知识大白
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数据库设计

本课目标

了解设计数据库的步骤

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

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

槽糕的数据库设计

  • 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

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，将 E-R 图转化为数据库模型图
  • 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：编写测试文档，进行软件测试工作
  • 软件维护阶段：安装部署，维护升级等工作
需求分析阶段

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）：标识数据库要进行管理的对象或实体，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）

E-R图

E-R图也称实体-关系图(Entity Relationship Diagram)，提供了表示实体类型、属性和关系的方法，是描述现实世界关系概念模型的有效方法，是表示概念关系模型的一种方式

数据库设计_第1张图片

映射基数表示通过联系与该实体关联的其他实体的关系

数据库设计_第2张图片

数据库设计建模工具

PowerDesigner、Rational Rose、Visio三种建模工具比较

 序号

比较角度

PowerDesigner

Rational Rose

Visio

1

开发公司

Sybase

Rational

Microsoft

2

开始的侧重点

数据库建模

UML建模

画图工具

3

应用系统规模

适合大中型系统开发

适合大中型系统开发

中小型系统的开发

4

编程语言

支持多种编程语言

支持多种编程语言

只支持微软的编程语言

5

数据库建模

最好

酒店管理系统的E-R图——Visio

数据库设计_第3张图片

酒店管理系统的E-R图——PowerDesigner

数据库设计_第4张图片

练习：使用PowerDesigner绘制E-R图，标识员工晋级业务实体、属性及实体间的关系。

数据库设计_第5张图片

关系模式

用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据即关系模型

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

数据库规范化

什么是范式：数据库设计对数据的存储性能，还有开发人员对数据的操作都有莫大的关系。所以建立科学的，规范的数据库是需要满足一些规范来优化数据存储方式

范式是关系数据库理论的基础，也是我们在设计数据库结构中所要遵循的规则和指导方法

三大范式

第一范式（1NF）

  • 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（也称最小的原子单元），则满足第一范式

数据库设计_第6张图片

第二范式（2NF）

  • 如果一个关系满足第一范式，并且每列必须和主键相关，则满足第二范式
  • 第二范式要求每个表只描述一件事情

数据库设计_第7张图片

第三范式（3NF）

  • 如果一个关系满足第二范式，并且表中各列必须和主键直接相关，不能间接相关，则满足第三范式

数据库设计_第8张图片

规范化的酒店管理系统E-R图

数据库设计_第9张图片

规范化的酒店管理系统数据库模型图

数据库设计_第10张图片

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