数据库的设计课件

1、数据库的设计第一章课程地位2本课目标学完本门课程后，你能够设计符合规范的数据库实现基于数据库技术的程序开发3课程结构图4课程项目展示贯穿案例：MySchool 学生信息管理系统项目案例：银行ATM存取款机系统演示课程项目5相关课程回顾简述数据库完整性及其作用简述实现数据库操作的语句及语法常用的聚合函数有哪些？表连接分为哪几种类型？提问7预习检查在数据库设计时，如何表示数据库实体之间的关系？实体集X和Y存在哪几种关系？数据库三大范式的作用是什么？提问8本章目标了解设计数据库的步骤掌握如何绘制数据库的E-R图掌握如何绘制数据库模型图使用三大范式实现数据库设计规范化10为什么需要设计数据库良好的数据

2、库设计节省数据的存储空间能够保证数据的完整性方便进行数据库应用系统的开发糟糕的数据库设计：数据冗余、存储空间浪费内存空间浪费数据更新和插入的异常修建茅屋需要设计吗？修建大厦需要设计吗？结论：当数据库比较复杂时我们需要设计数据库问题11软件项目开发周期中数据库设计 需求分析阶段：分析客户的业务和数据处理需求概要设计阶段：设计数据库的E-R模型图，确认需求信息的正确和完整详细设计阶段：应用三大范式审核数据库结构代码编写阶段：物理实现数据库，编码实现应用软件测试阶段：安装部署：现实世界 建模 信息世界 规范化 构建 数 据 库数据库模型图 12绘制E-R图3-1E-R图 符号含义实体，一般是名词属性

3、，一般是名词关系，一般是动词14绘制E-R图3-2映射基数一对一X X X X Y Y Y Y X X X X Y Y Y Y 一对多X X X X Y Y Y 多对一X X X X Y Y Y Y 多对多客户订单产品 M ：N 1 ： N 15关系模式一个关系的属性名的集合称为关系模式酒店管理系统数据库的关系模式是：客人（客人编号、客人姓名、身份证号、入住日期、结帐日期、押金、总金额）客房（客房号、房间描述、房间类型、房间状态、床位数、入住人数）17转化E-R图为数据库模型图将各实体转换为对应的表，将各属性转换为各表对应的列标识每个表的主键列在表之间建立主外键，体现实体之间的映射关系 演示示

4、例2：使用Visio绘制数据模型图示例18为什么需要数据规范化 不合规范的表设计信息重复更新异常插入异常无法正确表示信息删除异常丢失有效信息使用三大范式规范数据库表的设计客人编号姓名地址客房号客房描述客房类型客房状态床位数价格入住人数C1001张三Addr11001A栋1层单人间入住1128.001C1002李四Addr22002B栋2层标准间入住2168.000C1003王五Addr32002B栋2层标准间入住2168.002C1004赵六Addr42003B栋2层标准间入住2158.001C8006A1Addrm8006C栋3层总统套房入住31080.001C8008A2Addrn8008

5、C栋3层总统套房空闲31080.00019第一范式 (1st NF)第一范式的目标是确保每列的原子性如果每列都是不可再分的最小数据单元（也称为最小的原子单元），则满足第一范式（1NF）示例CustIDAddress1中国北京市2美国纽约市3英国利物浦4日本东京市CustIDCountryCity1中国北京3英国利物浦4日本东京2美国纽约20第二范式 (2nd NF)Guest Registration示例字段例子客人编号C1002姓名李四地址Addr1客房号2002客房状态入住客房类型标准间床位数2入住人数2价 格$168.00GuestRoom字段例子客人编号C1002姓名李四地址Addr1

6、客房号2002字段例子客房号2002客房状态入住客房类型标准间床位数2入住人数2第二范式要求每个表只描述一件事情21第三范式 (3nd NF)如果一个关系满足2NF，并且除了主键以外的其他列都不传递依赖于主键列，则满足第三范式（3NF） RoomRoomType示例字段例子客房号2002客房状态入住客房类型标准间床位数2入住人数2价 格$168.00字段例子客房号2002客房状态编号001客房类型编号002入住人数2字段例子客房类型编号002客房类型名称标准间床位数2价 格$168.00RoomRoomState字段例子客房状态编号001客房状态名称入住22规范化的酒店管理系统数据库模型酒店管

