《数据的完整性》doc版.doc

第5课 数据的完整性教材分析一、本课概述在参考模仿主题数据管理网站的基础上，分析实体及属性。然后根据ER图设计三原则，初步画出自己需要管理的主题数据ER图。本节课将根据数据的完整性，来添加实体的主键，完善ER图。由于数据模型设计是一项理论要求很高，而且需要不断地改进。因此，我们只能设计一些简单的主题数据模型，并且可能会存在许多的问题。为了满足同学们有兴趣深入设计ER图的需要，本节课在拓展学习中，通过数据库范式的应用来分析数据模型是否合理，以帮助同学们进行深入有效的ER图设计。二、学习目标1了解数据完整性及其类型。2了解主键的概念，及主键的选取。3掌握设计ER图的方法。三、教学重点1让学生了解数据完整性的意义及其类型。2如何让学生勾画出主题数据管理完整的ER图。四、教学难点如何让学生对主题数据管理作深入的分析，正确画出完整的ER图。制作效果动漫栏目动漫作品动漫作者浏览者评论分类分数作品名称作品简介上传日期动漫作品作品大小点击次数作者姓名作者简介代表作栏目编号评论制作评论1n11nn栏目名称作品编号作者编号评论序号缩略图带主键的ER图学习任务单1你设计的数据库主题是： Flash动漫作品 2共有 4 实体，其主键分别为：栏目编号、作品编号、作者编号、评论序号3带有主键的ER图：一、教学范例二、学生作品范例带主键的ER图学习任务单1你设计的数据库主题是： 中药材大典 2共有 2 实体，其主键分别为： 拼音索引、药材编号 3带有主键的ER图：带主键的ER图学习任务单1你设计的数据库主题是： 鞋库 2共有 3 实体，其主键分别为： 类别编号、品牌编号、评论序号 3带有主键的ER图：类别品牌鞋评论分类品牌名称分类名称颜色用户评价星级质材品牌简介品牌标志价格说明评论1nn1类别编号评论序列号品牌编号索引药材名称分类n拼音索引中药材图片笔划索引别名生境分布化学成份性状出处原形态药理作用性味主治功能1药材编号教学过程一、知识点解析1数据完整性：数据完整性是指存储在数据库中数据的一致性和准确性。2数据完整性的类型：域完整性：也可以称列完整性，它指定一个数据集对某一列是否有效和确定是否允许为空值。域完整性通常是通过有效性检查来实现的，并且还可以通过限制数据类型、格式或者可能的取值范围来实现。实体完整性：也可以称为行完整性，要求每一表中的每一行都有一个惟一的标识符，这种标识符一般称为主键值。参照考完整性：保证在主键（在被参照考表中）和外键之间的关系总是得到维护。如果在被参照考表中的一行被一个外键参考，那么这一行既不能被删除，也不能修改主键值。（注：有关参照考完整性和外键将在第6课中详细讲解。）3主键：是可以唯一区分实体中的每一个实例的属性。主键的必要性：每个实体都应该具有主键。主键的存在就代表着实体结构的完整性，实体的每一个实例必须得有唯一区分的属性。主键主要是用于其他实体的外键关联，以及本实体中具体实例的修改与删除。主键的选取原则视实体的本身情况而定，通常情况下尽量使主键无意义，比如说“编号”。二、制作实例1通过第4课的学习，我们设计出了“Flash动漫作品”数据管理主题的初步ER图（如图5-3-1所示）。本节课将根据数据完整性原则，设置主键，进一步完善“Flash动漫作品”ER图。动漫栏目动漫作品动漫作者浏览者评论分类分数作品名称作品简介上传日期缩略图作品大小点击次数作者姓名作者简介代表作栏目名称评论制作评论1n11nn“Flash动漫”ER图动漫作品图5-3-1 “Flash动漫作品”不带主键的ER图2为了保证实体完整性，四个实体的主键分别设置为“栏目编号”、“作品编号”、“作者编号”和“投票序号”。说明：在“动漫栏目”实体属性中“栏目名称”可以作为主键。但是为了查询、删除方便，采用添加“栏目编号”作为该表的主键。然后分析“动漫作品”实体，如果选取实体属性“作品名称”作为主键，那么作品名称必须是唯一的，不可以是同名的。而实际上，许多Flash动漫作品有着相同的名称，因此，用“作品名称”作为主键是不合适的。可添加“作品编号”字段作为该实体的主键。同样的，添加“作者编号”为实体“动漫作者”的主键，“投票序号”为实体“游览者评论”的主键。