数据库技术与应用 课件 项目1 学生成绩管理系统数据库的设计

项目1学生成绩管理系统数据库的设计数据库技术与应用本章目标了解数据库与数据库技术的基本概念掌握数据模型的分类和特点理解关系模型的基本概念能将E-R图转化为关系模式/表设计学生成绩管理数据库为什么需要设计数据库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为什么需要设计数据库良好的数据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软件项目开发周期中数据库设计现实世界建模信息世界规范化构建

数据库数据库模型图软件项目开发周期中数据库设计1、数据库地位

数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透

数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支想一想：我们的生活中哪些地方用到了数据库数据库发送请求读取数据返回数据返回结果1、数据库地位

数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透

数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支

在毕业设计、专升本考试、以后的工作中都能用到无数据不系统无数据不决策无数据不运营1、数据库地位

定义

数据是数据库存储的基本对象

数据的种类文本、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、货物的运输情况等

描述事物的符号记录2、什么是数据

定义顾名思义就是数据的仓库，是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合3、什么是数据库数据模型是对现实世界数据特征的抽象，用来描述数据的结构及定义。数据模型描述了数据的结构、数据的操作以及数据的约束条件，这是数据模型的3个要素。4、数据模型

实体

客观存在并且可以相互区别的事物

实体可以是具体的事物表示符号：在学校：学生、课程、教师、选课、班委等；某企业集团：工厂、职工、产品等4、数据模型

属性

用来描述实体的特征

一个实体可以用若干个属性来描述表示符号：学生的属性：学号、姓名、年龄、性别、系、专业等产品的属性：产品编号、产品名、规格等工厂：编号，工厂名，厂长名，地址4、数据模型学生实体属性学号姓名性别年龄实体E-R图试着写出实体教材、作者、出版社的E-R图教材：教材编号，教材名称，价格作者：编号，名称，性别出版社：编号，名称，地址，法人4、数据模型域

属性的取值范围。如学生实体的性别属性的域只能为“男”和“女”键或码

唯一标识实体的属性或属性的组合称为码或键。例：学生表(学号，姓名，性别，家庭地址)键或码是：学号请问姓名能做键吗？为什么？4、数据模型联系

指不同实体间的关系两个实体间的联系通常3种类型表示符号：

1对1联系

1对多联系

多对多联系4、数据模型一对一联系(1:1)A中任意实体最多对应B中的一个实体，反之B中的任意实体最多对应A中的一个实体。如：观众与座位、乘客与车票、病人与病床、学校与校长、夫妻关系等表示符号：AB11联系4、数据模型一对多联系(1:N)A中至少有一个实体对应B中的多个实体，反之B中的任意实体最多对应A中的一个实体如：城市和街道、宿舍与学生、班级与学生等表示符号：AB1N联系4、数据模型多对多联系(M:N)A中任意实体至少有一个实体对应B中的多个实体，反之B中的任意实体至少对应A中的多个实体如：学生与课程、工厂与产品、商店与顾客等表示符号：ABMN联系4、数据模型例：判断下列实体间的联系类型。班级与班长(正)班级与班委班级与学生供应商和商品商店和顾客工厂和产品出版社和作者商品和超市1:11:NM:N课堂练习1、请绘制出教师的E-R图2、请绘制出课程的E-R图3、请绘出实体联系E-R图课堂练习学号姓名性别出生日期家庭地址班级号201920190011于洋男2002-10-09湖南长沙201901201920190012马英女2001-12-12山东济南201902201920190013刘东男2002-09-08山西太原201901201920190014王九明男2002-04-15云南大理201903学生表二维表关系数据库

关系型数据库就是一个由多个“二维表”组成的集合每个二维表都是由基本的行和列组成的学号姓名性别出生日期家庭地址班级号201920190011于洋男2002-10-09湖南长沙201901201920190012马英女2001-12-12山东济南201902201920190013刘东男2002-09-08山西太原201901201920190014王九明男2002-04-15云南大理201903关系数据库

