1、數據庫的設計第一章課程地位2本課目標學完本門課程后，你能夠設計符合規范的數據庫實現基于數據庫技術的程序開發3課程結構圖4課程項目展示貫穿案例：MySchool 學生信息管理系統項目案例：銀行ATM存取款機系統演示課程項目5相關課程回顧簡述數據庫完整性及其作用簡述實現數據庫操作的語句及語法常用的聚合函數有哪些？表連接分為哪幾種類型？提問7預習檢查在數據庫設計時，如何表示數據庫實體之間的關系？實體集X和Y存在哪幾種關系？數據庫三大范式的作用是什么？提問8本章目標了解設計數據庫的步驟掌握如何繪制數據庫的E-R圖掌握如何繪制數據庫模型圖使用三大范式實現數據庫設計規范化10為什么需要設計數據庫良好的數據

2、庫設計節省數據的存儲空間能夠保證數據的完整性方便進行數據庫應用系統的開發糟糕的數據庫設計：數據冗余、存儲空間浪費內存空間浪費數據更新和插入的異常修建茅屋需要設計嗎？修建大廈需要設計嗎？結論：當數據庫比較復雜時我們需要設計數據庫問題11軟件項目開發周期中數據庫設計 需求分析階段：分析客戶的業務和數據處理需求概要設計階段：設計數據庫的E-R模型圖，確認需求信息的正確和完整詳細設計階段：應用三大范式審核數據庫結構代碼編寫階段：物理實現數據庫，編碼實現應用軟件測試階段：安裝部署：現實世界 建模 信息世界 規范化 構建 數 據 庫數據庫模型圖 12繪制E-R圖3-1E-R圖 符號含義實體，一般是名詞屬性

3、，一般是名詞關系，一般是動詞14繪制E-R圖3-2映射基數一對一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 多對多客戶訂單產品 M ：N 1 ： N 15關系模式一個關系的屬性名的集合稱為關系模式酒店管理系統數據庫的關系模式是：客人（客人編號、客人姓名、身份證號、入住日期、結帳日期、押金、總金額）客房（客房號、房間描述、房間類型、房間狀態、床位數、入住人數）17轉化E-R圖為數據庫模型圖將各實體轉換為對應的表，將各屬性轉換為各表對應的列標識每個表的主鍵列在表之間建立主外鍵，體現實體之間的映射關系 演示示

4、例2：使用Visio繪制數據模型圖示例18為什么需要數據規范化 不合規范的表設計信息重復更新異常插入異常無法正確表示信息刪除異常丟失有效信息使用三大范式規范數據庫表的設計客人編號姓名地址客房號客房描述客房類型客房狀態床位數價格入住人數C1001張三Addr11001A棟1層單人間入住1128.001C1002李四Addr22002B棟2層標準間入住2168.000C1003王五Addr32002B棟2層標準間入住2168.002C1004趙六Addr42003B棟2層標準間入住2158.001C8006A1Addrm8006C棟3層總統套房入住31080.001C8008A2Addrn8008

5、C棟3層總統套房空閑31080.00019第一范式 (1st NF)第一范式的目標是確保每列的原子性如果每列都是不可再分的最小數據單元（也稱為最小的原子單元），則滿足第一范式（1NF）示例CustIDAddress1中國北京市2美國紐約市3英國利物浦4日本東京市CustIDCountryCity1中國北京3英國利物浦4日本東京2美國紐約20第二范式 (2nd NF)Guest Registration示例字段例子客人編號C1002姓名李四地址Addr1客房號2002客房狀態入住客房類型標準間床位數2入住人數2價 格$168.00GuestRoom字段例子客人編號C1002姓名李四地址Addr1

6、客房號2002字段例子客房號2002客房狀態入住客房類型標準間床位數2入住人數2第二范式要求每個表只描述一件事情21第三范式 (3nd NF)如果一個關系滿足2NF，并且除了主鍵以外的其他列都不傳遞依賴于主鍵列，則滿足第三范式（3NF） RoomRoomType示例字段例子客房號2002客房狀態入住客房類型標準間床位數2入住人數2價 格$168.00字段例子客房號2002客房狀態編號001客房類型編號002入住人數2字段例子客房類型編號002客房類型名稱標準間床位數2價 格$168.00RoomRoomState字段例子客房狀態編號001客房狀態名稱入住22規范化的酒店管理系統數據庫模型酒店管

