項(xiàng)目1：部署數(shù)據(jù)庫開發(fā)環(huán)境數(shù)據(jù)庫應(yīng)用任務(wù)1數(shù)據(jù)模型的規(guī)劃與設(shè)計(jì)——數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)

教學(xué)目標(biāo)

素質(zhì)目標(biāo)

知識目標(biāo)1線上線下結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力；2培養(yǎng)學(xué)生積極探索、勇于創(chuàng)新的科學(xué)素養(yǎng)；3養(yǎng)成小組溝通協(xié)作共同學(xué)習(xí)，解決問題能力和團(tuán)隊(duì)合作精神；4課程思政內(nèi)容：團(tuán)隊(duì)協(xié)作；對社會(huì)主義價(jià)值觀的認(rèn)同感1能利用講授的課程學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)本課程；2能理解概念模型的含義，設(shè)計(jì)方法；3能熟練正確繪制E-R圖；4會(huì)將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式；

能力目標(biāo)1能理解概念模型及分析設(shè)計(jì)；2能將概念模型表現(xiàn)為E-R圖；

教學(xué)重點(diǎn)繪制E-R圖實(shí)體間的聯(lián)系，并確定聯(lián)系的屬性；繪制完整的E-R圖

教學(xué)難點(diǎn)繪制E-R圖前三要素的確定；繪制E-R圖實(shí)體間的聯(lián)系，并確定聯(lián)系的屬性類別教學(xué)重難點(diǎn)知識儲(chǔ)備1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念（知識儲(chǔ)備）（一）信息（Information）

美國信息管理專家霍頓（F.W.Horton）給信息下的定義是：“信息是為了滿足用戶決策的需要而經(jīng)過加工處理的數(shù)據(jù)?！备鶕?jù)對信息的研究，人們普遍認(rèn)同的概念是：信息是對客觀世界中各種事物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和變化的反映，是客觀事物之間相互聯(lián)系和相互作用的表征，表現(xiàn)的是客觀事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和變化的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。簡單地說，信息是經(jīng)過加工的數(shù)據(jù)，或者說，信息是數(shù)據(jù)處理的結(jié)果。4數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念（知識儲(chǔ)備）（二）數(shù)據(jù)（Date）

數(shù)據(jù)是指對客觀事件進(jìn)行記錄并可以鑒別的符號。在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，數(shù)據(jù)是指所有能輸入到計(jì)算機(jī)并被計(jì)算機(jī)程序處理的符號介質(zhì)的總稱。信息與數(shù)據(jù)既有聯(lián)系，又有區(qū)別。數(shù)據(jù)是信息的表現(xiàn)形式和載體，可以是符號、文字、數(shù)字、語音、圖像、視頻等。而信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，信息是加載于數(shù)據(jù)之上，對數(shù)據(jù)進(jìn)行有含義的解釋。數(shù)據(jù)和信息是不可分離的，信息依賴數(shù)據(jù)來表達(dá)，數(shù)據(jù)則可以生動(dòng)具體地表達(dá)出信息，并且數(shù)據(jù)只有在表達(dá)了某種信息之后才有實(shí)際意義?；?dòng)1：數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別，舉例說明；（請1組同學(xué)回答）5數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)

知識儲(chǔ)備1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念（知識儲(chǔ)備）（三）數(shù)據(jù)庫（DateBase，DB）

數(shù)據(jù)庫是長期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)指的是以一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存在一起、具有盡可能小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性的特點(diǎn)并可在一定范圍內(nèi)為多個(gè)用戶共享。數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)盡可能不重復(fù)，以最優(yōu)方式為某個(gè)特定組織的多種應(yīng)用服務(wù)，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)獨(dú)立于使用它的應(yīng)用程序，對數(shù)據(jù)的添加、刪除、修改、查詢由統(tǒng)一軟件進(jìn)行管理和控制。從發(fā)展的歷史看，數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的高級階段，它是由文件管理系統(tǒng)發(fā)展起來的?；?dòng)2：請列舉出數(shù)據(jù)庫在哪些場景下應(yīng)用，至少舉3個(gè)場景（請2組同學(xué)回答）6數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)

知識儲(chǔ)備1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念（知識儲(chǔ)備）（四）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem，DBMS）

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的管理數(shù)據(jù)庫的軟件。其主要功能是：數(shù)據(jù)定義功能、數(shù)據(jù)操縱功能、數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理、數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能。常見的DBMS有MySQL、SQLServer、Oracle、DB2等。7數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)

知識儲(chǔ)備1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念（知識儲(chǔ)備）（五）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DataBaseSystem，DBS）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由3個(gè)部分組成。

（1）硬件：構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種物理設(shè)備，包括存儲(chǔ)所需的外部設(shè)備。硬件的配置應(yīng)滿足整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的需要。

（2）軟件：包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是在操作系統(tǒng)的支持下，在其中建立數(shù)據(jù)庫，并通過應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢調(diào)用，從而完成所需要的數(shù)據(jù)管理任務(wù)。

（3）人員：主要包括系統(tǒng)分析員、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員、編程人員、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶。8數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)

知識儲(chǔ)備1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念（知識儲(chǔ)備）（六）數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，是對現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象和對客觀事物及其聯(lián)系的數(shù)據(jù)描述，在數(shù)據(jù)庫中用它來抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息。數(shù)據(jù)模型按不同的應(yīng)用層次分成三種類型：概念模型、邏輯模型和物理模型。9數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備2．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)（知識儲(chǔ)備）

采用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的管理，與人工管理和文件系統(tǒng)管理相比具有實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、減少數(shù)據(jù)冗余度、數(shù)據(jù)獨(dú)立性、數(shù)據(jù)的集中控制、數(shù)據(jù)一致性、數(shù)據(jù)安全性和故障恢復(fù)保障的特點(diǎn)。（一）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)共享包含所有用戶可同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，也可以用各種方式通過接口使用數(shù)據(jù)庫，并提供數(shù)據(jù)共享。10數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備2．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)（知識儲(chǔ)備）

（二）減少數(shù)據(jù)冗余度

同文件系統(tǒng)相比，由于數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，從而避免了用戶各自建立應(yīng)用文件?？蓽p少大量的重復(fù)和冗余數(shù)據(jù)。（三）數(shù)據(jù)獨(dú)立性

數(shù)據(jù)的獨(dú)立性包括邏輯獨(dú)立性（邏輯結(jié)構(gòu)和應(yīng)用程序相互獨(dú)立）和物理獨(dú)立性（數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)的變化不影響數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)）。

11數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備2．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)（知識儲(chǔ)備）