关系一个关系就是一张二维表，每个关系都有一个关系名

元组二维表中的行称为元组

属性二维表中的列称为属性，相当于表中的字段

关键字关系中能够唯一标识一个元组的属性或属性组合关系数据库数据库设计的6个阶段：需求分析概念结构设计逻辑结构设计数据库物理设计数据库的实施数据库的运行与维护数据库设计

数据库设计基础，是最复杂也是最重要的一步，这一步做得好坏直接影响整个数据库的设计

需求分析阶段要完成的任务：调查分析用户活动收集和分析需求数据，确定系统边界编写系统分析报告需求分析步骤1：明确用户和用户需求思考：此数据库涉及到哪些用户？各自的需求是什么？

学生需求：学生是数据库的主体，主要需求有基本信息，课程信息，成绩信息等

教师需求：教师的需求主要有授课信息，查看学生的选课信息，教师基本信息等学生成绩管理数据库需求分析步骤2：得出系统的基础数据通过对学生成绩管理数据库用户需求分析可以得出系统涉及大量的基础数据，主要包括以下数据实体及数据项。学生信息：包含学号，姓名，性别等基本信息。学号为键，不能为空，也不能重复课程信息：包含课程编号，课程名称，学分等班级信息：包含班级编号，班级名称等成绩信息：主要用于存储学生选修的课程及成绩信息。包含学号，课程编号，成绩等教师信息：包含教师编号，教师姓名，性别等……请同学们写出其它实体信息学生成绩管理数据库需求分析主要是将用户需求抽象为信息结构。即实体-联系模型，也叫E-R图概念结构设计步骤1：确定学生成绩管理系统的实体通过需求分析得出学生成绩管理系统涉及的实体主要有班级，学生，教师，课程，授课，成绩，专业步骤2：确定学生成绩管理系统的实体属性学生完成概念结构设计步骤3：确定实体之间的联系例如：班级与专业、教师与课程、学生与课程等步骤4：绘制E-R图概念结构设计为了建立用户需要的数据库，必须将概念模型转换为具体数据库管理系统所支持的数据模型，并对其进行优化，这就是逻辑结构设计阶段所要完成的逻辑结构设计步骤1：将实体转换为关系模式如：学生信息(学号，姓名，性别，出生日期)请写出其它实体的关系模式步骤2:对关系模式进行规范化，得到最终关系模式如：学生信息(学号，姓名，性别，出生日期，班级号)请写出其它实体优化后的关系模式逻辑结构设计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）公司定期制定一个工资报表，如图-1所示5、规范化实例工程号工程名称职工号姓名职务小时工资率工时实发工资A1花园大厦1001齐光明工程师6513845.001002李思岐技术员6016960.001004葛宇宏律师60191140.00小计2945.00A2立交桥1001齐光明工程师6515975.001003鞠明亮工人5517935.00小计1910.00A3临江饭店1002李思岐技术员60181080.001004葛宇洪技术员6014840.00小计1920.00图-1某公司的工资表5、规范化实例工程号工程名称职工号姓名职务小时工资率工时A1花园大厦1001齐光明工程师6513A1花园大厦1002李思岐技术员6016A1花园大厦1001齐光明工程师6513A1花园大厦1003鞠明亮工人5517A3临江饭店1002李思岐技术员6018A3临江饭店1004葛宇洪技术员6014图-2某公司的项目工时表5、规范化实例5、规范化实例5、规范化实例一张表描述了多件事情，如图-3所示。工程号工程名称职工号姓名职务小时工资率工时图-3函数依赖图工程信息员工信息项目工时信息6、应用范式规范化设计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图-4

应用第二范式工程表员工表项目工时表满足第三范式吗？

7、应用第二范式规范化设计工程号工程名称职工号姓名职务职务小时工资率工程号职工号工时工程表员工表职务表工程表8、应用第三范式规范化设计将一个给定逻辑结构实施到具体的环境中时，逻辑数据