MySQL數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目化教程（第2版）（微課版）課件 項(xiàng)目一 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

MySQL數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目化教程微課版V2項(xiàng)目一數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)知識(shí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)1：技能競(jìng)賽管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫需求分析任務(wù)2：技能競(jìng)賽數(shù)據(jù)庫ER模型設(shè)計(jì)任務(wù)3：使用MySQLWorkBench設(shè)計(jì)技能競(jìng)賽數(shù)據(jù)庫（1）了解數(shù)據(jù)庫基本概念、基本理論知識(shí)（2）掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法（3）學(xué)會(huì)用工具軟件設(shè)計(jì)ER圖（4）數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）使用工具軟件設(shè)計(jì)繪制ER圖的能力（2）具有關(guān)系型數(shù)據(jù)庫分析能力（3）具有數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)能力（4）具有數(shù)據(jù)庫管理員管理數(shù)據(jù)庫能力（1）培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的獨(dú)立思考的素養(yǎng)（2）培養(yǎng)學(xué)生有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神（3）培養(yǎng)學(xué)生思考分析解決問題的思維習(xí)慣（4）培養(yǎng)學(xué)生良好的心理素質(zhì)（5）培養(yǎng)學(xué)生具有數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員職業(yè)素養(yǎng)課程思政（素養(yǎng)提示）學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）了解操作系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施軟件的國(guó)產(chǎn)化，理解基礎(chǔ)設(shè)施軟件的自主可控對(duì)我國(guó)的重大意義（2）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的需要在需求雙方的共同溝通下完成，理解溝通與協(xié)作在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)階段的重要性，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)助能力知識(shí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)分析任務(wù)完成任務(wù)描述Part

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1任務(wù)一 技能競(jìng)賽管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫需求分析過渡頁任務(wù)分析任務(wù)完成Part

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3任務(wù)描述本次任務(wù)是依據(jù)技能競(jìng)賽管理系統(tǒng)項(xiàng)目來分析其需求情況，依據(jù)需求情況來分析其數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)任務(wù)，為技能競(jìng)賽管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)一套合理易用的數(shù)據(jù)庫。任務(wù)描述過渡頁任務(wù)分析任務(wù)完成Part