（四）數(shù)據(jù)的集中控制

文件管理方式中，數(shù)據(jù)處于一種分散的狀態(tài)，不同的用戶或同一用戶在不同處理中其文件之間毫無關(guān)系。利用數(shù)據(jù)庫可對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中控制和管理，并通過數(shù)據(jù)模型表示各種數(shù)據(jù)的組織以及數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。

（五）數(shù)據(jù)一致性

數(shù)據(jù)一致性是指采用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理之后，可以避免以往采用人工管理和文件系統(tǒng)管理時(shí)可能存在數(shù)據(jù)被重復(fù)存儲(chǔ)、分別修改從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致性。

互動(dòng)3：舉例說明“數(shù)據(jù)一致性”（請3組同學(xué)回答）12數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備2．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)（知識儲(chǔ)備）

（六）數(shù)據(jù)安全性

數(shù)據(jù)的安全性是指對數(shù)據(jù)的保護(hù)，使所有用戶按照規(guī)定對數(shù)據(jù)進(jìn)行使用和訪問，從而避免不合法的使用造成數(shù)據(jù)的泄密和破壞。（七）故障恢復(fù)保障

由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供一套方法，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并修復(fù)，從而防止數(shù)據(jù)被破壞。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能盡快恢復(fù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障，可能是物理上或是邏輯上的錯(cuò)誤。比如對系統(tǒng)的誤操作造成的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等。

13數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備3．概念模型（知識儲(chǔ)備）

要將現(xiàn)實(shí)世界轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器能夠識別的形式，必須經(jīng)過兩次抽象：第一次抽象，將現(xiàn)實(shí)世界抽象為信息世界，這一過程簡單理解就是將人們的感知轉(zhuǎn)變?yōu)檎Z言描述的信息，第一次抽象完成了概念模型的設(shè)計(jì)；第二次抽象，將信息世界轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器世界，實(shí)現(xiàn)的是概念模型向邏輯模型的轉(zhuǎn)換，這一過程簡單理解就是將語言描述的信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)能識別的數(shù)據(jù)形式。概念模型是指按用戶的觀點(diǎn)來對數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。概念模型用于信息世界的建模，是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的有力工具，也是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語言。

14數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備3．概念模型（知識儲(chǔ)備）

概念模型的表示方法很多，其中最著名最為常用的是P.P.S.Chen于1976年提出的實(shí)體-聯(lián)系方法（Entity-RelationshipApproach），該方法是描述現(xiàn)實(shí)世界概念結(jié)構(gòu)模型的有效方法，簡稱為E-R方法，也稱為E-R概念模型。E-R概念模型采用實(shí)體-聯(lián)系圖（E-R圖）來描述現(xiàn)實(shí)世界。E-R圖是表現(xiàn)概念模型的方法，是用于抽象現(xiàn)實(shí)世界的有力工具，通過畫E-R圖將實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系刻畫出來。構(gòu)成E-R圖的3個(gè)基本要素是實(shí)體、屬性和聯(lián)系。

15數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備3．概念模型（知識儲(chǔ)備）

（一）實(shí)體（Entity）

一般認(rèn)為，從客觀上可以相互區(qū)分的事物就是實(shí)體，實(shí)體可以是具體的人和物，也可以是抽象的概念與聯(lián)系。在E-R圖中，采用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實(shí)體。如學(xué)生張三是一個(gè)實(shí)體，一門課程也是一個(gè)實(shí)體。（二）屬性（Attribute）

實(shí)體所具有的某種特性，一個(gè)實(shí)體可由若干個(gè)屬性來刻畫。屬性不能脫離實(shí)體，屬性是相對實(shí)體而言的。如學(xué)生的姓名、學(xué)號、性別都是屬性。

16數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備3．概念模型（知識儲(chǔ)備）

（三）聯(lián)系（Relationship）

聯(lián)系也稱關(guān)系，信息世界中反映實(shí)體內(nèi)部或?qū)嶓w之間的關(guān)聯(lián)。實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系；實(shí)體之間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。聯(lián)系的類型主要有3種，一對一聯(lián)系(1

:

1)、一對多聯(lián)系(1

:

N)和多對多聯(lián)系(M

:

N)。（1）一對一聯(lián)系(1

:

1)

假設(shè)有兩個(gè)實(shí)體集A和B，如果A中最多有一個(gè)實(shí)體與B中的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，同樣B中也最多有一個(gè)實(shí)體與A中的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，則稱A和B具有一對一的聯(lián)系。17數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備3．概念模型（知識儲(chǔ)備）

（2）一對多聯(lián)系(1

:

N)

假設(shè)有兩個(gè)實(shí)體集A和B，若A中的每一個(gè)實(shí)體在B中有多個(gè)實(shí)體與之對應(yīng)，反之B中每一個(gè)實(shí)體在A中至多有一個(gè)實(shí)體與之對應(yīng)，則稱A和B具有一對多的聯(lián)系。

如某學(xué)校系部和教師，一個(gè)系部可以有多名教師，但一名教師只能屬于一個(gè)系部，則系部和教師就是一對多的聯(lián)系。一個(gè)專業(yè)中有若干名學(xué)生，而每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)專業(yè)中學(xué)習(xí)，則專業(yè)與學(xué)生之間具有一對多聯(lián)系。（3）多對多聯(lián)系(M

:

N)

對于兩個(gè)實(shí)體集A和B，若A中每一個(gè)實(shí)體在B中有多個(gè)實(shí)體與之對應(yīng)，反之亦然，則稱A與B具有多對多聯(lián)系。

互動(dòng)4：對三種聯(lián)系類型，分別舉一個(gè)例（請4組同學(xué)回答）18數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施【任務(wù)1】繪制E-R圖的實(shí)體

分析：在“學(xué)生選修課程”中，實(shí)體有兩個(gè)：學(xué)生和課程。實(shí)體在E-R圖中通用的表示方式是用矩形框來表示，并在框內(nèi)寫上實(shí)體名。

19數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施【任務(wù)2】繪制E-R圖的實(shí)體屬性

分析：學(xué)生實(shí)體的屬性包括：學(xué)號、姓名、性別、出生日期、專業(yè)名、所在學(xué)院、聯(lián)系電話、總學(xué)分和備注；課程實(shí)體的屬性包括：課程號、課程名、授課教師、開課學(xué)期、學(xué)時(shí)和學(xué)分。屬性在E-R圖中通用的表示方式是用橢圓來表示，并在橢圓內(nèi)寫上屬性名，并用下畫線標(biāo)注關(guān)鍵字，然后用無向邊把實(shí)體和屬性聯(lián)系起來。

20數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施【任務(wù)2】繪制E-R圖的實(shí)體屬性

21數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施【任務(wù)3】繪制E-R圖實(shí)體間的聯(lián)系，并確定聯(lián)系的屬性。

