)系 為滿足某種商業(yè)目的，數(shù)據(jù)庫性能比規(guī)范化數(shù)據(jù)庫更主要通過在給定表中添加額外字段，以大量減少需要從中搜索信息所需時間通過在給定表中插入計算列（如成績總分），以以便查詢進行規(guī)范化同時，還需要綜合考慮數(shù)據(jù)庫性能。第26頁第26頁在需求分析階段，設(shè)計數(shù)據(jù)庫普通環(huán)節(jié)為：搜集信息標(biāo)識對象標(biāo)識每個對象屬性標(biāo)識對象之間關(guān)系在概要設(shè)計階段和詳細(xì)設(shè)計階段，設(shè)計數(shù)據(jù)庫環(huán)節(jié)為：繪制E-R圖將E-R圖轉(zhuǎn)換為表