數(shù)據(jù)庫第一部分理論知識

數(shù)據(jù)庫第一部分理論知識第1頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六第1章

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述

第2頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六什么是數(shù)據(jù)庫（What）？為什么需要數(shù)據(jù)庫（Why）？怎樣使用數(shù)據(jù)庫(How)？1.1引言三個問題第3頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六產(chǎn)品型號：9種本地銷售商：各種類型、3000多個代理商：全國各地問題：如果你是這家公司的主管，你需要什么信息？1.1引言案例一：某銷售公司第4頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六各代理商和零售商的進、銷、存情況；各種銷售渠道的銷售情況；不同型號產(chǎn)品在不同地域的銷售情況；另外，需要對客戶關(guān)系進行維護和管理，對市場部門的業(yè)績進行考核等。1.1引言需要信息第5頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六如何抽象現(xiàn)實世界中的對象，如何表達數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系；如何方便、有效地維護和利用數(shù)據(jù)。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)所要解決的基本問題是什么？第6頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成p3圖1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成第7頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成數(shù)據(jù)(data):是對客觀事物的抽象描述。數(shù)據(jù)的形式/載體：數(shù)值、文字、圖形、圖像、聲音等數(shù)據(jù)的涵義：即數(shù)據(jù)的語義或數(shù)據(jù)解釋。例如（983501011，張捷，女，1970，北京，信息系）1.數(shù)據(jù)第8頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成數(shù)據(jù)信息（經(jīng)加工和處理）。數(shù)據(jù)處理通常包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)檢索和數(shù)據(jù)傳輸（輸出）等環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)與信息的聯(lián)系：數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是有用的數(shù)據(jù)。1.數(shù)據(jù)第9頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成數(shù)據(jù)處理p3例如：一個人的出生日期是有生以來不可改變的基本特征之一，屬于原始數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)信息決策加工、處理分析、篩選數(shù)據(jù)信息決策加工、處理分析、篩選數(shù)據(jù)信息決策加工、處理分析、篩選出生日期年齡何時辦理退休手續(xù)現(xiàn)年-出生年年齡、性別、職稱退休年齡規(guī)定出生日期年齡何時辦理退休手續(xù)現(xiàn)年-出生年年齡、性別、職稱退休年齡規(guī)定出生日期年齡何時辦理退休手續(xù)現(xiàn)年-出生年年齡、性別、職稱退休年齡規(guī)定第10頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成數(shù)據(jù)庫（DataBase）是存儲數(shù)據(jù)的容器。邏輯相關(guān)的數(shù)據(jù)的集合長期積累保存下來的數(shù)據(jù)信息知識智慧2.數(shù)據(jù)庫

第11頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）一種系統(tǒng)軟件，功能有：1）提供數(shù)據(jù)定義語言，建立新的數(shù)據(jù)庫；2）提供數(shù)據(jù)查詢語言；3）提供數(shù)據(jù)操縱語言；4）支持大量數(shù)據(jù)存儲；5）控制并發(fā)訪問；3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)第12頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）由保存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、用戶應(yīng)用程序和用戶組成。DBMS是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心書p13（廣義涵義）4.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)第13頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.2.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點1.數(shù)據(jù)整體結(jié)構(gòu)化2.數(shù)據(jù)高度共享、低冗余度3.很高的數(shù)據(jù)獨立性4.完備的控制功能1）數(shù)據(jù)的安全性（Security）2）數(shù)據(jù)完整性（Integrity）3）并發(fā)控制（Concurrency）4）數(shù)據(jù)庫恢復(fù)（Recovery）第14頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)據(jù)庫發(fā)展過程

1.數(shù)據(jù)文件2.應(yīng)用數(shù)據(jù)庫3.主題數(shù)據(jù)庫4.數(shù)據(jù)倉庫第15頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)據(jù)的三個范疇1.2.3數(shù)據(jù)描述（補充）轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換過程現(xiàn)實世界信息世界抽象現(xiàn)實世界信息世界計算機世界數(shù)據(jù)模型概念模型第16頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟p51.需求分析2.概念設(shè)計--建立E-R模型3.邏輯設(shè)計—建立關(guān)系模型4.數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)在DBMS中建立數(shù)據(jù)庫第17頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六兩種策略自下向上自上向下數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟1.需求分析第18頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六事務(wù)業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)從業(yè)務(wù)流程入手；反映實際問題對數(shù)據(jù)處理的需求，是動態(tài)需求；需求分析自下向上第19頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六事務(wù)報表、信息數(shù)據(jù)從各種報表和經(jīng)常查詢的信息入手；反映實際問題對信息和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的需求，是靜態(tài)需求；需求分析自上向下第20頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟1.需求分析2.概念設(shè)計--建立E-R模型第21頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4實體－聯(lián)系模型（E-RModel）用于概念設(shè)計以圖形表示模型中各元素以及它們之間的聯(lián)系，又稱E-R圖