分析一般是通過某個(gè)動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)實(shí)體間的聯(lián)系，所以對聯(lián)系命名時(shí)，一般應(yīng)用動(dòng)詞來命名。在“學(xué)生選修課程”中，“學(xué)生”“課程”兩個(gè)實(shí)體間的聯(lián)系是“選修”，根據(jù)實(shí)際情況：一個(gè)學(xué)生可以選修多門課程，同時(shí)，一門課程也可以由多個(gè)學(xué)生選修，因此“學(xué)生”“課程”兩個(gè)實(shí)體的聯(lián)系類型是多對多聯(lián)系(m

:

n)。用菱形表示實(shí)體間的聯(lián)系，在菱形內(nèi)寫上聯(lián)系名，然后用無向邊與相關(guān)實(shí)現(xiàn)連接起來，在無向邊上注明聯(lián)系的類型。22數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施【任務(wù)3】繪制E-R圖實(shí)體間的聯(lián)系，并確定聯(lián)系的屬性。

23數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施【任務(wù)4】繪制完整的E-R圖

分析：將實(shí)體、屬性和聯(lián)系組合起來形成完整的E-R圖。24數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)任務(wù)拓展【拓展1】繪制班級與班長的E-R圖

分析：一個(gè)班級只有一個(gè)正班長，而一個(gè)正班長屬于一個(gè)班級，則班級與正班長之間具有（1：1）聯(lián)系。班級的屬性包括：編號，學(xué)院，年級，專業(yè)名；正班長的屬性包括：姓名，學(xué)號。它們間的聯(lián)系是一個(gè)“屬于”關(guān)系。25數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)任務(wù)拓展【拓展2】繪制班級與學(xué)生的E-R圖

分析班級與學(xué)生，一個(gè)班級有多名學(xué)生，但一名學(xué)生只能屬于一個(gè)班級，則班級和學(xué)生就是（1：n）的聯(lián)系。學(xué)生的屬性有學(xué)號，姓名，性別，專業(yè)名，學(xué)院，出生日期，電話和總學(xué)分等。26數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)任務(wù)拓展互動(dòng)5：繪制學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的E-R圖（請5組同學(xué)回答）

描述：在學(xué)生學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中：

每個(gè)學(xué)生選修若干門課程，且每個(gè)學(xué)生每選一門課只有一個(gè)成績，學(xué)生選修課程就是（m:n）的聯(lián)系，該聯(lián)系名為“選修”，有一個(gè)成績屬性；每個(gè)教師只擔(dān)任一門課的教學(xué)，一門課由若干教師任教，教師講授課程就是（1：n）的聯(lián)系，該聯(lián)系名為“講授”；一位教師可以指導(dǎo)多個(gè)學(xué)生，一個(gè)學(xué)生在某個(gè)時(shí)間和地點(diǎn)只能被一位教師指導(dǎo)，教師指導(dǎo)學(xué)生就是（1：n）的聯(lián)系，該聯(lián)系名為“指導(dǎo)”，有兩個(gè)屬性：時(shí)間和地點(diǎn)；整個(gè)系統(tǒng)有三個(gè)實(shí)體：學(xué)生、課程、教師。學(xué)生實(shí)體的屬性有：學(xué)號、姓名、性別、專業(yè)名；教師屬性有：教工號、教師姓名、職稱；“課程”屬性有：課程號、課程名。27數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)任務(wù)拓展互動(dòng)5：繪制學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的E-R圖

28數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)：1． 概念模型中的基本概念2． 數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)；3． 繪制E-R圖：用矩形表示實(shí)體、橢圓表示屬性、菱形表示聯(lián)系；4． 聯(lián)系類型、關(guān)鍵字的確定29數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)作業(yè)：1．繪制E-R圖：情景描述：設(shè)有商店和顧客兩個(gè)實(shí)體，商店屬性：商店編號、商店名、地址、電話；“顧客”屬性：顧客編號、姓名、地址、年齡、性別。假設(shè)一個(gè)商店有多個(gè)顧客購物，一個(gè)顧客可以到多個(gè)商店購物，顧客每次去商店購物有一個(gè)消費(fèi)金額和日期。要求畫出E-R圖，并注明屬性和聯(lián)系類型。2．預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)，看微課視頻1。30數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)THANKYOU!項(xiàng)目1：部署數(shù)據(jù)庫開發(fā)環(huán)境數(shù)據(jù)庫應(yīng)用任務(wù)1數(shù)據(jù)模型的規(guī)劃與設(shè)計(jì)——數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)

教學(xué)目標(biāo)

素質(zhì)目標(biāo)

知識目標(biāo)1

線上線下結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力；2

培養(yǎng)學(xué)生積極探索、勇于創(chuàng)新的科學(xué)素養(yǎng)；3

養(yǎng)成小組溝通協(xié)作共同學(xué)習(xí)，解決問題能力和團(tuán)隊(duì)合作精神；4

思政內(nèi)容：圍繞關(guān)系模式優(yōu)化，樹立數(shù)據(jù)庫開發(fā)的質(zhì)量意識與工匠精神。1能理解關(guān)系模型相關(guān)的概念；2能熟練掌握關(guān)系的性質(zhì)；3理解關(guān)系的關(guān)整性規(guī)則；4會(huì)將E-R圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型

能力目標(biāo)1

能將關(guān)系模型中主鍵、外鍵、主表、從表四個(gè)概念理解透徹；2

能將E-R圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型；

教學(xué)重點(diǎn)將E-R圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型時(shí)，如何確定主鍵、外鍵、主表與從表

教學(xué)難點(diǎn)理解主鍵、外鍵、主表與從表在數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)中的應(yīng)用教學(xué)重難點(diǎn)知識儲(chǔ)備1．關(guān)系模型的基本概念

關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。下面以表為例說明關(guān)系模型的基本概念。表1.1