3根据实体完整性原则添加了主键后，设计完成的“Flash动漫作品”ER图如图5-3-2所示：动漫栏目动漫作品动漫作者浏览者评论分类栏目编号分数作品编号作品名称作品简介上传日期缩略图作品大小点击次数作者编号投票序号作者姓名作者简介代表作栏目名称评论制作评论1n11nn“Flash动漫”ER图动漫作品图5-3-2 “Flash动漫作品”带主键的ER图4同学们针对自己的主题数据管理，在第4节课画出的ER图基础上，再做仔细的分析（可以参考“拓展学习”中的“拓展一：数据库范式”和“拓展二：“Flash动漫作品”ER模型形成详解”），完善自己的ER图。5填写并保存“带主键的ER图”学习任务单的Word文档，按要求上交作业。拓展学习拓展一：数据管理技术理论知识数据库范式：是一种通过组织实体中的属性，实现降低数据冗余、提高数据模型的灵活性、稳定性的技术，也是判断数据模型是否合理的重要理论依据。数据库范式的类型：第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式。第一范式：如果实体中所有的属性都是不可分解的，那么这时的数据模型符合第一范式的要求。第二范式：如果数据模型满足第一范式的要求，且所有的非主键属性完全依赖与主键属性，则称这时的数据模型满足第二范式的要求。第三范式：如果数据模型满足第二范式的要求，且所有的非主键属性之间都没有依赖关系，则称这时数据模型满足第三范式的要求。BCNF范式：如果数据模型满足第二范式的要求，且所有的非主属性和主属性对主键属性不存在传递依赖，则称这时数据模型满足第三范式的要求。此为修正了的第三范式。拓展二：“Flash动漫作品”ER模型形成详解针对“Flash动漫作品”数据管理主题，根据数据库范式来分析图5-4-1所示的ER图是否合理。动漫栏目动漫作品分类栏目编号分数作品编号作品名称作品简介上传日期缩略图作品大小点击次数作者姓名作者简介栏目名称评论1n动漫作品图5-4-1 不符合数据库范式的ER图学习提示分析：（1）“动漫栏目”和“动漫作品”两个实体中的属性，均是最小单位，不可再分解，因此符合第一范式的要求。（2）在“动漫栏目”实体中，非主键属性只有一个“栏目名称”，依赖于主键“栏目编号”，因此符合第二范式的要求。在“动漫作品”实体中，十个非主键属性都依赖于主键“作品编号”，因此符合第二范式的要求。（3）在“动漫栏目”实体中，仅有一个非主键属性，因此符合第三范式的要求。但在“动漫作品”实体中，“作者简介”属性依赖于“作者姓名”，“分数”属性依赖于“评论”，不符合第三范式“所有的非主键属性之间都没有依赖关系”的要求。因此，要继续拆分“动漫作品”实体以满足第三范式的要求。需要对“动漫作品”实体继续拆分。（4）在“动漫作品”实体中，拆分出“作者”实体和“评论”实体。最后设计出如图5-3-2所示的ER图。拓展三：数据管理技术理论知识主键设计原则。第一：编号做主键。此方法就是采用实际业务中的唯一字段的“编号”作为主键设计，这在小型的项目中是推荐这样做的，因为这可以使项目比较简单化，但在使用中却可能带来一些麻烦，比如要进行“编号修改”时，可能要涉及到很多相关联的其他表，就象黎叔说的“后果很严重”；还有就是上面提到的“业务要求允许编号重复时”，我们再那么先知，都无法知道业务将会修改成什么?第二：自动编号主键。这种方法也是很多朋友在使用的，就是新建一个ID字段，自动增长，非常方便也满足主键的原则，优点是：数据库自动编号，速度快，而且是增量增长，聚集型主键按顺序存放，对于检索非常有利；数字型的，占用空间小，易排序，在程序中传递也方便；如果通过非系统增加记录（比如手动录入，或是用其他工具直接在表里插入新记录，或老系统数据导入）时，非常方便，不用担心主键重复问题。缺点：其实缺点也就是来自其优点，就是因为自动增长，在手动要插入指定ID的记录时会显得麻烦，尤其是当系统与其他系统集成时，需要数据导入时，很难保证原系统的ID不发生主键冲突（前提是老系统也是数字型的）；如果其他系统主键不是数字型那就麻烦更大了，会导致修改主键数据类型了，这也会导致其他相关表的修改，后果同样很严重;就算其他系统也是数字型的，在导入时，为了区分新老数据，可能想在老数据主键前统一加一个“o”(old)来表示这是老数据，那么自动增长的数字型又面临一个挑战。 深入地，还有如下的原则：第三，Max加一；第四，自制加