E-RModel第22頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.1實體－聯(lián)系模型中的基本概念1．實體（entity）2．屬性（attribute）、屬性的域3．實體集（entityset/entityclass）4．鍵（又稱為碼）（key）5．實體型（entitytype）6．聯(lián)系（relationship）（1∶1）、（1∶n）、（m∶n）

第23頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.1實體－聯(lián)系模型中的基本概念學(xué)生實體圖形表示

第24頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式1.一對一聯(lián)系（1∶1）圖1.4班實體集與班長實體集例1.1考慮學(xué)校里的班級和班長之間的聯(lián)系問題。每個班只有一位班長，每位班長只在一個班里任職。班長實體集與班實體集之間的聯(lián)系是一對一聯(lián)系。

第25頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式1.一對一聯(lián)系（1∶1）例1.2某經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)需要對入駐其中的公司及其總經(jīng)理信息進行管理。如果給定的需求分析如下：⑴每個公司有一名總經(jīng)理，每位總經(jīng)理只在一個公司任職；⑵需要存儲和管理的公司數(shù)據(jù)是：公司名稱，地址，電話；⑶需要存儲和管理的總經(jīng)理數(shù)據(jù)是：姓名，性別，民族，出生日期。要求：建立此問題的概念模型。第26頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式1.一對一聯(lián)系（1∶1）2）E-R模型

⑴實體型公司（公司編號，公司名稱，地址，電話）總經(jīng)理（經(jīng)理編號，姓名，性別，出生日期，民族）注意：但兩個實體集中沒有適合作為鍵的屬性，因此在兩個實體集中增加“編號”屬性作為實體的鍵。第27頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式1.一對一聯(lián)系（1∶1）⑵E-R圖如下：第28頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式2．一對多聯(lián)系（1∶n）例1.3考慮學(xué)生與班之間的聯(lián)系問題。一個班有多名學(xué)生，而每個學(xué)生只屬于一個班。因此，班實體集與學(xué)生實體集之間的聯(lián)系是一對多聯(lián)系。

第29頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式例1.4

一家企業(yè)需要用計算機來管理它分布在全國各地的倉庫和員工信息。如果給定的需求信息如下：⑴某公司有數(shù)個倉庫分布在全國各地，每個倉庫中有若干位員工，每位員工只在一個倉庫中工作。⑵需要管理的倉庫信息包括：倉庫名稱、倉庫地點、倉庫面積。⑶需要管理的倉庫中員工信息包括：姓名、性別、出生日期和工資。要求：建立此問題的概念模型。2．一對多聯(lián)系（1∶n）第30頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式2）E-R模型

⑴實體型倉庫（倉庫號，倉庫名，地點，面積）員工（員工號，姓名，性別，出生日期，工資）注意：但兩個實體集中沒有適合作為鍵的屬性，因此在兩個實體集中增加“編號”屬性作為實體的鍵。2．一對多聯(lián)系（1∶n）第31頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式⑵E-R圖如下：2．一對多聯(lián)系（1∶n）第32頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式例1.5考慮學(xué)校中的學(xué)生與各類學(xué)生社團之間的情況。

3.多對多聯(lián)系（m∶n）第33頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式例1.6考慮學(xué)生與課程之間的情況。學(xué)校需要對學(xué)生及其選課的信息進行管理。要求：需求分析,并建立此問題的概念模型。3.多對多聯(lián)系（m∶n）第34頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式1）需求分析⑴一位學(xué)生選修多門課程，每門課程也會有多個學(xué)生選擇。學(xué)生實體集與課程實體集之間的聯(lián)系是多對多的聯(lián)系。⑵需要為課程編號，用“課程號”惟一地標(biāo)識每一門課程并作為課程實體集的鍵。⑶學(xué)生實體集的鍵是屬性學(xué)號。3.多對多聯(lián)系（m∶n）第35頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式2）E-R模型

⑴實體型學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，院系）課程（課程號，課程名，開課單位，學(xué)時數(shù)，學(xué)分）3.多對多聯(lián)系（m∶n）第36頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式⑵E-R圖如下：3.多對多聯(lián)系（m∶n）注意：聯(lián)系可以擁有屬性