學(xué)生表數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)35學(xué)號姓名性別出生日期專業(yè)名所在學(xué)院聯(lián)系電話總學(xué)分2020110101朱博男2002-10-15云計(jì)算計(jì)算機(jī)學(xué)ull2020110102龍婷婷女2002-11-05云計(jì)算計(jì)算機(jī)學(xué)ull2020110201曹科梅女2002-06-09信息安全計(jì)算機(jī)學(xué)ull2020110301李娟女2002-08-24網(wǎng)絡(luò)工程計(jì)算機(jī)學(xué)ull（一）關(guān)系（Relation）一個(gè)關(guān)系就是一張二維表，每個(gè)關(guān)系都有一個(gè)關(guān)系名，如表1.1所示的關(guān)系，其名稱為學(xué)生信息表。（二）元組（Tuple）元組也稱記錄，關(guān)系中的每一行對應(yīng)一個(gè)元組，如表1.1就是由4個(gè)元組組成的。（三）屬性（Attribute）二維表的一列即為一個(gè)屬性，每個(gè)屬性的名稱為屬性名。36數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)互動(dòng)1：在二維表中的能否存在相同的屬性？請舉例說明。37數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)（四）域（Domain）屬性的取值范圍稱為域。如“性別”這個(gè)屬性，其取值范圍只能是男或女。（五）關(guān)系模式（RelationMode）對關(guān)系信息結(jié)構(gòu)和語義的描述稱為關(guān)系模式。關(guān)系模式用關(guān)系名、屬性名及其主鍵來表示，如學(xué)生表的關(guān)系模式可表示為：學(xué)生（學(xué)號、姓名、性別、出生日期、專業(yè)名、所在學(xué)院、聯(lián)系電話、總學(xué)分），其中學(xué)號為主鍵。關(guān)系和關(guān)系模式的聯(lián)系與區(qū)別：關(guān)系模式是對關(guān)系結(jié)構(gòu)的描述，由所有屬性組成，是靜態(tài)的、穩(wěn)定的。關(guān)系是二維表格，既包含了關(guān)系模式中的結(jié)構(gòu)，即屬性，又包含了屬性值。由于屬性值在關(guān)系操作中可能會(huì)不斷更新，所以關(guān)系是動(dòng)態(tài)的。38數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)39數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)互動(dòng)2：域的作用是什么？互動(dòng)3：關(guān)系和關(guān)系模式有什么聯(lián)系？它們的不同點(diǎn)是什么？（六）候選鍵（CandidateKey）在一個(gè)關(guān)系中，如果某一個(gè)屬性或?qū)傩缘慕M合能唯一標(biāo)識一個(gè)元組，則稱該屬性或?qū)傩缘慕M合為候選鍵，候選鍵又稱為候選碼，可簡稱為鍵或碼。如在學(xué)生情況表中，如果姓名沒有重名的情況下，學(xué)號和姓名都可以作為候選鍵。（七）主鍵（PrimaryKey）用戶選定的用于標(biāo)識元組的候選鍵稱為主鍵，主鍵又稱為主碼。如在學(xué)生情況表，在學(xué)號和姓名兩個(gè)候選鍵中選擇學(xué)號用為元組的標(biāo)識，則學(xué)號就稱為主鍵。主鍵的屬性值不能有空值（null）和重復(fù)值。40數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)41數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)互動(dòng)4：主鍵的取值有什么要求？（八）主屬性（PrimeAttribute）和非主屬性（Non-PrimeAttribute）構(gòu)成候選鍵的屬性稱為主屬性，如學(xué)號和姓名是主屬性；非候選鍵的屬性稱為非主屬性，如性別、出生日期、專業(yè)名、所在學(xué)院、聯(lián)系電話和總學(xué)分。42數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)學(xué)號姓名性別出生日期專業(yè)名所在學(xué)院聯(lián)系電話總學(xué)分2020110101朱博男2002-10-15云計(jì)算計(jì)算機(jī)學(xué)ull2020110102龍婷婷女2002-11-05云計(jì)算計(jì)算機(jī)學(xué)ull2020110201曹科梅女2002-06-09信息安全計(jì)算機(jī)學(xué)ull2020110301李娟女2002-08-24網(wǎng)絡(luò)工程計(jì)算機(jī)學(xué)ull學(xué)生表（九）外鍵（ForeignKey）一個(gè)關(guān)系的某個(gè)屬性不是該關(guān)系的主鍵，或只是該關(guān)系主鍵的組成部分，但卻是另一個(gè)關(guān)系的主鍵，則這樣的屬性稱為該關(guān)系的外鍵。外鍵用于實(shí)現(xiàn)表與表之間的聯(lián)系。

在學(xué)生表中，學(xué)號是主鍵；在成績表中的學(xué)號和課程號是主鍵（由兩個(gè)屬性組成），成績表中的學(xué)號就是成績表的外鍵，通過學(xué)號可以使學(xué)生表和成績表建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。43學(xué)號課程號成績學(xué)分202011010110183220201101011026452020110102102675數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)成績表課程表44數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)互動(dòng)5：在一個(gè)關(guān)系表中，某一列既可作為主鍵，又作為外鍵嗎？（十）主表和從表在通過外鍵相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)表中，主表是指以另一張表的外鍵作為主鍵的表，從表是指外鍵所在的表。如在學(xué)生表和成績表中，成績表是外鍵（學(xué)號）所在的表，是從表；學(xué)生表是以成績表的外鍵（學(xué)號）作為主鍵，是主表。45數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備2．關(guān)系的性質(zhì)

關(guān)系可以用二維表來表示，但在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，關(guān)系必須是規(guī)范化的，關(guān)系具有如下的性質(zhì)：每個(gè)關(guān)系只有一種關(guān)系模式；同一屬性的屬性值具有同質(zhì)性，即取值具有相同的意義，如性別這個(gè)屬性，取值為男或女，其意義都是用于表示性別；同一個(gè)關(guān)系中屬性名不能重復(fù)；46數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備2．關(guān)系的性質(zhì)同一個(gè)關(guān)系中不能有相同的元組，即二維表的不同行之間不能出現(xiàn)屬性值都相同的情況；關(guān)系中行的順序無關(guān)性，即行的次序可以任意交換，并不影響數(shù)據(jù)的意義；關(guān)系中列的順序無關(guān)性，即列的次序可以任意交換，并不影響數(shù)據(jù)的意義；關(guān)系中的每個(gè)屬性必須是不可分割的。關(guān)系所對應(yīng)的關(guān)系表必須是二維表，不能是復(fù)合表。47數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備2．關(guān)系的性質(zhì)成績屬性可以分割為云操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫兩個(gè)成績，這個(gè)表是復(fù)合表，不是二維表，這樣的關(guān)系在數(shù)據(jù)庫中不允許存在。復(fù)合表：將上表進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，形成如下表所示就可以了。二維表：48姓名所在學(xué)院成績云操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫朱博計(jì)算機(jī)學(xué)院8683龍婷秀計(jì)算機(jī)學(xué)院6169姓名所在學(xué)院云操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫朱博計(jì)算機(jī)學(xué)院8683龍婷秀計(jì)算機(jī)學(xué)院6169數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備3．關(guān)系的完整性規(guī)則

