（四）数据建模和数据库设计

学习内容

数据建模
数据库设计

软件开发的步骤

大致分为:

1. 需求分析
2. 系统设计
3. 编码实现
4. 系统测试
5. 运行维护

系统设计中一个重要的环节就是数据库设计

数据库设计的时候需要先进行数据建模(实体关系图 E-R图)

数据建模的依据就是前期所做的需求分析

数据建模

1.Model of system in client’s mind
2.Entity model of client’s model
3.Table model of entity model
4.Tables on disk

实体-关系图

• 实体-关系图(Entity Relationship Diagram)，也称为E-R图,提供了表示实体、属性和关系的方法，用来描述现实世界的概念模型。

• 构成E-R图的基本要素是实体、属性和关系

• 实体(Entity)：实体用来表示具有相同特征和性质的事物(类似于java的类)，实体由实体名和实体属性来表示。

• 属性(Attribute)：实体所具有的某一特性，一个实体可以有若干个属性

• 关系(Relationship)：实体彼此之间相互连接的方式称为关系。一般可分为以下 3 种类型:
  一对一关系 (1 ∶ 1)
  一对多关系 (1 ∶ N)
  多对多关系 (M ∶ N)

may-be 和 must-be

• 在实体与实体之间的关系中,都会存在着may-be和must-be这俩种情况,例如:
  系统中有顾客和订单俩个实体(1:N关系),一个顾客对应多个订单,一个订单对应一个顾客,而且一个顾客可以(may be)没有订单和他对应,一个订单一定(must be)会有顾客和它对应.

ER图中符号的表示

1)# : 唯一, 以后可能表示为主键
2)* : 非空
3)o : 可有可无
4)虚线: may be 顾客这边虚线，顾客可能没有订单
5)实线: must be 订单这边实线，订单一定是属于某个客户。
6)竖杠(|): 代表要强制在(|)一方建立一个联合主键，将对方ID拿过来做联合主键
7)伞状图标代表多的一方,不是伞状图标则代表一的一方

数据库设计

• 数据建模完成之后,可以把ER图转换成数据中的表

1. 实体的名字转换为表的名字
2. 实体的属性转换为表中的列
3. 具有唯一特点的属性设置为表中的主键
4. 根据实体之间的关系设置为表中某列为外键列(主外键关联)
   注意:第四步主要是:实体关系—>表关系

• 设计关系数据库时，遵从不同的规范要求，才能设计出合理的关系型数据库，这些不同的规范要求被称为不同的范式，各种范式呈递次规范，越高的范式数据库冗余越小。

• 目前关系数据库有六种范式：
  第一范式(1NF)
  第二范式(2NF)
  第三范式(3NF)

  巴斯-科德范式(BCNF)
  第四范式(4NF)
  第五范式(5NF，又称完美范式)

• 注:满足最低要求的范式是第一范式(1NF)。在第一范式的基础上进一步满足更多规范要求的称为第二范式(2NF)，其余范式以次类推。一般说来，数据库只需满足第三范式(3NF)就行了

第一范式:

• 一个表中,每个列里面的值是不能再分割的.
  例如这样设计一张表:
  表中有一个列是:爱好
  这个列的值可能会是这样:足球篮球乒乓球
  但是这值是可以再分割的:足球、篮球、乒乓球
  所以这种设计是不满足第一范式

第二范式:

• 第二范式是在满足第一范式的基础上
  • 表中的非主键列都必须依赖于主键列
    例如这样设计一张表:
    订单表: 订单编号 是主键
    订单编号 订单名称 订单日期 订单中产品的生产地
  • 这几个非主键列中,产品生产地是不依赖于订单编号的,所以这种设计是不满足第二范式

第三范式:

• 第三范式是在满足第二范式的基础上

  • 表中的非主键列都必须直接依赖于主键列,而不能间接的依赖.
    (不能产生依赖传递)
    例如这样设计一张表:
    订单表: 订单编号 是主键
    订单编号 订单名称 顾客编号 顾客姓名

  • 顾客编号依赖于订单编号,顾客姓名依赖于顾客编号,从而顾客姓名间接的依赖于订单编号,那么这里产生了依赖传递,所以这个设计是不满足第三范式的

了解主键和外键

主键

1. 能做主键的列必要满足非空唯一的特点
2. 只要满足非空唯一的任何列都可以做主键
3. 可以让表中一个有意义的列做主键,比如说学号,它既表示学生学号又作为表中的主键,因为这个列满足非空唯一的条件
4. 也可以找一个没有意义的列做主键,就是用来唯一标识一行记录的，例如ID
5. 我们可以让多个列联合在一起做表中的主键,那么它就是联合主键,要求这几个列的值联合在一起是非空唯一的