第37頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式例1.7

某公司有分布在全國各地的多個倉庫。每個倉庫中有多名員工。每張訂單一定是與一名員工簽訂的。每張訂單上的商品由一名供應(yīng)商供貨。4.多元聯(lián)系第38頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式例1.7

某公司有分布在全國各地的多個倉庫。每個倉庫中有多名員工。每張訂單一定是與一名員工簽訂的。每張訂單上的商品由一名供應(yīng)商供貨。4.多元聯(lián)系第39頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式例1.8某公司有分布在全國各地的數(shù)個倉庫。每個倉庫存放多種零件，同時一種零件也會存放在不同的倉庫中；全部零件由多個供應(yīng)商提供；每個供應(yīng)商提供多種零件。倉庫實體集與零件實體集之間的聯(lián)系是多對多聯(lián)系，零件實體集與供應(yīng)商實體集之間的聯(lián)系也是多對多聯(lián)系。4.多元聯(lián)系第40頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.4.2實體集之間的聯(lián)系形式例1.8某公司有分布在全國各地的數(shù)個倉庫。每個倉庫存放多種零件，同時一種零件也會存放在不同的倉庫中；全部零件由多個供應(yīng)商提供；每個供應(yīng)商提供多種零件。倉庫實體集與零件實體集之間的聯(lián)系是多對多聯(lián)系，零件實體集與供應(yīng)商實體集之間的聯(lián)系也是多對多聯(lián)系。4.多元聯(lián)系第41頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計1）確定實體；2）確定實體的屬性；避免重復(fù)屬性使用原始屬性、原子屬性3）確定實體集的鍵；不具有可以作為鍵的屬性，這是就要設(shè)立一個“編號”或“代碼”之類的屬性作為鍵屬性在建立數(shù)據(jù)庫前為實體集中所有實體編碼。4）確定實體集之間的聯(lián)系類型。5）用E-R圖和實體型表達概念模型設(shè)計結(jié)果。過程歸納第42頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟1.需求分析2.概念設(shè)計--建立E-R模型3.邏輯設(shè)計—建立關(guān)系模型第43頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六第2章關(guān)系模型和關(guān)系數(shù)據(jù)庫

第44頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1層次模型層次模型（HierarchicalModel）是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最早采用的數(shù)據(jù)模型，它是通過從屬關(guān)系結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，層次模型是有向“樹”結(jié)構(gòu)。其主要特征如下：（1）有且僅有一個無父結(jié)點的根結(jié)點。（2）根結(jié)點以外的子結(jié)點，向上有且僅有一個父結(jié)點，向下可有若干子結(jié)點。ABCDEC1C2C3E1E11E122.1數(shù)據(jù)模型第45頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型（NetworkModel）是層次模型的擴展，它表示多個從屬關(guān)系的層次結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)一種交叉關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀模型是有向“圖”結(jié)構(gòu)。其主要特征如下：（1）允許一個以上的結(jié)點無父結(jié)點。（2）一個結(jié)點可以有多于一個的父結(jié)點。ABCDEF2.1數(shù)據(jù)模型第46頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六3關(guān)系模型（P9）關(guān)系模型（RelationalModel）的所謂“關(guān)系”是有特定含義的。關(guān)系模型的所謂“關(guān)系”雖然也適用于這種一般的理解，但同時又特指那種雖具有相關(guān)性而非從屬性的，按照某種平行序列排列的數(shù)據(jù)集合關(guān)系。關(guān)系模型是用“二維表”表示事物間的聯(lián)系。某超級市場員工分布情況表部門姓名性別年齡經(jīng)營部王東華女25營業(yè)部齊統(tǒng)焇男41采購部陳東東男36經(jīng)貿(mào)公司霍熱平女292.1數(shù)據(jù)模型第47頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.1關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)p15二維表格：行唯一；列唯一；基本特點倉庫號倉庫名地點面積WH1興旺上海390WH2廣發(fā)長沙460WH3紅星昆明500WH4奧勝蘭州280WH5高利長春300WH6中財北京600表2.1“倉庫”關(guān)系第48頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.2關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1．關(guān)系（relation）：一個二維表格。2．屬性（attribute）：每一列3．元組（tuple）：每一行4．域（domain）：每一屬性的取值范圍基本概念