關(guān)系的完整性規(guī)則是對關(guān)系的約束條件，通過這些約束條件可以保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的合理性、正確性和一致性。關(guān)系模型中包括3類完整性約束：實(shí)體完整性、參照完整性和域完整性。其中，實(shí)體完整性和參照完整性是關(guān)系模型中必須滿足的完整性約束條件，由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自動(dòng)支持，域完整性是用戶在應(yīng)用數(shù)據(jù)庫時(shí)對具體領(lǐng)域中所定義的約束條件。49數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備3．關(guān)系的完整性規(guī)則（一）實(shí)體完整性實(shí)體完整性要求組成關(guān)系的任意一個(gè)元組，其主鍵的值不能為空值或重復(fù)值。在現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體是可確定、可區(qū)分的，它們具有某種唯一性標(biāo)識，這個(gè)標(biāo)識在關(guān)系模式中，就是主鍵，用主鍵可以唯一地標(biāo)識該實(shí)體，如果主鍵取空值或重復(fù)值，就表示存在不可確定的，或是不可區(qū)分的實(shí)體，這是不允許的。如關(guān)系模式“學(xué)生表（學(xué)號、姓名、性別、出生日期、專業(yè)名、所在學(xué)院、聯(lián)系電話、總學(xué)分）”中，主鍵是學(xué)號，則學(xué)號的屬性值不能為取空值，也不能取重復(fù)值。每個(gè)學(xué)生都應(yīng)該有一個(gè)學(xué)號，所以學(xué)號不能為空值；同時(shí)也不能把一個(gè)學(xué)號分配給不同的學(xué)生，因此學(xué)號不能取重復(fù)值。50數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備3．關(guān)系的完整性規(guī)則（二）參照完整性參照完整性規(guī)則也稱為引用完整性規(guī)則，這條規(guī)則要求“不引用不存在的實(shí)體”，是要求被從表中外鍵所參照的主表中的主鍵必須是客觀存在的。由于實(shí)體之間往往存在著某種聯(lián)系，這種實(shí)體間的聯(lián)系在關(guān)系模式中表現(xiàn)為屬性的參照關(guān)系。如在學(xué)生表、課程表、成績表的關(guān)系模式中,存在著屬性的參照:

成績表的學(xué)號和課程號是外鍵，其參照的主鍵是學(xué)生表的“學(xué)號”和課程表的“課程號”，根據(jù)參照完整性規(guī)則，要求成績表的“學(xué)號”必須在學(xué)生表中已經(jīng)存在，“課程號”必須在課程表中已經(jīng)存在；另外，從表中外鍵的取值也可以為空值。51數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備3．關(guān)系的完整性規(guī)則（三）域完整性域完整性也稱為用戶自定義完整性，是用于對屬性值內(nèi)容的規(guī)定。域完整性要求該屬性只能取符合條件要求的取值，從而保證數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的合理性。如成績屬性，用戶可根據(jù)實(shí)際需要，規(guī)定其取值范圍是0～100分，不在此范圍的取值被認(rèn)為是不合法的數(shù)據(jù)；同樣，性別屬性，規(guī)定其取值只能是男或女?；?dòng)2：設(shè)置成績的取值范圍在0-100之間，屬于什么完整性規(guī)則？成績表中的學(xué)號取值必須要在學(xué)生表中有這個(gè)學(xué)號存在，屬于什么完整性規(guī)則？52數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備4．E-R圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型在概念模型的設(shè)計(jì)中得到的E-R圖是由實(shí)體、屬性和聯(lián)系三部分組成的，而關(guān)系模型設(shè)計(jì)的結(jié)果是一組關(guān)系模式的集合，所以要將E-R圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型，實(shí)際上就是將實(shí)體、屬性和聯(lián)系轉(zhuǎn)換成為關(guān)系模式。轉(zhuǎn)換遵循的原則如下。

原則一：每個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換成為一個(gè)關(guān)系其中實(shí)體的屬性就是關(guān)系的屬性，屬性在二維表中用列名來表示，實(shí)體的主鍵就是關(guān)系的主鍵。53數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)知識儲(chǔ)備4．E-R圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型原則二：每個(gè)聯(lián)系轉(zhuǎn)換成為一個(gè)關(guān)系關(guān)系的屬性由與該聯(lián)系相連的實(shí)體的主鍵和該聯(lián)系自身的屬性組成。關(guān)系的主鍵的確定方法：（1）對于1

:

1的聯(lián)系，每個(gè)實(shí)體的主鍵均是關(guān)系的候選鍵；（2）對于1

:

n的聯(lián)系，關(guān)系的主鍵是n端實(shí)體的主鍵；（3）對于m

:

n的聯(lián)系，關(guān)系的主鍵是兩端實(shí)體主鍵的組合。原則三：有相同主鍵的關(guān)系可以合并為一個(gè)關(guān)系對于1：1的聯(lián)系構(gòu)成的關(guān)系，可以和與該聯(lián)系相連的任一個(gè)實(shí)體合并成一個(gè)關(guān)系，對于1：n的聯(lián)系構(gòu)成的關(guān)系，可以和n端實(shí)體合并成一個(gè)關(guān)系。54數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)55知識儲(chǔ)備4．E-R圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型互動(dòng)3：指出圖中各聯(lián)系的主鍵及屬性。數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施【任務(wù)1】將“學(xué)生選修課程E-R圖”轉(zhuǎn)變成關(guān)系模式分析：根據(jù)E-R圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型的原則，在圖1-6所示的E-R圖中，有兩個(gè)實(shí)體和一個(gè)聯(lián)系，在轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型時(shí)，可以轉(zhuǎn)換為三個(gè)關(guān)系模式：學(xué)生表、課程表和成績表。1)學(xué)生（學(xué)號、姓名、性別、出生日期、專業(yè)名、所在學(xué)院、聯(lián)系電話、總學(xué)分）主鍵：學(xué)號；2)課程（課程號、課程名、授課教師、開課學(xué)期、學(xué)時(shí)、學(xué)分）主鍵：課程號；3)成績（學(xué)號、課程號、成績、學(xué)分）主鍵：學(xué)號+課程號；外鍵：學(xué)號、課程號。56數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施【任務(wù)2】將課程表的關(guān)系模式轉(zhuǎn)化為關(guān)系分析：當(dāng)關(guān)系模式已有具體數(shù)據(jù)時(shí)，就可以轉(zhuǎn)化為關(guān)系。課程表關(guān)系如下表所示。57數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)課程號課程名授課教師開課學(xué)期學(xué)時(shí)學(xué)分101計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)李平1322102計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)童華1805103程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)王印2644復(fù)習(xí)：1．關(guān)系模型的基本概念2．關(guān)系的性質(zhì)3.關(guān)系的完整性規(guī)則4．E-R圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型58數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)作業(yè)：1.討論主鍵與外鍵的區(qū)別；2.討論如何識別主表與從表；3．實(shí)體完整性規(guī)則的要求是什么？4．如何理解參照完整性規(guī)則在對表數(shù)據(jù)的約束？59數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)THANKYOU!項(xiàng)目1：部署數(shù)據(jù)庫開發(fā)環(huán)境數(shù)據(jù)庫應(yīng)用任務(wù)1數(shù)據(jù)模型的規(guī)劃與設(shè)計(jì)——關(guān)系模式規(guī)范化