外键

1. 表中的某一个列声明为外键列,一般这个外键列的值都会引用于另外一张表的主键列的值(有唯一约束的列就可以,不一定非要引用主键列)
2. 另外一张表的主键列中出现过的值都可以在外键列中使用,没有出现过的值,都不能使用
3. 外键列值也可以为空的,提前是这个外键列在表中不做主键,因为我们也可以把表中的外键列当做主键来使用(只有满足非空唯一的要求就可以)
4. 如果把B表中的联合主键的值引用到A表中做外键,因为是俩个列在B表中做联合主键,那么A表引用过来的时候也要把俩个列的值都引用过来,那么它们在A表中就会作为一个联合外键出现

总结

今天学习了数据建模和数据库设计相关概念知识。

Oracle day4+

学习内容

建表

建表的格式

• create table 表名(
  列名1 数据类型 列级约束,
  列名2 数据类型 列级约束,
  列名3 数据类型 列级约束,
  列名4 数据类型 列级约束
  );

• create table 表名(
  列名1 数据类型 ,
  列名2 数据类型 ,
  列名3 数据类型 列级约束,
  列名4 数据类型 列级约束,
  表级约束1,
  表级约束2
  );

• 建表过程中,需要:

  1. 关键字
  2. 表名
  3. 列名
  4. 数据类型
  5. 约束
  6. 固定格式

• 约束分为列级约束和表级约束，都是对值进行约束。如列的值不能为空，列的值必须是唯一的等约束。
  注：列级约束也称为行级约束

• 列级约束和表级约束可以写也可以不写。例如:

  create table 表名(
  列名1 数据类型,
  列名2 数据类型,
  列名3 数据类型,
  列名4 数据类型
  );

表名

1. 字母开头
2. 1-30个字符长度
3. 只能出现A–Z, a–z, 0–9, _, $, #
4. 不能和对象名重复
5. 不能是数据库中关键字

列的常用数据类型

1. char
2. varchar
3. varchar2
4. number
5. date
   其他类型 BLOB CLOB
   BLOB和CLOB都是大字段类型，BLOB是按二进制来存储的，而CLOB是可以直接存储文字的

char varchar varchar2的区别及特点

1. CHAR长度固定，VARCHAR2的长度可变；
2. CHAR效率比VARCHAR2的效率稍高；
3. VARCHAR是数据库标准的字符类型；
4. VARCHAR2是Oracle自己开发的数据类型；
5. VARCHAR2存储NULL值；
6. Oracle建议使用VARCHAR2。

列的约束

1.主键约束 PRIMARY KEY primary key
2.外键约束 FOREIGN KEY foreign key
3.唯一约束 UNIQUE unique
4.非空约束 NOT NULL not null
5.check约束 CHECK check

列级约束/行级约束

• 在列的后面直接加上的约束。
  create table 表名(
  列名1 数据类型 列级约束,
  列名2 数据类型 列级约束,
  列名3 数据类型 列级约束,
  列名4 数据类型 列级约束
  );

表级约束

• 在所有列声明以后加的约束。
  create table 表名(
  列名1 数据类型,
  列名2 数据类型,
  列名3 数据类型,
  列名4 数据类型,
  表级约束1,
  表级约束2
  );

建表实例

例1:

		//普通的建表例子
		create table student(
			id number primary key,
			name varchar2(200) not null,
			age number,
			birthday date
		);

		drop table student;

例2:

		//使用四种列级约束 主键约束 非空约束 唯一约束 check约束
		create table student(
			id number primary key,
			name varchar2(100) not null,
			email varchar2(100) unique,
			gender char(1) check(gender in('f','m')),
			age number,
			birthday date
		);
		
		drop table student;

例3:

		//使用列级约束 声明 外键约束
		create table t_customer(
			id number primary key,
			name varchar2(200) not null
		);
		
		create table t_order(
			id number primary key,
			content varchar2(200) not null,
			customer_id number references t_customer(id)
		);
		
		drop table t_customer;
		drop table t_order;