第49頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.2關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5．關(guān)鍵字（key）：又稱主屬性⑴候選關(guān)鍵字（candidatekey）惟一地標(biāo)識一個元組的一個屬性或多個屬性的組合。一個關(guān)系中可以有多個候選關(guān)鍵字。例如，“學(xué)號”，“身份證號”都可以作“學(xué)生”的候選關(guān)鍵字。⑵主關(guān)鍵字（primarykey）把關(guān)系中的一個候選關(guān)鍵字定義為主關(guān)鍵字。一個關(guān)系中只能有一個主關(guān)鍵字，用以惟一地標(biāo)識元組，簡稱為主鍵。基本概念

第50頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.2關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)6．外部鍵（foreignkey）如果某個關(guān)系中的一個屬性或?qū)傩越M合不是所在關(guān)系的主關(guān)鍵字或候選關(guān)鍵字，但卻是其他關(guān)系的主關(guān)鍵字，對這個關(guān)系而言，稱其為外部關(guān)鍵字，簡稱外鍵?；靖拍?/p>

第51頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.2關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)7．關(guān)系模式（relationalschema）關(guān)系模式是對關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述。簡記為：關(guān)系名（屬性1，屬性2，屬性3，……屬性n）?；靖拍?/p>

第52頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六基本概念的比較概念模型關(guān)系模型Access數(shù)據(jù)庫用戶實體集關(guān)系數(shù)據(jù)庫表二維表格實體元組記錄行屬性屬性字段列鍵主鍵/外鍵主索引/普通索引實體型關(guān)系模式第53頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化以關(guān)系模型為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫，利用關(guān)系描述現(xiàn)實世界中的對象。一個關(guān)系既可用來描述一個實體及其屬性，也可用來描述實體間的聯(lián)系。1關(guān)系數(shù)據(jù)庫第54頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化關(guān)系數(shù)據(jù)庫是由一組關(guān)系組成的。針對一個具體問題：應(yīng)該構(gòu)造幾個關(guān)系？每個關(guān)系由那些屬性組成？這就是關(guān)系數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計要研究的問題。1關(guān)系數(shù)據(jù)庫第55頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.3.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化（補充）1．函數(shù)依賴函數(shù)依賴是屬性之間的一種聯(lián)系，普遍存在于現(xiàn)實生活中。非關(guān)鍵字屬性函數(shù)依賴關(guān)鍵字屬性。例如：STUDENT1(學(xué)號，姓名，性別，出生日期，專業(yè))記作：學(xué)號→姓名，學(xué)號→專業(yè)；學(xué)號姓名性別出生日期專業(yè)010001AF01/01/82會計010002BF04/11/83注會010003CM05/18/81會計010004DF09/12/82會計表2.3STUDENT1關(guān)系第56頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.3.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化2.完全依賴：例如：學(xué)習(xí)成績（學(xué)號，課程號，成績）單個屬性做關(guān)鍵字必完全依賴。學(xué)號姓名性別出生日期專業(yè)010001AF01/01/82會計010002BF04/11/83注會010003CM05/18/81會計010004DF09/12/82會計表2.3STUDENT1關(guān)系第57頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.3.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化3.

傳遞依賴?yán)纾篠TUDENT2(學(xué)號，姓名，性別，出生日期，專業(yè)，學(xué)院，院長)。函數(shù)依賴關(guān)系是：學(xué)號→學(xué)院、學(xué)院→院長。學(xué)號→院長稱為傳遞依賴。傳遞依賴帶來的問題：數(shù)據(jù)冗余太大，以及更新、插入和刪除操作的異常表2.4STUDENT2關(guān)系學(xué)號姓名性別出生日期專業(yè)院系院長010001AF01/01/82會計會計Z010002BF04/11/83注會會計Z010003CM05/18/81會計會計Z010004DF09/12/82會計會計Z010005EM12/12/83信管信息W010006FF10/11/82信管信息W第58頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.3.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化太多的信息放在一個關(guān)系里時，出現(xiàn)“異?！薄ｊP(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化1.范式2.完整性規(guī)則常用方法第59頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六3NF2NF1.范式簡介1NF三個范式的關(guān)系第60頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.范式簡介1）1NF：符合關(guān)系定義的二維表格（關(guān)系）都滿足第一范式。

判斷依據(jù)：列的取值只能是原子數(shù)據(jù)；第61頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.范式簡介2）2NF：第二范式要求每個關(guān)系只包含一個實體的信息，所有非關(guān)鍵字屬性完全依賴關(guān)鍵字屬性。