教學(xué)目標(biāo)

素質(zhì)目標(biāo)

知識目標(biāo)1

線上線下結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力；2

培養(yǎng)學(xué)生積極探索、勇于創(chuàng)新的科學(xué)素養(yǎng)；3

養(yǎng)成小組溝通協(xié)作共同學(xué)習(xí)，解決問題能力和團(tuán)隊(duì)合作精神；4

思政內(nèi)容：培養(yǎng)學(xué)生好的職業(yè)道德與職業(yè)素養(yǎng)1能理解關(guān)系模式規(guī)范化的作用；2了解第一范式滿足的條件；3掌握如何將第一范式轉(zhuǎn)化為第二范式；4掌握如何將第二范式轉(zhuǎn)化為第三范式；

能力目標(biāo)1能識別一個(gè)不好的關(guān)系模式具有哪些缺點(diǎn)；2能將具有缺陷的關(guān)系模式轉(zhuǎn)化成為可用的關(guān)系模式；

教學(xué)重點(diǎn)將第一范式轉(zhuǎn)化為第二范式；將第二范式轉(zhuǎn)化為第三范式

教學(xué)難點(diǎn)在范式轉(zhuǎn)化時(shí)，如何理解、識別并解決“屬性完全依賴”，“傳遞依賴”的問題教學(xué)重難點(diǎn)知識儲(chǔ)備在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，對同一個(gè)問題，數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)結(jié)果不是唯一的。為進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的性能，有必要對關(guān)系模式進(jìn)一步修改，調(diào)整數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)，這需要以規(guī)范化理論為指導(dǎo)，對關(guān)系模式進(jìn)行規(guī)范化。設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生管理數(shù)據(jù)庫，需要該數(shù)據(jù)庫中包括的信息有：學(xué)號、姓名、性別、出生日期、系名、系主任、課程號和成績。如果將這些信息包含在一個(gè)關(guān)系中，則學(xué)生關(guān)系模式S為：S（學(xué)號、姓名、性別、出生日期、系名、系主任、課程號、成績）在學(xué)生關(guān)系模式S中，關(guān)系模式的主鍵為（學(xué)號、課程號）。各屬性之間的關(guān)系為：一個(gè)系有若干個(gè)學(xué)生，但一個(gè)學(xué)生只屬于一個(gè)系且只有一個(gè)系主任，但一個(gè)系主任可以兼任幾個(gè)系的主任；一個(gè)學(xué)生可以選修多門課程，每門課程可以被多個(gè)學(xué)生選修；每個(gè)學(xué)生的每門課程只有一個(gè)成績。關(guān)系模式規(guī)范化64知識儲(chǔ)備學(xué)生關(guān)系模式S的實(shí)例

關(guān)系模式規(guī)范化65學(xué)號姓名性別出生日期系名系主任課程號成績2020110101朱軍男2002-10-15計(jì)算機(jī)系武春嶺101772020110101朱軍男2002-10-15計(jì)算機(jī)系武春嶺102832020110101朱軍男2002-10-15計(jì)算機(jī)系武春嶺103822020110101朱軍男2002-10-15計(jì)算機(jī)系武春嶺105692020110102龍婷秀女2002-11-05計(jì)算機(jī)系武春嶺101642020110102龍婷秀女2002-11-05計(jì)算機(jī)系武春嶺102582020110102龍婷秀女2002-11-05計(jì)算機(jī)系武春嶺104682020110103張慶國男2003-01-09計(jì)算機(jī)系武春嶺101692020110103張慶國男2003-01-09計(jì)算機(jī)系武春嶺103882020110103張慶國男2003-01-09計(jì)算機(jī)系武春嶺105772020120101李成男2002-07-09機(jī)電系王春強(qiáng)201782020120101李成男2002-07-09機(jī)電系王春強(qiáng)20363知識儲(chǔ)備從上表存放的數(shù)據(jù)可以看出，該關(guān)系具有以下缺陷：（1）數(shù)據(jù)冗余。系名和系主任的存儲(chǔ)次數(shù)等于該系學(xué)生選修課程的人次；（2）插入異常。這個(gè)關(guān)系模式的主鍵是（學(xué)號、課程號），當(dāng)一個(gè)系里的學(xué)生如果沒有選修課程時(shí)，則課程號無值，導(dǎo)致該生的所有信息將無法插入數(shù)據(jù)庫中；（3）刪除異常。如果在某個(gè)系的學(xué)生全部畢業(yè)又沒招新生的情況下，刪除已畢業(yè)學(xué)生的信息時(shí)，將會(huì)使系名和系主任的信息也隨之刪除，但由于這個(gè)系仍然存在，卻又找不到該系的信息，即會(huì)出現(xiàn)刪除異常；（4）更新異常。當(dāng)要更改某個(gè)學(xué)生的姓名時(shí)，則必須搜索出包含該姓名的每條記錄，并對其姓名逐一修改，修改量大，如果某條記錄漏改了，則會(huì)造成數(shù)據(jù)不一致，即出現(xiàn)更新異常。

關(guān)系模式規(guī)范化66知識儲(chǔ)備針對上表所示的關(guān)系具有的上述缺陷應(yīng)該如何解決呢？就要利用規(guī)范化理論對關(guān)系模式進(jìn)行規(guī)范化。滿足特定要求的關(guān)系模式稱為范式，按其規(guī)范化程度從低到高可分為5級范式（NormalForm），分別為1NF、2NF、3NF（BCNF）、4NF和5NF。規(guī)范化程度較高的范式是較低范式的子集，一個(gè)低一級范式的關(guān)系模式，通過分解可以轉(zhuǎn)換為若干個(gè)高一級范式的關(guān)系模式，這個(gè)過程稱為關(guān)系的規(guī)范化。關(guān)系規(guī)范化的基本方法是逐步消除關(guān)系模式中不恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)依賴，使關(guān)系模式達(dá)到某種程度的分離，用一個(gè)關(guān)系來表達(dá)一事或一物。

關(guān)系模式規(guī)范化67知識儲(chǔ)備1.第一范式（1NF）1NF：如果關(guān)系模式R中不包含多值屬性，則R滿足第一范式，記為R∈1NF。第一范式要求不能在表中嵌套表，是關(guān)系模式要遵循的最基本要求，數(shù)據(jù)庫中所在的關(guān)系模式必須滿足第一范式。例如，前面的復(fù)合表所對應(yīng)的關(guān)系模式不滿足1NF，因?yàn)槠涑煽儗傩灾邪硕嚅T課程的成績，屬于表中嵌套表的情況，只有將復(fù)合表中的成績屬性拆開，形成二維表的形式，這樣就不存在表中嵌套表的情況了，其對應(yīng)的關(guān)系模式就滿足1NF了。

