數(shù)據(jù)的完整性

1、.第5課 數(shù)據(jù)的完整性教材分析一、本課概述在參考模仿主題數(shù)據(jù)管理網(wǎng)站的基礎(chǔ)上，分析實體及屬性。然后根據(jù)ER圖設(shè)計三原則，初步畫出自己需要管理的主題數(shù)據(jù)ER圖。本節(jié)課將根據(jù)數(shù)據(jù)的完整性，來添加實體的主鍵，完善ER圖。由于數(shù)據(jù)模型設(shè)計是一項理論要求很高，而且需要不斷地改進。因此，我們只能設(shè)計一些簡單的主題數(shù)據(jù)模型，并且可能會存在許多的問題。為了滿足同學(xué)們有興趣深入設(shè)計ER圖的需要，本節(jié)課在拓展學(xué)習(xí)中，通過數(shù)據(jù)庫范式的應(yīng)用來分析數(shù)據(jù)模型是否合理，以幫助同學(xué)們進行深入有效的ER圖設(shè)計。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解數(shù)據(jù)完整性及其類型。2了解主鍵的概念，及主鍵的選取。3掌握設(shè)計ER圖的方法。三、教學(xué)重點1讓學(xué)生了解

2、數(shù)據(jù)完整性的意義及其類型。2如何讓學(xué)生勾畫出主題數(shù)據(jù)管理完整的ER圖。四、教學(xué)難點如何讓學(xué)生對主題數(shù)據(jù)管理作深入的分析，正確畫出完整的ER圖。制作效果動漫欄目動漫作品動漫作者瀏覽者評論分類分?jǐn)?shù)作品名稱作品簡介上傳日期動漫作品作品大小點擊次數(shù)作者姓名作者簡介代表作欄目編號評論制作評論1n11nn欄目名稱作品編號作者編號評論序號縮略圖帶主鍵的ER圖學(xué)習(xí)任務(wù)單1你設(shè)計的數(shù)據(jù)庫主題是： Flash動漫作品 2共有 4 實體，其主鍵分別為：欄目編號、作品編號、作者編號、評論序號3帶有主鍵的ER圖：一、教學(xué)范例二、學(xué)生作品范例帶主鍵的ER圖學(xué)習(xí)任務(wù)單1你設(shè)計的數(shù)據(jù)庫主題是： 中藥材大典 2共有 2 實體，

3、其主鍵分別為： 拼音索引、藥材編號 3帶有主鍵的ER圖：帶主鍵的ER圖學(xué)習(xí)任務(wù)單1你設(shè)計的數(shù)據(jù)庫主題是： 鞋庫 2共有 3 實體，其主鍵分別為： 類別編號、品牌編號、評論序號 3帶有主鍵的ER圖：類別品牌鞋評論分類品牌名稱分類名稱顏色用戶評價星級質(zhì)材品牌簡介品牌標(biāo)志價格說明評論1nn1類別編號評論序列號品牌編號索引藥材名稱分類n拼音索引中藥材圖片筆劃索引別名生境分布化學(xué)成份性狀出處原形態(tài)藥理作用性味主治功能1藥材編號教學(xué)過程一、知識點解析1數(shù)據(jù)完整性：數(shù)據(jù)完整性是指存儲在數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。2數(shù)據(jù)完整性的類型：域完整性：也可以稱列完整性，它指定一個數(shù)據(jù)集對某一列是否有效和確定是否允許

4、為空值。域完整性通常是通過有效性檢查來實現(xiàn)的，并且還可以通過限制數(shù)據(jù)類型、格式或者可能的取值范圍來實現(xiàn)。實體完整性：也可以稱為行完整性，要求每一表中的每一行都有一個惟一的標(biāo)識符，這種標(biāo)識符一般稱為主鍵值。參照考完整性：保證在主鍵（在被參照考表中）和外鍵之間的關(guān)系總是得到維護。如果在被參照考表中的一行被一個外鍵參考，那么這一行既不能被刪除，也不能修改主鍵值。（注：有關(guān)參照考完整性和外鍵將在第6課中詳細(xì)講解。）3主鍵：是可以唯一區(qū)分實體中的每一個實例的屬性。主鍵的必要性：每個實體都應(yīng)該具有主鍵。主鍵的存在就代表著實體結(jié)構(gòu)的完整性，實體的每一個實例必須得有唯一區(qū)分的屬性。主鍵主要是用于其他實體的外鍵

