6.数据库设计.pptx

,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,第四级,第五级,/34,数据库设计,线上线下,平台预习,2,/34,本,课,目标,学完本次课程后，你能够,：,了设计,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,3,/,34,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,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,4,/,34,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,5,/,34,设计数据库的步骤,收集信息,与该系统有关人员进行交流、座谈，充分了解用户需求，理解数据库需要完成的任务,标识,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,标识,每个实体的属性（,Attribute,）,标识,实体之间的关系（,Relationship,）,酒店管理系统的基本功能：,旅客办理入住手续：后台数据库需要存放入住客人的信息和客房信息,客房信息：后台数据库需要存放客房的相关信息，如客房号、床位数、价格等,客房管理：后台数据库需要保存客房类型信息和客房当前状态信息,酒店管理系统中的实体：,客人：入住酒店的旅客。办理入住手续时，需要填写客人的信息,客房：酒店为客人提供休息的,房间,酒店管理系统中实体之间关系：,客房和客人有主从关系：表明客人入住的房间,客人信息,客人,编号,客人姓名,身份证号,入住日期,客房信息,客房,号,客房名称,床位数,客房状态,.,6,/,34,练习,1,：识别员工晋级业务实体,2-1,需求,说明,为了激励优秀员工为企业作出更大的贡献，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,7,/,34,练习,1,：识别员工晋级业务实体,2-2,实现思路,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,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,8,/,34,为什么使用,E-R,图,建筑师,施工图,开发人员,E-R,图,数据库图纸,9,/,34,绘制,E-R,图,3-1,E-R,图,符号,含义,实体，一般是名词,属性，一般是名词,关系，一般是动词,10,/,34,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,11,/,34,绘制,E-R,图,3-3,酒店管理系统的数据库,演示示例,1,：使用,Visio,绘制,E-R,图,12,/,34,关系模式,用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型,即关系模式,E-R,图转换为关系模式的步骤,1.,把每个实体都转化为关系模式,R,（,U,）形式,2.,建立实,体,间联系的转换,酒店管理系统数据库的关系模式是,客房（客房号、客房描述、客房类型、客房状态、床位数、入住人数、价格）,客人（客人编号，客人姓名、身份证号、入住日期、结账日期、押金、总金额、客房号）,13,/,34,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,示例,演示示例,2,：使用,Visio,绘制数据库模型图,14,/,34,练习,2,：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,使用,Visio,绘制,E-R,图的步骤,使用文件,新建,框图,基本框图来绘制,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,提示,15,/,34,练习,3,：,绘制员工晋级数据库模型图,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,16,/,34,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,Addr1,1001,A,栋,1,层,单人间,入住,1,128.00,1,C1002,李四,Addr2,2002,B,栋,2,层,标准间,入住,2,168.00,0,C1003,王五,Addr3,2002,B,栋,2,层,标准间,入住,2,168.00,2,C1004,赵六,Addr4,2003,B,栋,2,层,标准间,入住,2,158.00,1,C8006,A1,Addrm,8006,C,栋,3,层,总统套房,入住,3,1080.00,1,C8008,A2,Addrn,8008,C,栋,3,层,总统套房,空闲,3,1080.00,0,17,/,34,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,）,CustID,Address,1,中国北京市,2,美国纽约市,3,英国利物浦,4,日本东京市,CustID,Country,City,1,中国,北京,3,英国,利物浦,4,日本,东京,2,美国,纽约,示例,18,/,34,Guest Registration,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,$168.00,Guest,Room,字段,例子,客人编号,C1002,姓名,李四,地址,Addr1,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,第二范式,(2nd NF,),示例,19,/,34,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,）,Room,RoomType,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,$168.00,Room,RoomState,字段,例子,客房状态编号,001,客房状态名称,入住,示例,20,/,34,规范化的酒店管理系统,E-R,图,示例,21,/,34,规范化的酒店管理系统数据库模型,酒店管理系统数据库模型图,示例,22,/,34,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,23,/,34,规范化示例,6-2,公司定期制定一个工资报表,公司定期制定的项目工时表,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,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,1004,葛宇宏,律师,60,19,A2,立交桥,1001,齐光明,工程师,65,13,A2,立交桥,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,示例,24,/,34,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,25,/,34,规范化示例,6-4,一张表描述了多件事情,工程信息,员工信息,项目工时信息,工程号,工程名称,职工号,姓名,职务,小时工资率,工时,示例,26,/,34,规范化示例,6-5,应用第二范式规范化,工程表,员工表,项目工时表,满足第三范式吗？,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,示例,27,/,34,规范化示例,6-6,应用第三范式规范化,工程表,员工表,职务表,工时表,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,示例,28,/,34,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,29,/,34,练习,4,：规范员工晋级数据库设计,2-1,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运行性能，对符合第三范式的数据库结构进行调整,30,/,34,练习,4,：规范员工晋级数据库设计,2-2,实现思路,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,31,/,34,提示,总结,设计数据库的步骤是什么？,概要、详细设计阶段设计数据库的步骤？,数据库设计的三大范式是什么？,32,/,34,问题及作业,集中问题,&,课后作业,33,/34,扫我有更多精彩课程呦,34,/34,