關(guān)系模式規(guī)范化68知識儲(chǔ)備1.第一范式（1NF）互動(dòng)1：什么樣的表才滿足第一范式？

關(guān)系模式規(guī)范化69知識儲(chǔ)備2.第二范式（2NF）

關(guān)系模式僅僅滿足1NF是不夠的，盡管學(xué)生關(guān)系模式滿足1NF，根據(jù)前面的分析，這個(gè)關(guān)模式存在數(shù)據(jù)冗余、插入異常、刪除異常和更新異常的缺陷，所以需要對該關(guān)系模式進(jìn)一步規(guī)范化，使之達(dá)到更高級別的范式。2NF：如果關(guān)系模式R滿足第一范式，且每個(gè)非鍵屬性完全函數(shù)依賴于R的鍵屬性，則R滿足第二范式，記為R∈2NF。在2NF中解決了插入異常問題。

關(guān)系模式規(guī)范化70知識儲(chǔ)備2.第二范式（2NF）

例如，學(xué)生關(guān)系模式S（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，系名，系主任，課程號，成績）不是2NF。因?yàn)樵撽P(guān)系模式的主鍵為（學(xué)號，課程號），對于非鍵屬性姓名和系名來說，它們只依依賴于學(xué)號，而與課程號無關(guān)，因此關(guān)系模式S存在部分函數(shù)依賴。解決的辦法是將關(guān)系模式進(jìn)行分解，使每個(gè)非鍵屬性完全函數(shù)依賴于鍵屬性。分解的方法是采用投影分解法。（1）把關(guān)系模式中對鍵完全函數(shù)依賴的非鍵屬性與決定它們的鍵放在一個(gè)關(guān)系模式中。（2）把對鍵部分函數(shù)依賴的非鍵屬性和決定它們的鍵放在一個(gè)關(guān)系模式中。（3）檢查分解結(jié)果，如果仍有不滿足2NF的，則按前兩步驟繼續(xù)分解。

關(guān)系模式規(guī)范化71知識儲(chǔ)備3.第三范式（3NF）

3NF：如果關(guān)系模式R滿足第二范式，且沒有一個(gè)非鍵屬性傳遞依賴于鍵，則稱R滿足第三范式，記為R∈3NF。在3NF中解決了刪除異常問題。例如，學(xué)生和系關(guān)系模式S-D（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，系名，系主任）滿足第二范式，由于系名由學(xué)號決定，系主任是由系名來決定，即存在系主任傳遞依賴于學(xué)號，因此S-D不滿足3NF，它存在刪除異常問題。解決的方法同樣是對S-D進(jìn)行投影分解。（1）把直接對鍵函數(shù)依賴的非主鍵屬性與決定它們的鍵放在一個(gè)關(guān)系模式中。（2）把造成傳遞依賴的屬性和被該屬性決定的其他屬性放在一個(gè)關(guān)系模式中。（3）檢查分解結(jié)果，如果仍有不滿足3NF的，則按前兩步驟繼續(xù)分解。3NF是一個(gè)可用關(guān)系模式應(yīng)滿足的最低范式，如果一個(gè)關(guān)系模式不滿足3NF，事實(shí)上它是不可用的。

關(guān)系模式規(guī)范化72任務(wù)實(shí)施【任務(wù)1】將學(xué)生關(guān)系模式S（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，系名，系主任，課程號，成績）規(guī)范化為第二范式。分析：對學(xué)生關(guān)系模式S來說，姓名、系名、系主任只依賴于學(xué)號，與學(xué)生所選課程號無關(guān)，因此可將它們放到一個(gè)關(guān)系模式中；成績屬性完全依賴于學(xué)號和課程號，可將它們放到一個(gè)關(guān)系模式中。因此，將學(xué)生關(guān)系模式S進(jìn)行分解，形成兩個(gè)新的關(guān)系模式，結(jié)果如下：選修關(guān)系模式：S-C（學(xué)號，課程號、成績）學(xué)生和系關(guān)系模式：S-D（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，系名，系主任）經(jīng)過上述模式分解，兩個(gè)關(guān)系模式中的非鍵屬性對鍵都是完全函數(shù)依賴，所以它們都滿足2NF。

互動(dòng)2：一個(gè)可用關(guān)系模式至少應(yīng)滿足第幾范式？關(guān)系模式規(guī)范化73任務(wù)實(shí)施【任務(wù)2】將學(xué)生和系關(guān)系模式S-D（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，系名，系主任）規(guī)范化為第三范式。分析：對學(xué)生和系關(guān)系模式S-D來說，姓名、性別、出生日期和系名直接依賴于學(xué)號，可將它們放在一個(gè)關(guān)系模式中，而把系名和系主任放到另一個(gè)關(guān)系模式中。因此，學(xué)生和系關(guān)系模式分解的結(jié)果如下：學(xué)生關(guān)系模式：S（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，系名）系關(guān)系模式：D（系名，系主任）分解后的關(guān)系模式S和D都不存在傳遞依賴關(guān)系，都滿足3NF。

關(guān)系模式規(guī)范化74復(fù)習(xí)：1關(guān)系模式規(guī)范化的作用；2第一范式滿足的條件；3將第一范式轉(zhuǎn)化為第二范式；4將第二范式轉(zhuǎn)化為第三范式；75關(guān)系模式規(guī)范化作業(yè)：1．分析下面是否滿足第三范式：2．預(yù)習(xí)MYSQL軟件安裝與配置及啟動(dòng)方法，微課視頻3。76關(guān)系模式規(guī)范化THANKYOU!項(xiàng)目1：部署數(shù)據(jù)庫開發(fā)環(huán)境數(shù)據(jù)庫應(yīng)用任務(wù)2MySQl安裝與配置——安裝、配置與登錄MySQL

教學(xué)目標(biāo)

素質(zhì)目標(biāo)

知識目標(biāo)1線上線下結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力；2培養(yǎng)學(xué)生積極探索、勇于創(chuàng)新的科學(xué)素養(yǎng)；3思政內(nèi)容：本次課講安裝與配置，培養(yǎng)學(xué)生小組溝通協(xié)作共同學(xué)習(xí)，解決問題能力和團(tuán)隊(duì)合作精神；1能講出MYSQL的特性；2能介紹MYSQL的版本及各版本的特點(diǎn)；3能理解關(guān)系數(shù)據(jù)庫相關(guān)特性；4對軟件安裝有進(jìn)一步的認(rèn)識

