項(xiàng)目一數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)清華大學(xué)出版社SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)管理與開發(fā)案例教程1項(xiàng)目一數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)清華大學(xué)出版社SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目一主要任務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例2項(xiàng)目一主要任務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化2關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式設(shè)計(jì)問(wèn)題不好的關(guān)系模式可能導(dǎo)致以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:

數(shù)據(jù)冗余插入異常刪除異常

修改異常

數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化3關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式設(shè)計(jì)問(wèn)題不好的關(guān)系模式可能導(dǎo)致以下幾個(gè)方面的問(wèn)關(guān)系模式的規(guī)范化屬性之間的聯(lián)系一對(duì)一聯(lián)系一對(duì)多聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系函數(shù)依賴平凡的函數(shù)依賴與非平凡的函數(shù)依賴函數(shù)依賴與屬性間的聯(lián)系類型有關(guān)函數(shù)依賴是語(yǔ)義范疇的概念函數(shù)依賴關(guān)系的存在與時(shí)間無(wú)關(guān)函數(shù)依賴可以保證關(guān)系分解的無(wú)損連接性數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化4關(guān)系模式的規(guī)范化屬性之間的聯(lián)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化4關(guān)系模式的規(guī)范化函數(shù)依賴的基本性質(zhì)投影性擴(kuò)張性合并性分解性完全函數(shù)依賴和部分函數(shù)依賴傳遞函數(shù)依賴數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化5關(guān)系模式的規(guī)范化函數(shù)依賴的基本性質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化5關(guān)系模式的規(guī)范化理論第一范式定義：如果如果關(guān)系模式R所有的屬性均為簡(jiǎn)單屬性，即每個(gè)屬性都是不可再分的，則稱R屬于第一范式，簡(jiǎn)稱１NF，記作R∈１NF。規(guī)范化：關(guān)系模式最基本的要求是必須滿足第一范式。凡是非規(guī)范化關(guān)系必須轉(zhuǎn)化為規(guī)范化關(guān)系，方法是去掉組項(xiàng)和重復(fù)項(xiàng)，將所有數(shù)據(jù)項(xiàng)都分解成不可再分的最小數(shù)據(jù)項(xiàng)注意

１NF是最基本的關(guān)系模式，任何關(guān)系都應(yīng)遵守。僅滿足第一范式的要求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，它仍然存在插入異常、刪除異常和更新異常等問(wèn)題。

數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化6關(guān)系模式的規(guī)范化理論第一范式數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化6關(guān)系模式的規(guī)范化理論第二范式

定義：如果關(guān)系模式R∈１NF，R(U，F(xiàn))中的所有的非主屬性都完全函數(shù)依賴于任意一個(gè)候選關(guān)鍵字，則關(guān)系R屬于第二范式(SecondNormalForm)，簡(jiǎn)稱2NF，記作R∈2NF。規(guī)范化：

2NF規(guī)范化指把１NF關(guān)系模式通過(guò)投影分解，消除非主屬性對(duì)候選關(guān)鍵字的部分函數(shù)依賴，轉(zhuǎn)換成2NF關(guān)系模式的集合過(guò)程。

數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化7關(guān)系模式的規(guī)范化理論第二范式 數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化7關(guān)系模式的規(guī)范化理論第三范式定義：如果關(guān)系模式R∈2NF，R(U，F(xiàn))中的所有的非主屬性對(duì)任何候選關(guān)鍵字都不存在傳遞函數(shù)依賴，則稱R是屬于第三范式（ThirdNormalForm），簡(jiǎn)稱3NF，記作R∈3NF。

規(guī)范化：3NF的規(guī)范化是指2NF關(guān)系模式通過(guò)投影分解，消除了非主屬性對(duì)候選關(guān)鍵字的傳遞函數(shù)依賴，而轉(zhuǎn)換成3NF關(guān)系模式的集合過(guò)程。