判斷依據(jù)：每個以單個屬性作為主鍵。第62頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六1.范式簡介3）3NF：關(guān)系的所有非關(guān)鍵字屬性相互獨立，任何屬性其屬性值的改變不應(yīng)影響其他屬性，則該關(guān)系滿足第三范式。判斷依據(jù)：沒有傳遞依賴。第63頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六范式應(yīng)用示例（補充內(nèi)容）要求：根據(jù)范式來規(guī)范化學(xué)生選課表。通過分析可以看出，該表不符合第一范式。學(xué)號課程號課程名成績姓名性別地址電話區(qū)號城市地區(qū)98100101數(shù)學(xué)95王平女上海黃浦區(qū)02198100102英語78王平女上海黃浦區(qū)02198100103數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)81王平女上海黃浦區(qū)02198100201數(shù)學(xué)86劉宇男上海浦東區(qū)02198100202英語85劉宇男上海浦東區(qū)02198100301數(shù)學(xué)77王麗麗女北京海淀區(qū)01098100302英語89王麗麗女北京海淀區(qū)010學(xué)生選課表第64頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六范式應(yīng)用示例（補充內(nèi)容）第一步：經(jīng)過第一范式：每個屬性都是原子數(shù)據(jù)，則規(guī)范為學(xué)生選課表1。學(xué)生選課表1學(xué)號課程號課程名成績姓名性別城市地區(qū)電話區(qū)號98100101數(shù)學(xué)95王平女上海黃浦區(qū)02198100102英語78王平女上海黃浦區(qū)02198100103數(shù)結(jié)構(gòu)81王平女上海黃浦區(qū)02198100201數(shù)學(xué)86劉宇男上海浦東區(qū)02198100202英語85劉宇男上海浦東區(qū)02198100301數(shù)學(xué)77王麗麗女北京海淀區(qū)01098100302英語89王麗麗女北京海淀區(qū)010第65頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六范式應(yīng)用示例（補充內(nèi)容）考慮學(xué)生選課表1屬性間的函數(shù)依賴關(guān)系如下：學(xué)號課程號性別城市地區(qū)電話區(qū)號成績姓名課程名存在不完全依賴第66頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六范式應(yīng)用示例（補充內(nèi)容）第二步：根據(jù)第二范式：在第一范式基礎(chǔ)上，每個關(guān)系只包含一個實體，且每一個非關(guān)鍵字屬性完全依賴于關(guān)鍵字屬性，學(xué)生選課表1學(xué)號課程號課程名成績姓名性別城市地區(qū)電話區(qū)號98100101數(shù)學(xué)95王平女上海黃浦區(qū)02198100102英語78王平女上海黃浦區(qū)02198100103數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)81王平女上海黃浦區(qū)02198100201數(shù)學(xué)86劉宇男上海浦東區(qū)02198100202英語85劉宇男上海浦東區(qū)02198100301數(shù)學(xué)77王麗麗女北京海淀區(qū)01098100302英語89王麗麗女北京海淀區(qū)010第67頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六范式應(yīng)用示例（補充內(nèi)容）根據(jù)第二范式將一個表為以下三個表：

學(xué)號姓名性別城市地區(qū)電話區(qū)號981001王平女上海黃浦區(qū)021981002劉宇男上海浦東區(qū)021981003王麗麗女北京海淀區(qū)010課程號課程名01數(shù)學(xué)02英語03數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)號課程號成績9810010195981001027898100103819810020186981002028598100301779810030289學(xué)生表

課程表

學(xué)生選課表第68頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六范式應(yīng)用示例（補充內(nèi)容）對于學(xué)生表，函數(shù)依賴關(guān)系如下：學(xué)號姓名性別城市地區(qū)電話區(qū)號981001王平女上海黃浦區(qū)021981002劉宇男上海浦東區(qū)021981003王麗麗女北京海淀區(qū)010學(xué)生表

學(xué)號性別城市地區(qū)電話區(qū)號姓名第69頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六范式應(yīng)用示例（補充內(nèi)容）第三步：由第三范式：在第二范式基礎(chǔ)上，消除傳遞依賴。學(xué)生表可劃分為兩個表：學(xué)號姓名性別城市地區(qū)電話區(qū)號981001王平女上海黃浦區(qū)021981002劉宇男上海浦東區(qū)021981003王麗麗女北京海淀區(qū)010學(xué)生表