能力目標(biāo)1能分析數(shù)據(jù)特點(diǎn)和版本；2能下載需要軟件并安裝、配置、啟動(dòng)和退出；

教學(xué)重點(diǎn)下載與安裝MYSQL、配置MYSQL服務(wù)器；在CLC模式下登錄MySQL服務(wù)器

教學(xué)難點(diǎn)在系統(tǒng)提示符下登錄MySQL服務(wù)器教學(xué)重難點(diǎn)知識儲(chǔ)備1．了解MySQLMySQL是一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由瑞典MySQLAB公司開發(fā)，目前屬于Oracle旗下產(chǎn)品。MySQL是一個(gè)真正的多用戶、多線程SQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。SQL(結(jié)構(gòu)化查詢語言)是世界上最流行的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫語言之一，它使得存儲(chǔ)、更新和存取信息更加容易。MySQL是一個(gè)客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，它由一個(gè)服務(wù)器守護(hù)程序Mysqld和許多不同的客戶程序以及庫組成的。在Web應(yīng)用方面MySQL是最好的RDBMS(RelationalDatabaseManagementSystem，關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))應(yīng)用軟件之一。MySQL是一種關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)保存在不同的表中，而不是將所有數(shù)據(jù)放在一個(gè)大倉庫內(nèi)，這樣就增加了速度并提高了靈活性。MySQL所使用的SQL語言是用于訪問數(shù)據(jù)庫的最常用標(biāo)準(zhǔn)化語言。MySQL軟件采用了雙授權(quán)政策，它分為社區(qū)版和商業(yè)版，由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點(diǎn)，使得MySQL被廣泛地應(yīng)用在Internet上作為數(shù)據(jù)庫，如Facebook、Google、新浪、網(wǎng)易、百度等大型網(wǎng)站也在使用MySQL作為網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。

安裝、配置與登錄MySQL81知識儲(chǔ)備MySQL數(shù)據(jù)庫主要有以下特點(diǎn)。（一）可移植性用C和C++編寫，并用大量不同的編譯器測試，保證了源代碼的可移植性。（二）豐富的API接口MySQL為多種語言提供了API，這些編程語言包括C，C++，Java，PHP，Python，Perl，Eiffel和Ruby等。（三）多平臺(tái)支持MySQL支持如Linux、MacOS、OS/2、FreeBSD、NovellNetware、Windows等20多種操作系統(tǒng)，在一個(gè)操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用可以很方便地移植到其他操作系統(tǒng)，而不需要對程序做任何修改。

安裝、配置與登錄MySQL82知識儲(chǔ)備MySQL數(shù)據(jù)庫主要有以下特點(diǎn)。（四）強(qiáng)大的查詢功能支持常見的SQL語句規(guī)范，可以對不同表的查詢在同一查詢中實(shí)現(xiàn)，支持子查詢、視圖、存儲(chǔ)過程、觸發(fā)器、事務(wù)、外鍵約束等功能。（五）支持大型的數(shù)據(jù)庫可以處理上千萬條記錄的大型數(shù)據(jù)庫，國內(nèi)外的很多大型網(wǎng)站都在使用MySQL作為網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。（六）完全免費(fèi)在網(wǎng)上可以任意下載，并且可以查看到它的源文件，進(jìn)行必要的修改。（七）穩(wěn)定性MySQL的功能齊全，運(yùn)行速度很快，十分可靠，有很好的安全感。

安裝、配置與登錄MySQL83知識儲(chǔ)備2．MySQL的版本（一）按操作系統(tǒng)分類MySQL可分為Windows版、UNIX版、Linux版、MacOS等等版本。同時(shí)，針對這些操作系統(tǒng)的不同版本，也有相應(yīng)的MySQL版本。因此在下載MySQL時(shí)，需要根據(jù)不同的操作系統(tǒng)及版本選擇下載相應(yīng)的MySQL。（二）按用戶群分類針對不同的用戶群，MySQL可分為以下四個(gè)不同的版本。（1）MySQLCommunityEdition社區(qū)版，開源免費(fèi)，但不提供官方技術(shù)支持。（2）OracleMySQLCloudService企業(yè)版，需付費(fèi)。提供安全、經(jīng)濟(jì)高效的企業(yè)級MySQL云服務(wù)。（3）MySQLEnterpriseEdition企業(yè)版，需付費(fèi)，提供完善的技術(shù)支持，可以試用30天。（4）MySQLClusterCGE高級集群版，需付費(fèi)。互動(dòng)1：對大多數(shù)企來來說，MySQL被使用的原因是什么？（能講清理由即可）安裝、配置與登錄MySQL84知識儲(chǔ)備2．MySQL的版本（三）MySQL的版本以本教材采用的MySQL8.0.22版本為例，在版本號8.0.22中：（1）“8”表示主版本號，描述了文件格式；（2）“0”表示發(fā)行級別，主版本號和發(fā)行級別構(gòu)成了發(fā)行序列號；（3）“22”表示此發(fā)行系列內(nèi)的版本號，序列內(nèi)每發(fā)行一個(gè)新版該版本號會(huì)增加1。在發(fā)行版本號中可能還會(huì)含有后綴，用該后綴標(biāo)示發(fā)行版的穩(wěn)定級別。

安裝、配置與登錄MySQL85任務(wù)實(shí)施【任務(wù)1】下載MySQL安裝包。分析：MySQL的下載地址/downloads/mysql/。

下載過程在此略，詳見教材?！救蝿?wù)2】MySQL安裝與配置。安裝過程：MySQL下載完成后，開始安裝。安裝過程在此略，詳見教材。安裝、配置與登錄MySQL86知識儲(chǔ)備二、MySQL的啟動(dòng)與登錄在MySQL安裝完成后，打開“Windows任務(wù)管理器”窗口，可以看到MySQL服務(wù)進(jìn)程“MySQLd.exe”已經(jīng)啟動(dòng)：安裝、配置與登錄MySQL87知識儲(chǔ)備二、MySQL的啟動(dòng)與登錄如果MySQL服務(wù)因故關(guān)閉了，有兩種方式可以啟動(dòng)MySQL服務(wù)。1．通過Windows服務(wù)管理器來啟動(dòng)MySQL服務(wù)器單擊“開始”菜單下的“運(yùn)行”命令，在“打開”文本框中輸入“Services.msc”后單擊“確定”按鈕，打開“Windows服務(wù)管理器”：安裝、配置與登錄MySQL88知識儲(chǔ)備二、MySQL的啟動(dòng)與登錄如果MySQL服務(wù)因故關(guān)閉了，有兩種方式可以啟動(dòng)MySQL服務(wù)。2．在CMD模式下啟動(dòng)MySQL服務(wù)器單擊“開始”菜單下的“運(yùn)行”