5、關(guān)聯(lián)，以及本實體中具體實例的修改與刪除。主鍵的選取原則視實體的本身情況而定，通常情況下盡量使主鍵無意義，比如說“編號”。二、制作實例1通過第4課的學(xué)習(xí)，我們設(shè)計出了“Flash動漫作品”數(shù)據(jù)管理主題的初步ER圖（如圖5-3-1所示）。本節(jié)課將根據(jù)數(shù)據(jù)完整性原則，設(shè)置主鍵，進一步完善“Flash動漫作品”ER圖。動漫欄目動漫作品動漫作者瀏覽者評論分類分?jǐn)?shù)作品名稱作品簡介上傳日期縮略圖作品大小點擊次數(shù)作者姓名作者簡介代表作欄目名稱評論制作評論1n11nn“Flash動漫”ER圖動漫作品圖5-3-1 “Flash動漫作品”不帶主鍵的ER圖2為了保證實體完整性，四個實體的主鍵分別設(shè)置為“欄目編號”、“

6、作品編號”、“作者編號”和“投票序號”。說明：在“動漫欄目”實體屬性中“欄目名稱”可以作為主鍵。但是為了查詢、刪除方便，采用添加“欄目編號”作為該表的主鍵。然后分析“動漫作品”實體，如果選取實體屬性“作品名稱”作為主鍵，那么作品名稱必須是唯一的，不可以是同名的。而實際上，許多Flash動漫作品有著相同的名稱，因此，用“作品名稱”作為主鍵是不合適的?？商砑印白髌肪幪枴弊侄巫鳛樵搶嶓w的主鍵。同樣的，添加“作者編號”為實體“動漫作者”的主鍵，“投票序號”為實體“游覽者評論”的主鍵。3根據(jù)實體完整性原則添加了主鍵后，設(shè)計完成的“Flash動漫作品”ER圖如圖5-3-2所示：動漫欄目動漫作品動漫作者瀏覽

7、者評論分類欄目編號分?jǐn)?shù)作品編號作品名稱作品簡介上傳日期縮略圖作品大小點擊次數(shù)作者編號投票序號作者姓名作者簡介代表作欄目名稱評論制作評論1n11nn“Flash動漫”ER圖動漫作品圖5-3-2 “Flash動漫作品”帶主鍵的ER圖4同學(xué)們針對自己的主題數(shù)據(jù)管理，在第4節(jié)課畫出的ER圖基礎(chǔ)上，再做仔細(xì)的分析（可以參考“拓展學(xué)習(xí)”中的“拓展一：數(shù)據(jù)庫范式”和“拓展二：“Flash動漫作品”ER模型形成詳解”），完善自己的ER圖。5填寫并保存“帶主鍵的ER圖”學(xué)習(xí)任務(wù)單的Word文檔，按要求上交作業(yè)。拓展學(xué)習(xí)拓展一：數(shù)據(jù)管理技術(shù)理論知識數(shù)據(jù)庫范式：是一種通過組織實體中的屬性，實現(xiàn)降低數(shù)據(jù)冗余、提高數(shù)據(jù)

8、模型的靈活性、穩(wěn)定性的技術(shù)，也是判斷數(shù)據(jù)模型是否合理的重要理論依據(jù)。數(shù)據(jù)庫范式的類型：第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式。第一范式：如果實體中所有的屬性都是不可分解的，那么這時的數(shù)據(jù)模型符合第一范式的要求。第二范式：如果數(shù)據(jù)模型滿足第一范式的要求，且所有的非主鍵屬性完全依賴與主鍵屬性，則稱這時的數(shù)據(jù)模型滿足第二范式的要求。第三范式：如果數(shù)據(jù)模型滿足第二范式的要求，且所有的非主鍵屬性之間都沒有依賴關(guān)系，則稱這時數(shù)據(jù)模型滿足第三范式的要求。BCNF范式：如果數(shù)據(jù)模型滿足第二范式的要求，且所有的非主屬性和主屬性對主鍵屬性不存在傳遞依賴，則稱這時數(shù)據(jù)模型滿足第三范式的要求。此為修正了的第三范式

