数据库的设计精选教材

上传人:张姑****py 文档编号:243639117 上传时间:2024-09-27 格式:PPT 页数:34 大小:1.21MB
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ACCP V4.0,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,第一章,数据库的设计,课程地位,C#,SQL Server,XML,PSPM,ASP.NET,Oracle,OOAD,Computer Base,HTMLJavaScript,SQL Base,OOPJava,C,STB,JSP,/Servlet,EJB/WebService,WinForms,Struts/JSF,Testing/SQA,Linux,2,课程内容回顾,数据库有哪些基本操作?,建库,建表,加约束,创建登录帐户,基本的数据操纵语句有哪些?语法是?,增(INSERT),删(DELETE),改(UPDATE),查(SELECT),常用的聚合函数有哪些?,表连接分为哪几种类型?,3,课程目标,了解设计数据库的基本步骤,熟练使用T-SQL实现建库、建表、加约束,掌握T-SQL编程,实现功能强大的查询,掌握创建索引、视图,快速访问数据库,掌握创建存储过程,实现复杂的业务规则,理解触发器的原理,实现高级的约束,4,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,理解数据库的规范化三大范式,5,为什么需要设计数据库 2-1,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,6,为什么需要设计数据库 2-2,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,7,软件项目开发周期,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,:将,E-R,图转换为多张表,进行逻辑设计,,并应用数据库设计的三大范式进行审核,;,代码编写阶段:选择具体数据库进行物理实现,并编写,代码实现前端应用;,软件测试阶段:,安装部署:,现实世界,建模,信息世界,数据库世界,模型转换,规范化,8,设计数据库的步骤4-1,收集信息,:,与该系统有关人员进行交流、坐谈,充分理解数据库需要完成的任务,BBS论坛的基本功能:,用户注册和登录,后台数据库需要存放用户的注册信息和在线状态信息;,用户发贴,后台数据库需要存放贴子相关信息,如贴子内容、标题等;,论坛版块管理:后台数据库需要存放各个版块信息,如版主、版块名称、贴子数等;,9,设计数据库的步骤4-2,标识对象,(实体,Entity,),标识数据库要管理的关键对象或实体,实体一般是名词:,用户:论坛普通用户、各版块的版主。,用户发的主贴,用户发的跟贴(回贴),版块:论坛的各个版块信息,10,设计数据库的步骤4-3,论坛用户:,呢称,密码,电子邮件,生日,性别,用户的等级,备注信息,注册日期,状态,积分,主贴,发贴人,发贴表情,回复数量,标题,正文,发贴时间,点击数,状态:,最后回复时间,回贴,贴子编号,回贴人,回贴表情,标题,正文,回贴时间,点击数,版块,版块名称,版主,本版格言,点击率,发贴数,标识,每个实体的属性(,Attribute,),11,设计数据库的步骤4-4,标识对象之间的关系,(,Relationship,),跟贴和主贴有主从关系:我们需要在跟贴对象中表明它是谁的跟贴;,版块和用户有关系:从用户对象中可以根据版块对象查出对应的版主用户的情况;,主贴和版块有主从关系:需要表明发贴是属于哪个版块的;,跟贴和版块有主从关系:需要表明跟贴是属于哪个版块的;,12,绘制E-R图 4-1,E-R(EntityRelationship),实体关系图,符合,含义,实体,一般是名词,属性,一般是名词,关系,一般是动词,13,绘制E-R图 4-2,管理,bbsUser,(用户,版主),出生日期,昵称,版块名称,版主,bbsSection,(版块),14,绘制E-R图 4-3,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,1,N,M,N,15,绘制E-R图,1,1,1,1,M,1,M,M,M,M,用户积分,性别,用户等级,备注信息,注册日期,版块名称,本版留言,发贴数,状态,密码,昵称,电子邮件,生日,论坛用户,(BBSUser),管理,发表,发表,跟随,属于,属于,点击率,版主,标题,发贴人,贴子编号,正文,点击率,版块,(BBSSection),发贴,(BBSTopic),发贴人,正文,状态,贴子编号,所在版块,最后回复时间,发贴表情,回复数量,点击率,发贴时间,标题,M,跟贴,(BBSReply),所在版块,发贴时间,最后回复时间,发贴表情,1,论坛,E-R,图,16,如何将E-R图转换为表 3-1,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,需要注意的是:没有主键的表添加ID编号列,它没有实际含义,用于做主键或外键,例如用户表中的“UID”列,版块表中添加“SID”列,发贴表和跟贴表中的“TID”列,在表之间建立主外键,体现实体之间的映射关系,17,如何将E-R图转换为表 3-2,UID主键,TID主键,RID主键,SID主键,18,如何将E-R图转换为表,添加各表之间的关系,19,数据规范化,仅有好的RDBMS并不足以避免数据冗余,必须在数据库的设计中创建好的表结构,Dr E.F.codd 最初定义了规范化的三个级别,范式是具有最小冗余的表结构。