7、理系统数据库模型图示例24规范化示例6-1假设某建筑公司要设计一个数据库。公司的业务规则概括说明如下：公司承担多个工程项目，每一项工程有：工程号、工程名称、施工人员等公司有多名职工，每一名职工有：职工号、姓名、性别、职务（工程师、技术员）等公司按照工时和小时工资率支付工资，小时工资率由职工的职务决定（例如，技术员的小时工资率与工程师不同）示例25规范化示例6-3表中包含大量冗余数据，可能会导致数据异常：更新异常添加异常删除异常 如何解决？ 问题27规范化示例6-4工程信息员工信息项目工时信息一张表描述了多件事情：示例工程号工程名称职工号姓名职务小时工资率工时28规范化示例6-5工程表员工表项目

8、工时表满足第三范式吗？ 应用第二范式规范化：示例工程号工程名称职工号姓名职务小时工资率工程号职工号工时29规范化示例6-6工程表员工表职务表工时表应用第三范式规范化：示例工程号工程名称职工号姓名职务工程号职工号工时职务小时工资率30规范化和性能的关系 为满足某种商业目标，数据库性能比规范化数据库更重要通过在给定的表中添加额外的字段，以大量减少需要从中搜索信息所需的时间通过在给定的表中插入计算列（如成绩总分），以方便查询在数据规范化同时，要综合考虑数据库的性能31学员操作员工晋级业务实体2-1训练要点：收集信息标识实体标识每个实体的属性标识实体之间的关系 需求说明：为了激励优秀员工为企业作出更大

9、的贡献，企业定期安排员工晋级假设每个部门设置多个不同的岗位，每个岗位可以安排多个员工每一位员工隶属于企业的一个部门，有一个对应的岗位企业保存每位员工每次晋级记录教员讲解需求指导32学员操作员工晋级业务实体2-2难点指导：收集信息：在确定客户要做什么之后，收集一切相关的信息，尽量不遗漏任何信息标识实体：原则：实体一般是名词每个实体只描述一件事情不能重复出现含义相同的实体标识每个实体的属性：标识每个实体需要存储的详细信息标识实体之间的关系完成时间：25分钟指导33学员操作绘制晋级业务E-R图需求说明：使用Visio绘制员工晋级业务的E-R图提示： 如何使用Visio绘制E-R图使用文件新建框图基本

10、框图来绘制E-R图；在绘图窗口左侧的“基本形状”里选择“矩形”、“椭圆”、“菱形”拖动到页面适当位置，就可以绘制需要的矩形、椭圆和菱形绘制直线，在工具栏：视图工具栏绘图，这时就会弹出绘图工具栏。选择其中的直线工具 完成时间：15分钟练习讲解需求说明34共性问题集中讲解常见问题及解决办法代码规范问题调试技巧共性问题集中讲解35需求说明：用Visio工具将 E-R图转化为数据库模型图在各个模型图之间体现实体之间的映射关系学员操作绘制员工晋级模型图 练习完成时间：15分钟36学员操作规范晋级数据库设计2-1训练要点：数据库设计的三大范式 需求说明：根据三大范式规范化员工晋级业务数据为了保证应用程序的

11、运行性能，对符合第三范式的数据库结构进行调整指导讲解需求说明37难点指导：向各个表中插入数据，查看表中的每个属性列是否存在重复、插入异常、更新异常和删除异常对照三大范式解决表中的异常问题第一范式的目标是确保每列都是不可再分的最小数据单元第二范式每要求一个表只描述一件事情第三范式要求表中各列必须和主键直接相关，不能间接相关对于不满足三大范式的表要进行表拆分学员操作规范晋级数据库设计2-2指导完成时间：25分钟38共性问题集中讲解常见问题及解决办法代码规范问题调试技巧共性问题集中讲解39总结2-1 需求分析阶段，设计数据库的步骤收集信息标识实体标识每个实体的属性标识实体之间的关系在概要设计阶段和详细设计阶段，设计数据库的步骤绘制E-R图将E-R图转化为数据库模型图应用三大范