MySQL数据库学习笔记（八）实验课五之数据库系统设计

一上来就实验课五了，实验课四呢？实验课四的内容是添加索引，差不多就是那样。
这次实验课的内容感觉就有点硬核了，数据库系统设计。

重点：

记录下我在实验里面遇到的一些问题

1，E-R图绘制

我是用drawio绘制的，这篇文章有相关的一些使用方法。
这篇文章里有一些关于E-R图的说明，大概就是这样。

2，数据库逻辑结构

由于以前没有怎么这样接触过数据库，所以刚接触到这些的时候人也是麻麻的。
目前这里我觉得打脑壳的无外乎就是两个东西，1对多和多对多的关系。
通过一些学习，我大概也稍稍清楚了一对多和多对多这两个逻辑关系。

一对多关系：

如下图

这就可以得出，一个书架放很多本书，一个读者借很多本书
大概差不多是这样（为了防止同学们直接把我的这个图直接拿去应付，我就不发全图了）：

在这里可以看出，书，就是多。
通过学习我发现，一般数据库设计时遇到这种1对多的情况，往往采取父子表的形式
就比如这里的书架与图书，
书架就该设为父表，图书该设为子表，图书表中应该有个外键，设置为书架号。

当然，为了实现一些功能，我们不能单纯地只使用父子表。我们应该还需根据实际情况创建一张中间表，用于记录一些关系，就像这里的读者表与图书表，在它们之间我们应该设置一张借阅表用于确定借阅关系。同时为了实现1对多，即每本书只能被一个读者借，我们还应该设置相关的约束

多对多关系：

经过了一些学习以后，我觉得这种多对多关系基本上用一个中间表来实现关系连接。
具体的东西在后面有展示和解释。

一对一关系：

基本上这个关系放在一张表里面就是了。

3，主键外键约束

主键：

主键就是这个表里面要唯一的东东，可以是一列元素，也可以多列元素联合起来（联合主键）。不过一张表里面只能有一个主键，且不能为空。

外键：

外键用于与另一张表关联，一张表的外键是另一张表的主键。有外键的这张表就成了子表，被关联的那张表也就是父表。有的地方说主从表，意思都差不多吧。

约束：

主键和外键其实都是一种约束。但这里我要提一种约束，也是约束（废话）。
UNIQUE (A,B)联合约束，和联合主键类似但是不是主键，是一种约束。
打个比方：
一张表里有A,B,C,D四个元素
UNIQE(A,B)后，当你插入数据时
(1,1,0,1)和(1,1,0,2)不能被同时插入，因为A和B重复的。
具体用法在后面会有解释
如果还不懂的话那我可以线下来给你解释。

实验：

实验1 简单的图书系统：

要求：

1，根据需求分析数据库逻辑关系并画E-R图：

图书和书架之间：简单的一对多关系，通过父子表设置可以直接完成
图书和读者之间：图书和读者，我认为应该借助一个借阅表来牵线搭桥。
E-R图：

2，初步建表：

1，图书

2，书架

3，读者

这个系统所需要的最基础的部分就完了。

3，添加关系：

设置主键和外键：
一般是在子表里面添加外键，主表的外键的元素是父表的主键。
主键设置：

联接图书与书架：
向图书表中添加外键：

这样图书就与书架有了联系。

建立中间表：

这张表就是连接图书与读者的中间表
这里的id是记录，设置为主键则可以保证唯一。
同时这里uniqe(book_id)确保了书唯一，书在表里不重复出现，也就是意味着一本书只能被一个读者借阅。

实验2 简单的课程系统

要求：

1，分析关系并画E-R图：

由上述要求不难看出，我们需要建4个基础的表
学生，单位，课程，教师
学生和单位的关系：
一个学生只能有一个单位，一个单位可以有多个学生
单位和学生之间是一对多的关系，同时在现实中学生和单位也差不多是一种比较固定的从属关系，这里使用父子表（主从表）的方式将它们联系起来比较好，不过还是得要看完后再做决定
学生和课程的关系：
一个学生可以选很多门课，一门课可以被很多同学选
多对多的关系，适合建立中间表连接
课程和单位的关系：
一门课程由一个单位开设，一个单位可以开设多门课程
课程和教师的关系：
一门课程可以由多位教师教授，一个教师可以教多门课程。
多对多的关系，适合建立中间表连接。
教师和单位的关系：
一个教师属于一个单位，一个单位里可以有很多教师。
一对多的关系，适合用父子表形式连接