9、。拓展二：“Flash動漫作品”ER模型形成詳解針對“Flash動漫作品”數(shù)據(jù)管理主題，根據(jù)數(shù)據(jù)庫范式來分析圖5-4-1所示的ER圖是否合理。動漫欄目動漫作品分類欄目編號分?jǐn)?shù)作品編號作品名稱作品簡介上傳日期縮略圖作品大小點擊次數(shù)作者姓名作者簡介欄目名稱評論1n動漫作品圖5-4-1 不符合數(shù)據(jù)庫范式的ER圖學(xué)習(xí)提示分析：（1）“動漫欄目”和“動漫作品”兩個實體中的屬性，均是最小單位，不可再分解，因此符合第一范式的要求。（2）在“動漫欄目”實體中，非主鍵屬性只有一個“欄目名稱”，依賴于主鍵“欄目編號”，因此符合第二范式的要求。在“動漫作品”實體中，十個非主鍵屬性都依賴于主鍵“作品編號”，因此符合第

10、二范式的要求。（3）在“動漫欄目”實體中，僅有一個非主鍵屬性，因此符合第三范式的要求。但在“動漫作品”實體中，“作者簡介”屬性依賴于“作者姓名”，“分?jǐn)?shù)”屬性依賴于“評論”，不符合第三范式“所有的非主鍵屬性之間都沒有依賴關(guān)系”的要求。因此，要繼續(xù)拆分“動漫作品”實體以滿足第三范式的要求。需要對“動漫作品”實體繼續(xù)拆分。（4）在“動漫作品”實體中，拆分出“作者”實體和“評論”實體。最后設(shè)計出如圖5-3-2所示的ER圖。拓展三：數(shù)據(jù)管理技術(shù)理論知識主鍵設(shè)計原則。第一：編號做主鍵。此方法就是采用實際業(yè)務(wù)中的唯一字段的“編號”作為主鍵設(shè)計，這在小型的項目中是推薦這樣做的，因為這可以使項目比較簡單化，但

11、在使用中卻可能帶來一些麻煩，比如要進行“編號修改”時，可能要涉及到很多相關(guān)聯(lián)的其他表，就象黎叔說的“后果很嚴(yán)重”；還有就是上面提到的“業(yè)務(wù)要求允許編號重復(fù)時”，我們再那么先知，都無法知道業(yè)務(wù)將會修改成什么?第二：自動編號主鍵。這種方法也是很多朋友在使用的，就是新建一個ID字段，自動增長，非常方便也滿足主鍵的原則，優(yōu)點是：數(shù)據(jù)庫自動編號，速度快，而且是增量增長，聚集型主鍵按順序存放，對于檢索非常有利；數(shù)字型的，占用空間小，易排序，在程序中傳遞也方便；如果通過非系統(tǒng)增加記錄（比如手動錄入，或是用其他工具直接在表里插入新記錄，或老系統(tǒng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入）時，非常方便，不用擔(dān)心主鍵重復(fù)問題。缺點：其實缺點也就是來自其優(yōu)點，就是因為自動增長，在手動要插入指定ID的記錄時會顯得麻煩，尤其是當(dāng)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)集成時，需要數(shù)據(jù)導(dǎo)入時，很難保證原系統(tǒng)的ID不發(fā)生主鍵沖突（前提是老系統(tǒng)也是數(shù)字型的）；如果其他系統(tǒng)主鍵不是數(shù)字型那就麻煩更大了，會導(dǎo)致修改主鍵數(shù)據(jù)類型了，這也會導(dǎo)致其他相關(guān)表的修改，后果同樣很嚴(yán)重;就算其他系統(tǒng)也是數(shù)字型的，在導(dǎo)入時，為了區(qū)分新老數(shù)據(jù)，可能想在老數(shù)據(jù)主鍵前統(tǒng)一加一個“o”(old