SQL Server 數(shù)據(jù)庫開發(fā)經(jīng)典案例教程第9章數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

第9章數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)本章目標(biāo)了解設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的步驟掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)模型ER模型掌握使用范式規(guī)范化數(shù)據(jù)庫為什么需要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫給寵物蓋個小窩需要設(shè)計(jì)嗎？修建一座大廈需要設(shè)計(jì)嗎？什么是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)?什么是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)?數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)就是規(guī)劃和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象以及這些數(shù)據(jù)對象之間關(guān)系的過程。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的重要性良好的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)節(jié)省數(shù)據(jù)的存儲空間能夠保證數(shù)據(jù)的完整性方便進(jìn)行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)糟糕的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)冗余、存儲空間浪費(fèi)內(nèi)存空間浪費(fèi)數(shù)據(jù)更新和插入的異常設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的方法和步驟一。需求分析：收集數(shù)據(jù)庫所需要的信息內(nèi)容和用戶對處理的要求，加以規(guī)格化和分析，以書面形式確定下來二。概念設(shè)計(jì)：邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，并對其進(jìn)行優(yōu)化。三。邏輯結(jié)構(gòu)：將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，并對其進(jìn)行優(yōu)化。四。物理設(shè)計(jì)：一個完整的能實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。五。數(shù)據(jù)庫的實(shí)施：根據(jù)物理設(shè)計(jì)的結(jié)果產(chǎn)生一個具體的數(shù)據(jù)庫和它的應(yīng)用程序，并把原始數(shù)據(jù)裝入數(shù)據(jù)庫。六。數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行和維護(hù)：數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過試運(yùn)行后即可投入正式運(yùn)行E-R模型在需求分析階段根據(jù)用戶的需求分析出用戶真正需要存儲的相關(guān)數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。能夠標(biāo)識數(shù)據(jù)以及關(guān)系的方法即ER模型。實(shí)體(Entity)即客觀存在的事物以及一些抽象的概念。而實(shí)體往往是一些名詞。比如學(xué)生，老師等屬性(Attribute)用于描述實(shí)體的特征，比如可以用學(xué)號，姓名，年齡等屬性描述學(xué)生實(shí)體的特性。關(guān)系(Relation)即實(shí)體和實(shí)體之間的聯(lián)系。比如一個老師教多個學(xué)生。繪制E-R圖E-R（Entity－Relationship）實(shí)體關(guān)系圖符合含義實(shí)體，一般是名詞屬性，一般是名詞關(guān)系，一般是動詞繪制E-R圖學(xué)習(xí)

學(xué)生……姓名學(xué)號課程號課程名課時……課程繪制E-R圖映射基數(shù)一對一(人：身份證）XXXXYYYYXXXXYYYY一對多（部門：員工）XXXXY

YY多對一（學(xué)生：課程）XXXXYYYY多對多（讀者：圖書）E-R圖學(xué)生管理系統(tǒng)E-R圖

將E-R圖轉(zhuǎn)換為表所有的實(shí)體轉(zhuǎn)換為表，實(shí)體的屬性就是表的字段一對一關(guān)系的兩個實(shí)體最終變?yōu)橐粡埍?，因?yàn)閮蓚€實(shí)體的記錄是一一對應(yīng)的。一對多關(guān)系中，在“多”的一端添加“一”的一端的主鍵字段作為“多”端表的一個屬性并給該字段添加約束為外鍵。多對多關(guān)系中，創(chuàng)建一個中間表（由關(guān)系生成的表），該表除了取關(guān)系本身的屬性做字段外，將關(guān)系的“多”端的所有的實(shí)體的主鍵字段組合起來作為該表的主鍵將E-R圖轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表學(xué)生管理系統(tǒng)表結(jié)構(gòu)非規(guī)范化數(shù)據(jù)庫編號姓名年齡籍貫職務(wù)基本工資津貼加班時間實(shí)際工資E001王軍華35遼寧沈陽工程師3000500154250E002李艷45江蘇常州總工程師5000150057250E003和曉33甘肅蘭州高工400080055200E004張忠國27湖南長沙助工2500200203100E005馬國明30甘肅武威高工4000800105600非規(guī)范化數(shù)據(jù)庫存在以下問題：數(shù)據(jù)冗余更新異常刪除異常插入異常工資表容納了所有數(shù)據(jù)，存在什么問題？數(shù)據(jù)規(guī)范化僅有好的RDBMS并不足以避免數(shù)據(jù)冗余，必須在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)中創(chuàng)建好表的結(jié)構(gòu)DrE.F.codd最初定義了規(guī)范化的三個級別，范式是具有最小冗余的表結(jié)構(gòu)。這些范式是：第一范式(1stNF－FirstNormalForm)第二范式(2ndNF－SecondNormalForm)第三范式(3rdNF－ThirdNormalForm)第一范式(1stNF)第一范式的目標(biāo)是確保每列的原子性如果每列都是不可再分的最小數(shù)據(jù)單元（也稱為最小的原子單元），則滿足第一范式（1NF）籍貫遼寧沈陽江蘇常州甘肅蘭州湖南長沙甘肅武威省份城市遼寧沈陽江蘇常州甘肅蘭州湖南長沙甘肅武威第二范式(2ndNF)如果一個關(guān)系滿足1NF，并且除了主鍵以外的其他列，都依賴與該主鍵，則滿足第二范式（2NF）第二范式要求每個表只描述一件事情職務(wù)編號職務(wù)名稱1工程師2總工程師3高工4助工職務(wù)表：編號加班時間實(shí)際工資E001154250E00257250E00355200E004203100E005105600編號姓名年齡省份城市職務(wù)編號基本工資E001王軍華35遼寧沈陽13000E002李艷45江蘇常州25000……..……….職務(wù)表工資表員工表第三范式(3rdNF)如果一個關(guān)系滿足2NF，并且除了主鍵以外的其他列都不傳遞依賴于主鍵列，則滿足第三范式（3NF）

編號姓名年齡省份城市職務(wù)編號E001王軍華35遼寧沈陽1E002李艷45江蘇常州2…………職務(wù)編號職務(wù)名稱基本工資津貼1工程師30005002總工程師50001500….…..職務(wù)表職務(wù)表規(guī)范化和性能的關(guān)系為滿足某種商業(yè)目標(biāo)，數(shù)據(jù)庫性能比規(guī)范化數(shù)據(jù)庫更重要通過在給定的表中添加額外的字段，以大量減少需要從中搜索信息所需的時間進(jìn)行規(guī)范化的同時，還需要綜合考慮數(shù)據(jù)庫的性能

規(guī)范化級別越高，數(shù)據(jù)冗余越少，插入異常，刪除異常，更新異常也越少，但是查詢性能低總結(jié)在需求分析階段，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的一般步驟為：收集信息標(biāo)識對象標(biāo)識每個對象的屬性標(biāo)識對象之間的關(guān)系在概要設(shè)計(jì)階段和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的步驟為：繪制E-R圖將E-R圖轉(zhuǎn)換為表格應(yīng)用三大范式規(guī)范化表