E-R图（后续证明这个表是错的）：

2，初步建表：

学生表：

课程信息表：

教师信息表：

单位表：

3，添加关系：

添加主键和外键：
对于学生表来说，学号应该是唯一的，但是学生表里面有一个课程元素，当学号不可重复的时候一个学号的选修课程就只能有一个，这不符合实际。
所以我们要设置一个联合主键，将学号和选修课程联合。
学生表主键：

单位表主键：

教师表主键：

课程表主键：

添加外键：

我想说的：
以上这种建表方式可以使用，但是我觉得还是不是很好，这是为了满足题目要求整的，这个系统里面数据感觉都很繁杂，很不单纯。具体说说：

1，对于学生表来说，这张学生表显然会很大，因为在学生表里有个“选修课程”这一项，也就意味着一个学号会有很多列用于记录学生的选课，这样做不好。当然，如果这个“选修课名”是包含学生这位学生已经选了的所有课程，那么这张表还是很好的。目前不清楚具体是什么意思，就权当这个选修课名只放一个课程。如果是后者，我的想法就是把这一栏数据去掉得了，让学生表更简单更单纯。结合实际与要求来看，学生和课程这两张表必定要用一个中间表来连接，这个中间表里显然会有学号和课程号，单单这两个东西就完全够数据显示了。

2，对于课程表来说，同理，好端端一个课程表里面非要有个讲授教师号，我觉得这样也会让这个表不单纯，毕竟课程与教师的连接也需要一张表才行，查询的时候多多少少也会用到这个表。

3, 教师表也不行，在需求里面教师表里有讲授课程编号但是没有单位名称，这样很不好，联系很混乱。

4,单位表也是，不够单纯。

我看来得要好好改改。
这是我修改后的E-R图：

删去了部分实体中的部分属性进行精简，同时这样各个实体之间的联系也能更加清晰一些。
简化后的4个表：




添加中间表：
学生选课表：


教师授课表：


这样，实验2就算是完成了。
以单位表为父表，其他表为子表实现1对1关系。
在教师与课程，学生与课程之间建立中间表并通过添加uniqe约束实现多对多关系。

实验3 工厂管理数据库

要求：

1，分析关系并画E-R图

先是5个基础的表
工厂，车间，仓库，零件，产品
显然，工厂与车间仓库之间是一对多关系
仓库与零件产品之间是一对多的关系，毕竟一个东西不能放在多个地方。
车间和产品是一对多关系，但是车间和零件是多对多关系。
产品和零件也是多对多关系。
结合实际，我打算这样设计：
工厂与车间、仓库之间使用父子表形式连接，
仓库与零件、产品之间使用父子表形式连接，
车间与产品之间使用父子表形式连接，
车间与零件使用中间表连接，
零件与产品使用中间表连接。
由此可以画出E-R图：

这个实验给的实体的属性要好多了。

2，初步建表：

工厂：

仓库：

车间：

零件：

产品：

3，添加关系

添加主键外键（构建父子表关系）：
工厂：

仓库：

车间：

产品：

零件：

添加中间表：
零件车间表：


零件产品装配表：


实验3就到此为止了。

实验4 教务系统

要求：

1，根据要求分析关系并画E-R图：

要求中已经把关系说得很清楚了，
我根据以上的关系做出如下简单的E-R图：

这个E-R图只显示了以上实体的联系，具体属性还没弄。
由于研究方向和教师是1对1的关系，因此我索性将研究方向作为教师这个实体的一个属性。
有些不合规。以下是合规的：

添加了一些属性后：

2，初步建表：

学院：

教室：

课程：

实验室：

项目：

学生：

教师：

3，添加关系：

添加主键外键：







添加中间表：
学生选课表：


教师授课表：


实验4完成。

结束~

结束