注意由于3NF關(guān)系模式中不存在非主屬性對(duì)關(guān)鍵字部分依賴和傳遞函數(shù)依賴，因此在很大程度上消除了數(shù)據(jù)的冗余和更新異常，因此在通常的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，一般要求達(dá)到3NF。數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化8關(guān)系模式的規(guī)范化理論第三范式數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化8關(guān)系模式的規(guī)范化理論BCNF范式定義：如果關(guān)系模式R∈１NF，且所有的函數(shù)依賴X→Y（Y不包含X），決定因素X都包含了R的一個(gè)侯選碼，則稱R屬于BCNF(Boyce-CoddNormalForm)，記作R∈BCNF。規(guī)范化：BCNF的規(guī)范化是指把3NF關(guān)系模式通過(guò)投影分解轉(zhuǎn)換成BCNF關(guān)系模式的集合過(guò)程。下面以3NF關(guān)系模式Sc為例，來(lái)說(shuō)明BCNF規(guī)范化的過(guò)程

。

多值依賴與4NFPage9數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化9關(guān)系模式的規(guī)范化理論BCNF范式Page9數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化定義:設(shè)有關(guān)系模式R（U），U是屬性全集，X，Y，Z是屬性集U的子集，且Z=U-X-Y，如果對(duì)于R的任一關(guān)系，對(duì)于X的一個(gè)確定值，存在Y的一組值與之對(duì)應(yīng)，且Y的這組值僅僅決定于X的值而與Z值無(wú)關(guān)，此時(shí)稱Y多值依賴于X，或者X多值決定Y，記作X→→Y。在多值依賴中，若X→→Y且Z=U-X-Y≠φ，則稱X→→Y是非平凡的多值依賴，否則稱為平凡的多值依賴第四范式（4NF）的定義:把一個(gè)關(guān)系模式分解為4NF的方法與分解為BCNF的方法類似，就是當(dāng)把一個(gè)關(guān)系模式利用投影的方法消去非平凡且非函數(shù)依賴的多值依賴，并具有無(wú)損連接性。關(guān)系模式的規(guī)范化理論數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化10定義:設(shè)有關(guān)系模式R（U），U是屬性全集，X，Y，Z是屬性關(guān)系模式的規(guī)范化理論4NF的分解:把一個(gè)關(guān)系模式分解為4NF的方法與分解為BCNF的方法類似，就是當(dāng)把一個(gè)關(guān)系模式利用投影的方法消去非平凡且非函數(shù)依賴的多值依賴，并具有無(wú)損連接性。 數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化11關(guān)系模式的規(guī)范化理論4NF的分解:把一個(gè)關(guān)系模式分解為4NF需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行與維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)方法數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法12需求分析數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)方法數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法12需求分析在需求調(diào)研的過(guò)程要重點(diǎn)了解用戶的如下需求:用戶的信息要求用戶的處理要求對(duì)數(shù)據(jù)的安全性、完整性的要求

Page13數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法13需求分析在需求調(diào)研的過(guò)程要重點(diǎn)了解用戶的如下需求:Page實(shí)體—聯(lián)系模型將現(xiàn)實(shí)世界中客觀存在的事物及它們所具有的特性抽象為信息世界的實(shí)體和屬性。然后使用實(shí)體聯(lián)系（EntityRelationship，E-R）圖表示實(shí)體、屬性、實(shí)體之間的聯(lián)系（即概念數(shù)據(jù)模型）最后再將E-R圖轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)世界中的聯(lián)系。實(shí)體與聯(lián)系Page14概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法14實(shí)體—聯(lián)系模型Page14概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

——實(shí)體實(shí)體

--現(xiàn)實(shí)世界中存在的并可相互區(qū)別的事物或概念稱為實(shí)體。實(shí)體可以是具體的人、事、物，也可以是抽象的概念或聯(lián)系。屬性

--屬性是實(shí)體或者聯(lián)系具有的特征或性質(zhì)。例如，學(xué)生實(shí)體的屬性有：學(xué)號(hào)、姓名、性別、籍貫、出生日期等。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法15概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

