数据库设计全套电子课件完整版ppt整本书电子教案最全教学教程整套课件.pptx

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1、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？修建茅屋需要设计吗？修建大厦需要设计吗？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

2、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 数数 据据 库库数据库模型图 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：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

3、信息旅客办理入住手续：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：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客房：酒店为客人提供休息的房间房间酒店管理系统中实体之间关系：酒店管理系统中实体之间关系：客房和客人

4、有主从关系：表明客人入住的房间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信息客人客人编号编号客人姓名客人姓名身份证号身份证号入住日期入住日期客房信息客房信息客房客房号号客房名称客房名称床位数床位数客房状态客房状态.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

5、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图建筑师建筑师施工图施工图开发人员开发人员数据库图纸9/34绘制E-R图3-1E-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12/3

6、4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

7、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

8、房类型客房状态床位数价格入住人数C1001张三Addr11001A栋1层单人间入住1128.001C1002李四Addr22002B栋2层标准间入住2168.000C1003王五Addr32002B栋2层标准间入住2168.002C1004赵六Addr42003B栋2层标准间入住2158.001C8006A1Addrm8006C栋3层总统套房入住31080.001C8008A2Addrn8008C栋3层总统套房空闲31080.00017/34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）CustIDA

9、ddress1中国北京市2美国纽约市3英国利物浦4日本东京市CustIDCountryCity1中国北京3英国利物浦4日本东京2美国纽约示例18/34Guest 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$168.00GuestRoom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

10、都不传递依赖于主键列，则满足第三范式（3NF）RoomRoomType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$168.00RoomRoomState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

11、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10

12、02李思岐技术员60181080.001004葛宇洪技术员6014840.00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6513A1花园大厦1002李思岐技术员6016A1花园大厦1004葛宇宏律师6019A2立交桥1001齐光明工程师6513A2立交桥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工程信息员工信息员工信息项

13、目工时信息项目工时信息工程号工程号工程名称工程名称职工号职工号姓名姓名职务职务小时工资率小时工资率工时工时示例26/34规范化示例6-5应用第二范式规范化工程表工程表员工表员工表项目工时表项目工时表满足第三范式吗？满足第三范式吗？工程号工程号工程名称工程名称职工号职工号姓名姓名职务职务小时工资率小时工资率工程号工程号职工号职工号工时工时示例27/34规范化示例6-6应用第三范式规范化工程表工程表员工表员工表职务表职务表工时表工时表工程号工程号工程名称工程名称职工号职工号姓名姓名职务职务工程号工程号职工号职工号工时工时职务职务小时工资率小时工资率示例28/34规范化和性能的关系 为满足某种商业目

14、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