學(xué)號姓名性別城市地區(qū)981001王平女上海黃浦區(qū)981002劉宇男上海浦東區(qū)981003王麗麗女北京海淀區(qū)城市電話區(qū)號上海021北京010學(xué)生表城市區(qū)號表第70頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六范式應(yīng)用示例——小結(jié)通過應(yīng)用范式，最后將1個表規(guī)范為4個表。學(xué)號課程號課程名成績姓名性別地址電話區(qū)號城市地區(qū)98100101數(shù)學(xué)95王平女上海黃浦區(qū)02198100102英語78王平女上海黃浦區(qū)02198100103數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)81王平女上海黃浦區(qū)02198100201數(shù)學(xué)86劉宇男上海浦東區(qū)02198100202英語85劉宇男上海浦東區(qū)02198100301數(shù)學(xué)77王麗麗女北京海淀區(qū)01098100302英語89王麗麗女北京海淀區(qū)010學(xué)號姓名性別城市地區(qū)981001王平女上海黃浦區(qū)981002劉宇男上海浦東區(qū)981003王麗麗女北京海淀區(qū)城市電話區(qū)號上海021北京010學(xué)號課程號成績9810010195981001027898100103819810020186981002028598100301779810030289課程號課程名01數(shù)學(xué)02英語03數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第71頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2完整性規(guī)則完整性規(guī)則包括：實體完整性規(guī)則是指保證關(guān)系中元組惟一的特性。通過關(guān)系的主關(guān)鍵字和候選關(guān)鍵字實現(xiàn)。域完整性規(guī)則是指保證關(guān)系中屬性取值正確、有效的特性。例如，定義屬性的數(shù)據(jù)類型、設(shè)置屬性的有效性規(guī)則。參照完整性與關(guān)系之間的聯(lián)系有關(guān)，包括插入規(guī)則、刪除規(guī)則和更新規(guī)則。用戶自定義完整性規(guī)則是指為滿足用戶特定需要而設(shè)定的規(guī)則。

實體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，被稱為是關(guān)系的兩個不變性。第72頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.4E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換兩個方面的內(nèi)容：一是實體如何轉(zhuǎn)換？二是實體之間的聯(lián)系如何處理？E-R模型：概念設(shè)計，面向用戶關(guān)系模型：邏輯設(shè)計，面向計算機E-R模型關(guān)系模型：數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計第73頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.4E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換三條轉(zhuǎn)換規(guī)則：①實體關(guān)系②實體的屬性關(guān)系的屬性③實體的鍵關(guān)系的關(guān)鍵字實體的轉(zhuǎn)換第74頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.4E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換分三種情況：①一對一聯(lián)系（1：1）②一對多聯(lián)系（1：n）③多對多聯(lián)系（m：n）聯(lián)系的轉(zhuǎn)換第75頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.4E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換每個實體用一個關(guān)系表示；然后將其中一個關(guān)系的關(guān)鍵字置于另一個關(guān)系中，成為另一個關(guān)系的外部關(guān)鍵字。一對一聯(lián)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則第76頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.4E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實體的轉(zhuǎn)換例2.1

公司（公司編號，公司名稱，地址，電話）總經(jīng)理（經(jīng)理編號，姓名，性別，出生日期，民族）第77頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.4E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換聯(lián)系的處理關(guān)系模式一：公司（公司編號，公司名稱，地址，電話）總經(jīng)理（經(jīng)理編號，姓名，性別，出生日期，民族，公司編號）關(guān)系模式二：公司（公司編號，公司名稱，地址，電話，經(jīng)理編號）總經(jīng)理（經(jīng)理編號，姓名，性別，出生日期，民族）注：其中斜體為外部關(guān)鍵字第78頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.4E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換一個實體用一個關(guān)系表示，然后把父實體關(guān)系中的關(guān)鍵字置于子實體關(guān)系中，使其成為子實體關(guān)系中的外部關(guān)鍵字。

一對多聯(lián)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則第79頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.4E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實體的轉(zhuǎn)換例2.3教師（教師號，姓名，院系，電話）學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，所屬院系）第80頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.4E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換一對多聯(lián)系的處理教師（教師號，姓名，院系，電話）學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，所屬院系，教師號）第81頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.4E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換原來的兩個多對多實體分別對應(yīng)兩個父關(guān)系，新建立第三個關(guān)系，作為兩個父關(guān)系的子關(guān)系，子關(guān)系中的屬性包括兩個父關(guān)系的關(guān)鍵字和聯(lián)系的屬性。兩個父關(guān)系的關(guān)鍵字組合作為子關(guān)系的關(guān)鍵字。多對多聯(lián)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則第82頁，共93頁，2023年，2月20日，星期六2.4E-R模