——實(shí)體實(shí)體

--概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—聯(lián)系聯(lián)系

--聯(lián)系是指不同實(shí)體之間的關(guān)系。在E-R圖中，用菱形框表示聯(lián)系，并將聯(lián)系名寫在菱形框內(nèi)，并用連線將聯(lián)系框與它所描述的實(shí)體聯(lián)系起來(lái)

一對(duì)一聯(lián)系（1：1）

--實(shí)體集Ａ中的每個(gè)實(shí)體在實(shí)體集Ｂ中至多有一個(gè)實(shí)體與之對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)，反之亦然。則實(shí)體集Ａ與實(shí)體集Ｂ具有一對(duì)一聯(lián)系，記為1：1一對(duì)多聯(lián)系（1：n）

--實(shí)體集Ａ中的每個(gè)實(shí)體在實(shí)體集Ｂ中有n個(gè)實(shí)體(n>=0)與之對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)，反之實(shí)體集Ｂ中的每個(gè)實(shí)體在實(shí)體集Ａ中最多有一個(gè)實(shí)體與之對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)。則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對(duì)多聯(lián)系，記為1：n。

數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法16概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—聯(lián)系聯(lián)系數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)

概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系（m：n）多對(duì)多聯(lián)系（m：n）：實(shí)體集A中的每個(gè)實(shí)體，在實(shí)體集Ｂ中有n個(gè)實(shí)體(n>=0)與之對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)；反之，實(shí)體集B中的每個(gè)實(shí)體，在實(shí)體集A中也有m個(gè)實(shí)體(m>=0)與之對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián),則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有多對(duì)多聯(lián)系，記為m：n。自身聯(lián)系自身聯(lián)系描述的是同一實(shí)體集內(nèi)部各實(shí)體之間的聯(lián)系。Isa聯(lián)系描述的是兩個(gè)實(shí)體集之間的父類和子類的關(guān)系。多元聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系稱為二元聯(lián)系，兩個(gè)以上的實(shí)體集之間的聯(lián)系稱為多元聯(lián)系。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法17

概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系（m概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法自頂向下:先定義全局概念模型，然后再逐步細(xì)化。自底向上:先定義每個(gè)局部的概念結(jié)構(gòu)，然后按一定的規(guī)則把它們集成起來(lái)，得到全局概念模型。逐步擴(kuò)張:首先定義最重要的核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴(kuò)充，以滾雪球的方式逐步生成其他逐步擴(kuò)張。首先定概念結(jié)構(gòu)，直至總體概念結(jié)構(gòu)?；旌喜呗?將自頂向下和自底向上方法結(jié)合起來(lái)使用。概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象，設(shè)計(jì)局部E-R模型。集成各局部E-R模型，形成全局E-R模型。數(shù)據(jù)抽象與局部E-R模型設(shè)計(jì)第一步：設(shè)計(jì)各個(gè)局部視圖即分E-R圖。第二步：集成局部E-R圖。Page18概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法和步驟18概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法Page18概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為以下3個(gè)步驟將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型。將轉(zhuǎn)化來(lái)的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化。

初始化關(guān)系模式設(shè)計(jì)及轉(zhuǎn)換原則一個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式一個(gè)m：n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式一個(gè)1：n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式一個(gè)1：1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式3個(gè)或3個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。

數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法19邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為以下3個(gè)步驟數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系模式的規(guī)范化確定數(shù)據(jù)依賴：寫出每個(gè)關(guān)系模式內(nèi)部各屬性之間的數(shù)據(jù)依賴以及不同關(guān)系模式屬性之間數(shù)據(jù)依賴。各個(gè)關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進(jìn)行極小化處理，消除冗余的聯(lián)系。對(duì)關(guān)系模式逐一進(jìn)行分析，考查是否存在部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴、多值依賴，確定各關(guān)系模式分別屬于第幾范式。分析應(yīng)用環(huán)境，確定是否對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行合并或分解。對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行必要的分解或合并，提高數(shù)據(jù)操作的效率和存儲(chǔ)空間的利用率。

