数据库电子教案PPT省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

SQL Server 2005第1页第一章第一章数据库设计与实现第1页SQL Server 2005第2页课程内容回顾n数据库有哪些基本操作？n建库n建表n加约束n创建登录帐户 n基本数据操纵语句有哪些？语法是？n增（INSERT）n删（DELETE）n改（UPDATE）n查（SELECT）n惯用聚合函数有哪些？n表连接分为哪几个类型？第2页SQL Server 2005第3页n了解设计数据库步骤n掌握怎样绘制数据库E-R图n了解数据库规范化三大范式本章目标第3页SQL Server 2005第4页为何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第4页SQL Server 2005第5页良好数据库设计：q节约数据存放空间q能够确保数据完整性q方便进行数据库应用系统开发糟糕数据库设计：q数据冗余、存放空间浪费q内存空间浪费q数据更新和插入异常为何需要设计数据库第5页SQL Server 2005第6页软件项目开发周期n需求分析阶段：分析客户业务和数据处理需求;n概要设计阶段：设计数据库E-R模型图，确认需求信息正确和完整;n详细设计阶段：将E-R图转换为多张表，进行逻辑设计，并应用数据库设计三大范式进行审核;n代码编写阶段：选择详细数据库进行物理实现，并编写代码实现前端应用;n软件测试阶段：n安装布署：现实世界建模信息世界数据库世界模型转换 规范化第6页SQL Server 2005第7页设计数据库步骤n搜集信息：以本书讲解学生信息管理系统为例，我们需要了解学生信息管理系统详细功效与后台数据库关系。学生信息管理系统 1）用户登录，后台数据库需要存放用户信息。2）后台数据库存放学生基本情况信息、学生成绩信息和班级信息等。3）后台数据库各种信息之间关系。第7页SQL Server 2005第8页n标识对象（实体Entity）标识数据库要管理关键对象或实体 实体普通是名词：1）用户实体：反应用户情况；）用户实体：反应用户情况；2）系别实体：学校系部情况；）系别实体：学校系部情况；3）班级实体：班级情况登记；）班级实体：班级情况登记；4）学生实体：学生基本情况登记；）学生实体：学生基本情况登记；5）课程实体：反应学生所先选课程情况；）课程实体：反应学生所先选课程情况；6）课程类型实体：反应课程类型情况；）课程类型实体：反应课程类型情况；7）奖惩实体：反应学生在校期间所学奖励与处罚情况；）奖惩实体：反应学生在校期间所学奖励与处罚情况；设计数据库步骤第8页SQL Server 2005第9页学生基本情况l学号l姓名l性别l出生日期l入学日期l家庭住址l联络电话l邮政编码l班级编号l身份证号班级l班级编号l班级名称l入年份l学制l班主任姓名l班级人数l在校情况标识：l所属系别课程l课程号l课程名称l课程类型号l课程学分l课程课时系别编号l系别名称l系主任l系主任电话n标识每个实体属性（Attribute）设计数据库步骤第9页SQL Server 2005第10页课程类型l课程类型编号l课程类型用户l用户编号l用户密码成绩l学生号l课程编号l成绩l学期l补考成绩l补考标识l取得学分奖惩情况l奖惩编号l学号l奖惩类型l奖惩情况l奖惩日期l备注n标识每个实体属性（Attribute）设计数据库步骤第10页SQL Server 2005第11页n标识对象之间关系（Relationship）n班级实体与学生实体之间主从关系，我们需要在学生实体班级实体与学生实体之间主从关系，我们需要在学生实体中表示学生是属于哪个班级；中表示学生是属于哪个班级；n课程类型实体与课程实体之间主从关系；课程类型实体与课程实体之间主从关系；n学生实体与成绩实体之间主从关系；学生实体与成绩实体之间主从关系；n课程实体与成绩之间主从关系；课程实体与成绩之间主从关系；n系别实体与班级实体之间主从关系；系别实体与班级实体之间主从关系；设计数据库步骤第11页SQL Server 2005第12页绘制E-R图nE-R（EntityRelationship）实体关系图 符合符合含义含义n实体，普通是名词n属性，普通是名词n关系，普通是动词第12页SQL Server 2005第13页属于属于tblclass（班级）班级名称班级编号学生号姓名tblstudent（学生）绘制E-R图第13页SQL Server 2005第14页n映射关系一对一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 多对多成绩成绩成绩成绩学生学生学生学生奖惩奖惩奖惩奖惩 N 1 M N绘制E-R图第14页SQL Server 2005第15页绘制E-R图1n1n1n1n1班级取得学分补考成绩n课程学期选课学生属于成绩补考标识属于系别属于奖惩属于课程类型用户E-R图 第15页SQL Server 2005第16页怎样将E-R图转换为表n将各实体转换为对应表，将各属性转换为各表对应列n标识每个表主键列，需要注意是：没有主键表添加id编号列，它没有实际含义，用于做主键或外键，比如用户表中“user_id”列，学生情况表中添加“stud_id”列，班级表中“class_id”列 等。