注意：订单表中的外键列customer_id的值引用自顾客表t_customer中的主键列id的值
1.这时候直接删除顾客表是不行的,因为t_customer的主键列的值被别的表给引用了.
2.我们可以先删除订单表t_order,然后再删除t_customer就可以了
3.如果非要想直接删除到顾客表t_customer,就需要使用下面的语句:
drop table t_customer cascade constraints;
4.该语句表示,删除t_customer表的同时,也级联删除与表相关的约束,外键约束没有了,这个表自然可以被删除掉
5.cascade是级联的意思

例4:

		//使用表级约束
		create table student(
			id number,
			name varchar2(20) not null,
			age number default 20,
			email varchar2(100),
			gender char,
			primary key(id),
			unique(email),
			check(gender in('f','m'))
		);
		
		drop table student;

注:非空约束(not null)不能声明成表级约束

例5:

		//使用表级约束 声明 外键约束
		create table t_customer(
			id number primary key,
			name varchar2(200) not null
		);
		
		create table t_order(
			id number primary key,
			content varchar2(200) not null,
			customer_id number,
			foreign key(customer_id) references t_customer(id)
		);
		
		drop table t_order;
		drop table t_customer;

例6:

		//使用表级约束 声明 联合唯一约束
		create table student(
			id number primary key,
			class varchar2(50) not null,
			name varchar2(50) not null,
			unique(class,name)
		);

		drop table student;

注意:学生的班级和学生的名字联合起来必须是唯一的(联合唯一)
注意:联合唯一约束必须使用表级约束来声明

例7:

		//使用表级约束 声明 联合主键
		create table t_customer(
			id number,
			name varchar2(50),
			primary key(id,name)
		);

		drop table t_customer;

例8:

		//使用表级约束 声明 联合外键
		create table t_customer(
			id number,
			name varchar(50),
			primary key(id,name)
		);

		create table t_order(
			id number,
			price number not null,
			customer_id number,
			customer_name varchar(50),
			foreign key(customer_id,customer_name) references t_customer(id,name)
		);


		drop table t_order;
		drop table t_customer;

表级约束和列级约束对比
1.表级约束和列级约束所写的位置不一样
2.not null约束不能用表级约束来声明
3.表级约束和列级约束声明语法稍有所不同
4.如果要声明的约束为联合主键、联合外键、联合唯一的时候,就一定要用表级约束.

constraint关键字

1.constraint是约束的意思
2.建表的时候可以给约束起一个名字,这个名字起的规律一般会是:表名_列名_约束类型
3.如果没有给约束起名字,那么系统也会给这个约束起一个默认的名字,这不过这个默认的名字对我们来说并不友好(我们看不懂)
4.将来我们可以根据我们之前给约束起好的名字而找到这个约束,然后进行修改

例1:

		//列级约束 起约束名字
		create table student(
			id number constraint student_id_pk primary key,
			name varchar2(100) constraint student_name_nn not null,
			email varchar2(100) constraint student_email_un unique,
			gender char(1) constraint student_gender_ck check(gender in('f','m')),
			age number,
			birthday date
		);
		
		drop table student;

例2:

		//表级约束 起约束名字
		create table t_customer(
			id number,
			name varchar2(20) not null,
			age number,
			email varchar2(100),
			gender char,
			constraint cus_id_pk primary key(id),
			constraint cus_email_un unique(email),
			constraint cus_gender_ck check(gender in('f','m'))
		);

		create table t_order(
			id number,
			price number not null,
			customer_id number,
			constraint order_cid_fk foreign key(customer_id) references t_customer(id)
		);
		
		drop table t_order;
		drop table t_customer;

特殊的建表:建立一张表和s_dept一模一样

例1:

		//s_dept的表结构和表中的数据全部复制过来
		create table test1
		as
		select * from s_dept;

例2:

		//只拿来s_dept的表结构,没有数据
		create table test2
		as
		select * from s_dept
		where 1=2;

例3:

		//只复制表中某几个列以及数据
		create table test3
		as
		select id,last_name,salary from s_emp;

	ON DELETE CASCADE
	on delete cascade

这个语句是在建表中,声明外键约束的时候一个可选项,我们后面的DML章节中再进一步讨论

一对一关系建表
一对多关系建表
多对多关系建表

总结

最近很多都是概念性知识，实际操作的东西也就是需要大量记忆，我感觉对数据库这方面不太敏感，需要提高一下学习技巧，最好是提高记忆力。