數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法20邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系模式的規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法20邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系模式的評(píng)價(jià)與改進(jìn)模式的評(píng)價(jià)：對(duì)模式的評(píng)價(jià)包括設(shè)計(jì)質(zhì)量的評(píng)價(jià)和性能評(píng)價(jià)兩個(gè)方面。數(shù)據(jù)模式的改進(jìn)：對(duì)數(shù)據(jù)模式改進(jìn)可使用合并或分解的方法。Page21數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法21邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系模式的評(píng)價(jià)與改進(jìn)Page21數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)確定物理結(jié)構(gòu)記錄存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。關(guān)系模式的存取方法選擇。評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu)Page22數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法22數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)確定物理結(jié)構(gòu)Page22數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施建立實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

裝入數(shù)據(jù)編制與調(diào)試應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行整理文檔數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法23數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施建立實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性、完整性監(jiān)視并改善數(shù)據(jù)庫(kù)性能數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織和重構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法24數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性、完整性數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生管理系統(tǒng)(E-R)圖學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例nnn1mn1n1n1學(xué)生學(xué)籍科學(xué)生科課程獎(jiǎng)勵(lì)懲罰選修學(xué)籍變更獎(jiǎng)勵(lì)項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)間生日學(xué)號(hào)姓名性別懲罰時(shí)間懲罰項(xiàng)班級(jí)編號(hào)系名籍貫成績(jī)課程號(hào)課程名變更項(xiàng)變更時(shí)間系部班級(jí)擁有擁有班級(jí)名稱1課程性質(zhì)學(xué)時(shí)學(xué)分25概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生管理系統(tǒng)(E-R)圖學(xué)生管理邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生信息數(shù)據(jù)表學(xué)生信息數(shù)據(jù)表

學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例屬性名稱中文含義數(shù)據(jù)類型寬度可否為空備注StuNo學(xué)號(hào)bigint10否主碼DepartMent院系varchar20否Class班級(jí)varchar20否Name姓名varchar20否Sex性別Char(2)2BirthDay生日日期/時(shí)間－NativePlace籍貫varchar5026邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生成績(jī)&課程表學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)表屬性名稱中文含義數(shù)據(jù)類型寬度可否為空備注StuNo學(xué)號(hào)bigint10否主碼、外碼Name姓名varchar20否CourseNo課程號(hào)varchar8否主碼、外碼Score成績(jī)numeric4,1學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例課程表屬性名稱中文含義數(shù)據(jù)類型寬度可否為空備注CourseNo課程號(hào)varchar10否主碼CourseName課程名varchar20否Ctype課程類型char8否Chour學(xué)時(shí)IntCredit學(xué)分numeric2,127邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生成績(jī)&課程表學(xué)生邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生學(xué)籍變更數(shù)據(jù)表學(xué)籍變更數(shù)據(jù)表學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例屬性名稱中文含義數(shù)據(jù)類型寬度可否為空備注StuNo學(xué)號(hào)bigint10否主碼，外碼Name姓名varchar20否

Class班級(jí)varchar20

DepartMent院系varchar20

ChangeName學(xué)籍變更項(xiàng)varchar20

ChangeTime學(xué)籍變更時(shí)間日期/時(shí)間－

Remark備注varchar50

28邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生學(xué)籍變更數(shù)據(jù)表學(xué)籍變更數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)據(jù)表學(xué)生獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)據(jù)表學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例屬性名稱中文含義數(shù)據(jù)類型寬度可否為空備注EncourageId編號(hào)bigint10否主碼StuNo學(xué)號(hào)bigint10否外碼Name姓名varchar20否