n在表之间建立主外键，表达实体之间映射关系 第16页SQL Server 2005第17页怎样将E-R图转换为表第17页SQL Server 2005第18页添加各表之间关系第18页SQL Server 2005第19页n仅有好RDBMS并不足以防止数据冗余，必须在数据库设计中创建好表结构nDr E.F.codd 最初定义了规范化三个级别，范式是含有最小冗余表结构。这些范式是：n第一范式(1st NF First Normal Fromate)n第二范式(2nd NFSecond Normal Fromate)n第三范式(3rd NF Third Normal Fromate)数据规范化第19页SQL Server 2005第20页工号工号扣除项扣除项00010002250180 n第一范式目标是确保每列原子性n假如每列都是不可再分最小数据单元（也称为最小原子单元），则满足第一范式（1NF）工号工号水电水电请镅请镅00010002100505030保险保险100100第一范式（1NF）第20页SQL Server 2005第21页第二范式(2NF)n假如一个关系满足假如一个关系满足1NF，而且除了主键以外其它列，都依赖与该主，而且除了主键以外其它列，都依赖与该主键，则满足第二范式（键，则满足第二范式（2NF）n第二范式要求每个表只描述一件事情第二范式要求每个表只描述一件事情system字段字段例子例子学号姓名系别名称系主任3102曹操计算机张三 tblstudent字段字段例子例子学号姓名3102曹操tbldepart字段字段例例 子子系别编号系别名称3计算机系主任张三第21页SQL Server 2005第22页system字段字段例子例子学号3102第三范式(3NF)n假如一个关系满足2NF，而且除了主键以外其它列都不传递依赖于主键列，则满足第三范式（3NF）tblscore字段字段例子例子学号课程号成绩31023000180 姓名曹操课程号成绩3000180 第22页SQL Server 2005第23页以学生信息管理系统为例，其中奖惩表（tbleva）就存在数据冗余。见下表13.16所表示。数据规范化第23页SQL Server 2005第24页数据规范化eva_idstud_ideva_dateeva_typeevaeva_memo1张三n-1-2n处罚警告 考试作弊2李四n-2-3n处罚记过 打架斗殴3王五n-2-4奖励 三好学生n成绩优异4钱六n-2-7奖励 三好学生n成绩优异第24页SQL Server 2005第25页 这这个个表表中中就就存存在在数数据据冗冗余余，如如处处罚罚类类型型（eva_type）中中重重复复出出现现“处处罚罚”、“奖奖励励”，处处罚罚情情况况（eva）中中存存在在重重复复“三三好好学学生生”，我我们们就就没没有有再再细细分分出出三三个个表表处处罚罚类类型型表表、奖奖励励类类型型表表和和处处罚罚类类型型表表，因因为为处处罚罚类类型型只只有有两两种种，不不需需要要再再增增加加或或删删除除，在在实实际际应应用用时时我我们们只只需需要要使使用用下下拉拉列列表表框框设设置置其其属属性性list值值和和增增加加一一个个检检验验约约束束即即可可预预防防插插入入、删删除除和和更更新新异异常常了了。一一样样，处处罚罚情情况况也也能能够够做此操作。做此操作。数据规范化第25页SQL Server 2005第26页规范化和性能关系 n为满足某种商业目标，数据库性能比规范化数据库更主要n经过在给定表中添加额外字段，以大量降低需要从中搜索信息所需时间n经过在给定表中插入计算列（如成绩总分），以方便查询n进行规范化同时，还需要综合考虑数据库性能。第26页SQL Server 2005第27页n在需求分析阶段，设计数据库普通步骤为：n搜集信息n标识对象n标识每个对象属性n标识对象之间关系n在概要设计阶段和详细设计阶段，设计数据库步骤为：n绘制E-R图n将E-R图转换为表格n应用三大范式规范化表格总结 第27页SQL Server 2005第28页总结 2-2n为了设计结构良好数据库，需要恪守一些专门规则，称为数据库设计范式。n第一范式（1NF）目标：确保每列原子性。n第二范式（2NF）目标：确保表中每列，都和主键相关 n第三范式（3NF）目标：确保每列都和主键列直接相关，而不是间接相关 第28页