这些范式是:,第一范式(1st NF First Normal Fromate),第二范式(2nd NFSecond Normal Fromate),第三范式(3rd NF Third Normal Fromate),20,第一范式 (1st NF),B,uyerID,Country,City,1,1,4,2,中国,中国,日本,美国,北京,北京,东京,纽约,B,uyerID,Address,1,2,3,4,中国北京市,美国纽约市,英国利物浦,日本东京市,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),21,第二范式 (2nd NF),如果一个关系满足1NF,并且除了主键以外的其他列,都依赖与该主键,则满足第二范式(2NF),第二范式要求每个表只描述一件事情,Order,s,字段,例子,订单编号,产品编号,订购日期,价 格,001,A001,2000-2-3,$29.00,Order,s,字段,例子,订单编号,订购日期,001,2000-2-3,Products,字段,例子,产品编号,价 格,A001,$29.00,22,第三范式 (3rd 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),Order,s,字段,例子,订单编号,订购日期,顾客编号,001,2000-2-3,AB001,顾客姓名,Tony,Order,s,字段,例子,订单编号,订购日期,顾客编号,001,2000-2-3,AB001,23,规范化实例 5-1,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),公司定期制定一个工资报表,如图-,1所示,24,规范化实例 5-2,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,65,13,845.00,1002,李思岐,技术员,60,16,960.00,1004,葛宇宏,律师,60,19,1140.00,小计,2945.00,A2,立交桥,1001,齐光明,工程师,65,15,975.00,1003,鞠明亮,工人,55,17,935.00,小计,1910.00,A3,临江饭店,1002,李思岐,技术员,60,18,1080.00,1004,葛宇洪,技术员,60,14,840.00,小计,1920.00,图-1 某公司的工资表,25,规范化实例 5-3,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,65,13,A1,花园大厦,1002,李思岐,技术员,60,16,A1,花园大厦,1001,齐光明,工程师,65,13,A1,花园大厦,1003,鞠明亮,工人,55,17,A3,临江饭店,1002,李思岐,技术员,60,18,A3,临江饭店,1004,葛宇洪,技术员,60,14,图-2 某公司的项目工时表,26,规范化实例 5-4,1.表中包含大量的冗余,可能会导致数据异常:,更新异常,例如,修改职工号=1001的职务,则必须修改所有职工号=1001的行,添加异常,若要增加一个新的职工时,首先必须给这名职工分配一个工程。或者为了添加一名新职工的数据,先给这名职工分配一个虚拟的工程。(因为主关键字不能为空),删除异常,例如,1001号职工要辞职,则必须删除所有职工号1001的数据行。这样的删除操作,很可能丢失了其它有用的数据,27,规范化实例 5-5,2采用这种方法设计表的结构,虽然很容易产生工资报表,但是每当一名职工分配一个工程时,都要重复输入大量的数据。这种重复的输入操作,很可能导致数据的不一致性。,28,一张表描述了多件事情,如图-,3所示。,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,工时,图,-,3,函数依赖图,工程信息,员工信息,项目工时信息,29,应用第二范式规范化,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?,30,应用第三范式规范化,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,31,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,进行规范化的同时,还需要综合考虑数据库的性能,。,32,总结 2-1,在需求分析阶段,设计数据库的一般步骤为:,收集信息,标识对象,标识每个对象的属性,标识对象之间的关系,在概要设计阶段和详细设计阶段,设计数据库的步骤为:,绘制E-R图,将E-R图转换为表格,应用三大范式规范化表格,33,总结 2-2,为了设计结构良好的数据库,需要遵守一些专门的规则,称为数据库的设计范式 。,第一范式(1NF)的目标:确保每列的原子性。,第二范式(2NF)的目标:确保表中的每列,都和主键相关,第三范式(3NF)的目标:确保每列都和主键列直接相关,而不是间接相关,34,
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