Class班級(jí)varchar20

DepartMent院系varchar20

EncourageName獎(jiǎng)勵(lì)項(xiàng)varchar20

EncourageTime獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)間日期/時(shí)間－

29邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)據(jù)表學(xué)生獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生處罰數(shù)據(jù)表學(xué)生獎(jiǎng)處罰數(shù)據(jù)表學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例屬性名稱中文含義數(shù)據(jù)類型寬度可否為空備注PunishId編號(hào)bigint10否主碼StuNo學(xué)號(hào)bigint10否外碼Name姓名varchar20否

Class班級(jí)varchar20

DepartMent院系varchar20

PunishName處罰項(xiàng)varchar20

PunishTime處罰時(shí)間日期/時(shí)間－

30邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生處罰數(shù)據(jù)表學(xué)生獎(jiǎng)處罰邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生離校數(shù)據(jù)表學(xué)生離校數(shù)據(jù)表學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例屬性名稱中文含義數(shù)據(jù)類型寬度可否為空備注StuNo學(xué)號(hào)bigint10否主碼、外碼Name姓名varchar20否

Class班級(jí)varchar20

DepartMent院系varchar20

LeaveCausee離校原因varchar20否

Leavetime離校時(shí)間日期/時(shí)間－否

31邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生離校數(shù)據(jù)表學(xué)生離校數(shù)數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)據(jù)實(shí)施小結(jié)學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例32數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)據(jù)實(shí)施學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例32項(xiàng)目一數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)清華大學(xué)出版社SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)管理與開發(fā)案例教程33項(xiàng)目一數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)清華大學(xué)出版社SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目一主要任務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例34項(xiàng)目一主要任務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化2關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式設(shè)計(jì)問(wèn)題不好的關(guān)系模式可能導(dǎo)致以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:

數(shù)據(jù)冗余插入異常刪除異常

修改異常

數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化35關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式設(shè)計(jì)問(wèn)題不好的關(guān)系模式可能導(dǎo)致以下幾個(gè)方面的問(wèn)關(guān)系模式的規(guī)范化屬性之間的聯(lián)系一對(duì)一聯(lián)系一對(duì)多聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系函數(shù)依賴平凡的函數(shù)依賴與非平凡的函數(shù)依賴函數(shù)依賴與屬性間的聯(lián)系類型有關(guān)函數(shù)依賴是語(yǔ)義范疇的概念函數(shù)依賴關(guān)系的存在與時(shí)間無(wú)關(guān)函數(shù)依賴可以保證關(guān)系分解的無(wú)損連接性數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化36關(guān)系模式的規(guī)范化屬性之間的聯(lián)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化4關(guān)系模式的規(guī)范化函數(shù)依賴的基本性質(zhì)投影性擴(kuò)張性合并性分解性完全函數(shù)依賴和部分函數(shù)依賴傳遞函數(shù)依賴數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化37關(guān)系模式的規(guī)范化函數(shù)依賴的基本性質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化5關(guān)系模式的規(guī)范化理論第一范式定義：如果如果關(guān)系模式R所有的屬性均為簡(jiǎn)單屬性，即每個(gè)屬性都是不可再分的，則稱R屬于第一范式，簡(jiǎn)稱１NF，記作R∈１NF。規(guī)范化：關(guān)系模式最基本的要求是必須滿足第一范式。凡是非規(guī)范化關(guān)系必須轉(zhuǎn)化為規(guī)范化關(guān)系，方法是去掉組項(xiàng)和重復(fù)項(xiàng)，將所有數(shù)據(jù)項(xiàng)都分解成不可再分的最小數(shù)據(jù)項(xiàng)注意

１NF是最基本的關(guān)系模式，任何關(guān)系都應(yīng)遵守。僅滿足第一范式的要求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，它仍然存在插入異常、刪除異常和更新異常等問(wèn)題。

數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化38關(guān)系模式的規(guī)范化理論第一范式數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化6關(guān)系模式的規(guī)范化理論第二范式

定義：如果關(guān)系模式R∈１NF，R(U，F(xiàn))中的所有的非主屬性都完全函數(shù)依賴于任意一個(gè)候選關(guān)鍵字，則關(guān)系R屬于第二范式(SecondNormalForm)，簡(jiǎn)稱2NF，記作R∈2NF。規(guī)范化：