7、理系統數據庫模型圖示例24規范化示例6-1假設某建筑公司要設計一個數據庫。公司的業務規則概括說明如下：公司承擔多個工程項目，每一項工程有：工程號、工程名稱、施工人員等公司有多名職工，每一名職工有：職工號、姓名、性別、職務（工程師、技術員）等公司按照工時和小時工資率支付工資，小時工資率由職工的職務決定（例如，技術員的小時工資率與工程師不同）示例25規范化示例6-3表中包含大量冗余數據，可能會導致數據異常：更新異常添加異常刪除異常 如何解決？ 問題27規范化示例6-4工程信息員工信息項目工時信息一張表描述了多件事情：示例工程號工程名稱職工號姓名職務小時工資率工時28規范化示例6-5工程表員工表項目

8、工時表滿足第三范式嗎？ 應用第二范式規范化：示例工程號工程名稱職工號姓名職務小時工資率工程號職工號工時29規范化示例6-6工程表員工表職務表工時表應用第三范式規范化：示例工程號工程名稱職工號姓名職務工程號職工號工時職務小時工資率30規范化和性能的關系 為滿足某種商業目標，數據庫性能比規范化數據庫更重要通過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間通過在給定的表中插入計算列（如成績總分），以方便查詢在數據規范化同時，要綜合考慮數據庫的性能31學員操作員工晉級業務實體2-1訓練要點：收集信息標識實體標識每個實體的屬性標識實體之間的關系 需求說明：為了激勵優秀員工為企業作出更大

9、的貢獻，企業定期安排員工晉級假設每個部門設置多個不同的崗位，每個崗位可以安排多個員工每一位員工隸屬于企業的一個部門，有一個對應的崗位企業保存每位員工每次晉級記錄教員講解需求指導32學員操作員工晉級業務實體2-2難點指導：收集信息：在確定客戶要做什么之后，收集一切相關的信息，盡量不遺漏任何信息標識實體：原則：實體一般是名詞每個實體只描述一件事情不能重復出現含義相同的實體標識每個實體的屬性：標識每個實體需要存儲的詳細信息標識實體之間的關系完成時間：25分鐘指導33學員操作繪制晉級業務E-R圖需求說明：使用Visio繪制員工晉級業務的E-R圖提示： 如何使用Visio繪制E-R圖使用文件新建框圖基本

10、框圖來繪制E-R圖；在繪圖窗口左側的“基本形狀”里選擇“矩形”、“橢圓”、“菱形”拖動到頁面適當位置，就可以繪制需要的矩形、橢圓和菱形繪制直線，在工具欄：視圖工具欄繪圖，這時就會彈出繪圖工具欄。選擇其中的直線工具 完成時間：15分鐘練習講解需求說明34共性問題集中講解常見問題及解決辦法代碼規范問題調試技巧共性問題集中講解35需求說明：用Visio工具將 E-R圖轉化為數據庫模型圖在各個模型圖之間體現實體之間的映射關系學員操作繪制員工晉級模型圖 練習完成時間：15分鐘36學員操作規范晉級數據庫設計2-1訓練要點：數據庫設計的三大范式 需求說明：根據三大范式規范化員工晉級業務數據為了保證應用程序的

11、運行性能，對符合第三范式的數據庫結構進行調整指導講解需求說明37難點指導：向各個表中插入數據，查看表中的每個屬性列是否存在重復、插入異常、更新異常和刪除異常對照三大范式解決表中的異常問題第一范式的目標是確保每列都是不可再分的最小數據單元第二范式每要求一個表只描述一件事情第三范式要求表中各列必須和主鍵直接相關，不能間接相關對于不滿足三大范式的表要進行表拆分學員操作規范晉級數據庫設計2-2指導完成時間：25分鐘38共性問題集中講解常見問題及解決辦法代碼規范問題調試技巧共性問題集中講解39總結2-1 需求分析階段，設計數據庫的步驟收集信息標識實體標識每個實體的屬性標識實體之間的關系在概要設計階段和詳細設計階段，設計數據庫的步驟繪制E-R圖將E-R圖轉化為數據庫模型圖應用三大范