2NF規(guī)范化指把１NF關(guān)系模式通過(guò)投影分解，消除非主屬性對(duì)候選關(guān)鍵字的部分函數(shù)依賴，轉(zhuǎn)換成2NF關(guān)系模式的集合過(guò)程。

數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化39關(guān)系模式的規(guī)范化理論第二范式 數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化7關(guān)系模式的規(guī)范化理論第三范式定義：如果關(guān)系模式R∈2NF，R(U，F(xiàn))中的所有的非主屬性對(duì)任何候選關(guān)鍵字都不存在傳遞函數(shù)依賴，則稱R是屬于第三范式（ThirdNormalForm），簡(jiǎn)稱3NF，記作R∈3NF。

規(guī)范化：3NF的規(guī)范化是指2NF關(guān)系模式通過(guò)投影分解，消除了非主屬性對(duì)候選關(guān)鍵字的傳遞函數(shù)依賴，而轉(zhuǎn)換成3NF關(guān)系模式的集合過(guò)程。

注意由于3NF關(guān)系模式中不存在非主屬性對(duì)關(guān)鍵字部分依賴和傳遞函數(shù)依賴，因此在很大程度上消除了數(shù)據(jù)的冗余和更新異常，因此在通常的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，一般要求達(dá)到3NF。數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化40關(guān)系模式的規(guī)范化理論第三范式數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化8關(guān)系模式的規(guī)范化理論BCNF范式定義：如果關(guān)系模式R∈１NF，且所有的函數(shù)依賴X→Y（Y不包含X），決定因素X都包含了R的一個(gè)侯選碼，則稱R屬于BCNF(Boyce-CoddNormalForm)，記作R∈BCNF。規(guī)范化：BCNF的規(guī)范化是指把3NF關(guān)系模式通過(guò)投影分解轉(zhuǎn)換成BCNF關(guān)系模式的集合過(guò)程。下面以3NF關(guān)系模式Sc為例，來(lái)說(shuō)明BCNF規(guī)范化的過(guò)程

。

多值依賴與4NFPage41數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化41關(guān)系模式的規(guī)范化理論BCNF范式Page9數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化定義:設(shè)有關(guān)系模式R（U），U是屬性全集，X，Y，Z是屬性集U的子集，且Z=U-X-Y，如果對(duì)于R的任一關(guān)系，對(duì)于X的一個(gè)確定值，存在Y的一組值與之對(duì)應(yīng)，且Y的這組值僅僅決定于X的值而與Z值無(wú)關(guān)，此時(shí)稱Y多值依賴于X，或者X多值決定Y，記作X→→Y。在多值依賴中，若X→→Y且Z=U-X-Y≠φ，則稱X→→Y是非平凡的多值依賴，否則稱為平凡的多值依賴第四范式（4NF）的定義:把一個(gè)關(guān)系模式分解為4NF的方法與分解為BCNF的方法類似，就是當(dāng)把一個(gè)關(guān)系模式利用投影的方法消去非平凡且非函數(shù)依賴的多值依賴，并具有無(wú)損連接性。關(guān)系模式的規(guī)范化理論數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化42定義:設(shè)有關(guān)系模式R（U），U是屬性全集，X，Y，Z是屬性關(guān)系模式的規(guī)范化理論4NF的分解:把一個(gè)關(guān)系模式分解為4NF的方法與分解為BCNF的方法類似，就是當(dāng)把一個(gè)關(guān)系模式利用投影的方法消去非平凡且非函數(shù)依賴的多值依賴，并具有無(wú)損連接性。 數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化43關(guān)系模式的規(guī)范化理論4NF的分解:把一個(gè)關(guān)系模式分解為4NF需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行與維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)方法數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法44需求分析數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)方法數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法12需求分析在需求調(diào)研的過(guò)程要重點(diǎn)了解用戶的如下需求:用戶的信息要求用戶的處理要求對(duì)數(shù)據(jù)的安全性、完整性的要求

Page45數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法45需求分析在需求調(diào)研的過(guò)程要重點(diǎn)了解用戶的如下需求:Page實(shí)體—聯(lián)系模型將現(xiàn)實(shí)世界中客觀存在的事物及它們所具有的特性抽象為信息世界的實(shí)體和屬性。然后使用實(shí)體聯(lián)系（EntityRelationship，E-R）圖表示實(shí)體、屬性、實(shí)體之間的聯(lián)系（即概念數(shù)據(jù)模型）最后再將E-R圖轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)世界中的聯(lián)系。實(shí)體與聯(lián)系Page46概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法46實(shí)體—聯(lián)系模型Page14概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

——實(shí)體實(shí)體

--現(xiàn)實(shí)世界中存在的并可相互區(qū)別的事物或概念稱為實(shí)體。實(shí)體可以是具體的人、事、物，也可以是抽象的概念或聯(lián)系。屬性

--屬性是實(shí)體或者聯(lián)系具有的特征或性質(zhì)。例如，學(xué)生實(shí)體的屬性有：學(xué)號(hào)、姓名、性別、籍貫、出生日期等。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法47概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

——實(shí)體實(shí)體

--概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—聯(lián)系聯(lián)系

--聯(lián)系是指不同實(shí)體之間的關(guān)系。在E-R圖中，用菱形框表示聯(lián)系，并將聯(lián)系名寫在菱形框內(nèi)，并用連線將聯(lián)系框與它所描述的實(shí)體聯(lián)系起來(lái)

一對(duì)一聯(lián)系（1：1）

--實(shí)體集Ａ中的每個(gè)實(shí)體在實(shí)體集Ｂ中至多有一個(gè)實(shí)體與之對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)，反之亦然。則實(shí)體集Ａ與實(shí)體集Ｂ具有一對(duì)一聯(lián)系，記為1：1一對(duì)多聯(lián)系（1：n）

--實(shí)體集Ａ中的每個(gè)實(shí)體在實(shí)體集Ｂ中有n個(gè)實(shí)體(n>=0)與之對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)，反之實(shí)體集Ｂ中的每個(gè)實(shí)體在實(shí)體集Ａ中最多有一個(gè)實(shí)體與之對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)。則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對(duì)多聯(lián)系，記為1：n。

數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法48概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—聯(lián)系聯(lián)系數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)

概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系（m：n）多對(duì)多聯(lián)系（m：n）：實(shí)體集A中的每個(gè)實(shí)體，在實(shí)體集Ｂ中有n個(gè)實(shí)體(n>=0)與之對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)；反之，實(shí)體集B中的每個(gè)實(shí)體，在實(shí)體集A中也有m個(gè)實(shí)體(m>=0)與之對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián),則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有多對(duì)多聯(lián)系，記為m：n。自身聯(lián)系自身聯(lián)系描述的是同一實(shí)體集內(nèi)部各實(shí)體之間的聯(lián)系。Isa聯(lián)系描述的是兩個(gè)實(shí)體集之間的父類和子類的關(guān)系。多元聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系稱為二元聯(lián)系，兩個(gè)以上的實(shí)體集之間的聯(lián)系稱為多元聯(lián)系。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法49

概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系（m概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法自頂向下:先定義全局概念模型，然后再逐步細(xì)化。自底向上:先定義每個(gè)局部的概念結(jié)構(gòu)，然后按一定的規(guī)則把它們集成起來(lái)，得到全局概念模型。逐步擴(kuò)張:首先定義最重要的核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴(kuò)充，以滾雪球的方式逐步生成其他逐步擴(kuò)張。首先定概念結(jié)構(gòu)，直至總體概念結(jié)構(gòu)?；旌喜呗?將自頂向下和自底向上方法結(jié)合起來(lái)使用。概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象，設(shè)計(jì)局部E-R模型。集成各局部E-R模型，形成全局E-R模型。數(shù)據(jù)抽象與局部E-R模型設(shè)計(jì)第一步：設(shè)計(jì)各個(gè)局部視圖即分E-R圖。第二步：集成局部E-R圖。Page50概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法和步驟50概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法Page18概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為以下3個(gè)步驟將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型。將轉(zhuǎn)化來(lái)的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化。

初始化關(guān)系模式設(shè)計(jì)及轉(zhuǎn)換原則一個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式一個(gè)m：n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式一個(gè)1：n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式一個(gè)1：1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式3個(gè)或3個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。

數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法51邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為以下3個(gè)步驟數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系模式的規(guī)范化確定數(shù)據(jù)依賴：寫出每個(gè)關(guān)系模式內(nèi)部各屬性之間的數(shù)據(jù)依賴以及不同關(guān)系模式屬性之間數(shù)據(jù)依賴。各個(gè)關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進(jìn)行極小化處理，消除冗余的聯(lián)系。對(duì)關(guān)系模式逐一進(jìn)行分析，考查是否存在部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴、多值依賴，確定各關(guān)系模式分別屬于第幾范式。分析應(yīng)用環(huán)境，確定是否對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行合并或分解。對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行必要的分解或合并，提高數(shù)據(jù)操作的效率和存儲(chǔ)空間的利用率。

數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法52邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系模式的規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法20邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系模式的評(píng)價(jià)與改進(jìn)模式的評(píng)價(jià)：對(duì)模式的評(píng)價(jià)包括設(shè)計(jì)質(zhì)量的評(píng)價(jià)和性能評(píng)價(jià)兩個(gè)方面。數(shù)據(jù)模式的改進(jìn)：對(duì)數(shù)據(jù)模式改進(jìn)可使用合并或分解的方法。Page53數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法53邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系模式的評(píng)價(jià)與改進(jìn)Page21數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)確定物理結(jié)構(gòu)記錄存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。關(guān)系模式的存取方法選擇。評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu)Page54數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法54數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)確定物理結(jié)構(gòu)Page22數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施建立實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

裝入數(shù)據(jù)編制與調(diào)試應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行整理文檔數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法55數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施建立實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性、完整性監(jiān)視并改善數(shù)據(jù)庫(kù)性能數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織和重構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法56數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性、完整性數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生管理系統(tǒng)(E-R)圖學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例nnn1mn1n1n1學(xué)生學(xué)籍科學(xué)生科課程獎(jiǎng)勵(lì)懲罰選修學(xué)籍變更獎(jiǎng)勵(lì)項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)間生日學(xué)號(hào)姓名性別懲罰時(shí)間懲罰項(xiàng)班級(jí)編號(hào)系名籍貫成績(jī)課程號(hào)課程名變更項(xiàng)變更時(shí)間系部班級(jí)擁有擁有班級(jí)名稱1課程性質(zhì)學(xué)時(shí)學(xué)分57概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生管理系統(tǒng)(E-R)圖學(xué)生管理邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生信息數(shù)據(jù)表學(xué)生信息數(shù)據(jù)表

學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例屬性名稱中文含義數(shù)據(jù)類型寬度可否為空備注StuNo學(xué)號(hào)bigint10否主碼DepartMent院系varchar20否Class班級(jí)varchar20否Name姓名varchar20否Sex性別Char(2)2BirthDay生日日期/時(shí)間－NativePlace籍貫varchar5058邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—學(xué)生成績(jī)&課程表學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)表屬性名稱中文含義數(shù)據(jù)類型寬度可否為空備注StuNo學(xué)號(hào)bigint10否主碼、外碼Name姓名varchar20否CourseNo課程號(hào)varchar8否主碼、外碼Score成績(jī)numeric4,1學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例課程表屬性名稱中文含義數(shù)據(jù)類型寬度可否為空備注CourseNo課程號(hào)varchar10否主碼Co