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3任務(wù)描述數(shù)據(jù)庫（Database，DB）是按照一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組織、存儲(chǔ)和管理的容器，存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫。數(shù)據(jù)庫里存儲(chǔ)著數(shù)據(jù)庫的對(duì)象，如數(shù)據(jù)表、索引、視圖、存儲(chǔ)過程、函數(shù)、觸發(fā)器、事件等。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem，DBMS）是一個(gè)安裝在操作系統(tǒng)之上的用來管理、控制數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)庫對(duì)象的系統(tǒng)。任務(wù)分析12DBMS與DB的關(guān)系任務(wù)分析13數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DatabaseSystem，DBS）任務(wù)分析14任務(wù)分析數(shù)據(jù)模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的事物相應(yīng)的特征進(jìn)行抽象，并對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯描述，為后續(xù)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)提供參考。從應(yīng)用的角度看，可以將數(shù)據(jù)模型分為三種類型：概念模型、邏輯模型和物理模型，這三種模型分別代表了在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的中的三個(gè)階段。15任務(wù)分析概念模型是在需求分析人員了解清楚用戶的需求后，通過分析、總結(jié)和提煉，最終定義出來的一系列需求概念。讓數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員準(zhǔn)確的理解用戶的具體業(yè)務(wù)流程，以及這個(gè)流程中所涉及的名詞的作用及范圍。16任務(wù)分析E-R圖是比較典型的概念模型的表達(dá)形式，它剛好能夠滿足設(shè)計(jì)人員的需求：簡(jiǎn)潔而又清晰，能有效的反映業(yè)務(wù)中的各個(gè)概念及概念之間的業(yè)務(wù)關(guān)系，又能反映業(yè)務(wù)關(guān)系中所涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)。17任務(wù)分析從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的角度看，邏輯模型是對(duì)概念模型進(jìn)行具體化后的一個(gè)新階段。邏輯模型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是根據(jù)前述設(shè)計(jì)的概念模型，進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu)，形成數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)文檔，為后續(xù)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)物理模型提供文檔形式的標(biāo)準(zhǔn)參考依據(jù)。建立數(shù)據(jù)庫的邏輯模型，實(shí)際上就是根據(jù)現(xiàn)有的概念模型，進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)出相應(yīng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)文檔，形成一套完整的“數(shù)據(jù)表”。這些表的集合，對(duì)具體的字段名稱、字段含義，數(shù)據(jù)類型以及約束條件等進(jìn)行了詳細(xì)的定義。18任務(wù)分析物理模型可以理解為對(duì)數(shù)據(jù)的最底層抽象，它與具體的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)直接相關(guān)，也和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使用的操作系統(tǒng)和軟硬件環(huán)境相關(guān)。從具體的實(shí)施角度看，就是根據(jù)上述的邏輯模型，綜合考慮數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的類型、操作系統(tǒng)環(huán)境、存儲(chǔ)空間的讀寫性能以及數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展方案和優(yōu)化方案等多方面的因素，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行條件，在實(shí)際的計(jì)算機(jī)環(huán)境中，將數(shù)據(jù)庫最終實(shí)現(xiàn)。用戶不是直接通過操作系統(tǒng)來存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，而是需要通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來調(diào)用操作系統(tǒng)的進(jìn)程來管理、控制數(shù)據(jù)庫對(duì)象。關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RelationalDataBaseManagementSystem，RDBMS），關(guān)系模型是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的一種模型，是較常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)模型，數(shù)據(jù)庫模型除常用的關(guān)系模型外還有層次模型、網(wǎng)狀模型、面向?qū)ο竽Ｐ偷饶Ｊ?。任?wù)分析關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RelationalDatabaseManagementSystem)的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以數(shù)據(jù)表的形式進(jìn)行存放在數(shù)據(jù)庫中；數(shù)據(jù)表中的每一行稱為記錄，是記錄一個(gè)個(gè)體的相關(guān)屬性；數(shù)居表中的每一列稱為屬性，是一條記錄中記錄個(gè)體的某一屬性；一個(gè)數(shù)據(jù)表是由許多的行和列組成的，構(gòu)成數(shù)據(jù)表，一個(gè)數(shù)據(jù)表記錄一個(gè)實(shí)體集；任務(wù)分析若干數(shù)據(jù)表組成數(shù)據(jù)庫（Database），數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表與數(shù)據(jù)表之間存在一定的聯(lián)系。技能競(jìng)賽管理系統(tǒng)所使用到的數(shù)據(jù)庫是用來存儲(chǔ)和管理參賽選手信息、參賽成績(jī)等相關(guān)信息。具體數(shù)據(jù)涉及參賽選手學(xué)生信息、指導(dǎo)老師信息、賽前培訓(xùn)信息、比賽信息、管理員信息、指導(dǎo)學(xué)生參賽的老師信息、學(xué)生報(bào)名參賽的信息、以及培訓(xùn)指導(dǎo)參賽信息。這些數(shù)據(jù)信息要按照一定的規(guī)則存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中各個(gè)數(shù)據(jù)表內(nèi)，并且數(shù)據(jù)表與數(shù)據(jù)表之前又存在一定的關(guān)聯(lián)。任務(wù)分析如多個(gè)年級(jí)多個(gè)專業(yè)的學(xué)生參加多項(xiàng)技能比賽，一個(gè)學(xué)生可參賽多項(xiàng)技能競(jìng)賽，而每項(xiàng)技能競(jìng)賽又可以有多個(gè)學(xué)生參加，每學(xué)生參加競(jìng)賽有指導(dǎo)老師進(jìn)行指導(dǎo)，老師可以指導(dǎo)多個(gè)技能競(jìng)賽，這些關(guān)聯(lián)關(guān)系需要經(jīng)過分析來進(jìn)行提取，所以就需要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，理順這些數(shù)據(jù)表之間的關(guān)系。任務(wù)分析數(shù)據(jù)庫在設(shè)計(jì)過程種需要遵循一定的原則，如實(shí)體的屬性應(yīng)該僅存在某一實(shí)體中，如果存在多個(gè)實(shí)體中就會(huì)造成數(shù)據(jù)冗余，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該避免數(shù)據(jù)冗余，因?yàn)閿?shù)據(jù)冗余會(huì)造成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量增大，造成存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)。也不能因?yàn)閾?dān)心數(shù)據(jù)冗余使數(shù)據(jù)不完整，實(shí)體是一個(gè)單獨(dú)的個(gè)體，不能存在于另一個(gè)實(shí)體中成為其屬性，即一個(gè)數(shù)據(jù)表中不能包含另一個(gè)數(shù)據(jù)表。數(shù)據(jù)庫如果設(shè)計(jì)不完美，將會(huì)直接影響后期對(duì)數(shù)據(jù)操作的操作，如數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)添加、數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)刪除等操作。任務(wù)分析學(xué)生表1-1中，存在學(xué)生實(shí)體（學(xué)號(hào)、姓名、性別、專業(yè)、班級(jí)名、所在院系）等屬性，學(xué)生實(shí)體中出現(xiàn)了表中套表的現(xiàn)象。因?yàn)榘嗉?jí)名、所在院系聯(lián)系緊密，應(yīng)該將班級(jí)名、所在院系屬性抽取出來分別放入班級(jí)實(shí)體、院系實(shí)體中。任務(wù)分析任務(wù)分析關(guān)系數(shù)據(jù)庫基本概念：?實(shí)體（Entity）：客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體，可以是具體的人、事、物或抽象的概念；?屬性（Attribute）：實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性，一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來描述；?碼（Key）：唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼，也成為鍵；?域（Domain）：屬性的取值范圍稱為該屬性的域；任務(wù)分析關(guān)系數(shù)據(jù)庫基本概念：?實(shí)體型（EntityType）：用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實(shí)體稱為實(shí)體型；?實(shí)體集（EntitySet）：同一類型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集；?聯(lián)系（Relationship）：現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系，在信息世界中反映為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系；任務(wù)分析過渡頁任務(wù)分析任務(wù)完成Part

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3任務(wù)描述實(shí)體型Entity）：具有相同屬性的實(shí)體具有相同的特征和性質(zhì)，用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實(shí)體。在E-R圖中用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實(shí)體名。

屬性（Attribute）實(shí)體所具有的某一特性，一個(gè)實(shí)體可由若干個(gè)屬性來刻畫。在ER圖中用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來；任務(wù)完成任務(wù)完成任務(wù)完成聯(lián)系（Relationship）：數(shù)據(jù)對(duì)象彼此之間相互連接的方式稱為聯(lián)系，也稱為關(guān)系。聯(lián)系可分為一對(duì)一聯(lián)系、一對(duì)多聯(lián)系、多對(duì)多聯(lián)系3種類型。（1）一對(duì)一聯(lián)系（1:1）定義：如果對(duì)于實(shí)體集A中的每個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中至多有一個(gè)（也可以沒有）實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對(duì)一聯(lián)系，記為1:1。如圖1-4所示。例如，一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)正班長(zhǎng)，而每個(gè)正班長(zhǎng)只屬于一個(gè)班級(jí)，則班級(jí)與班長(zhǎng)的聯(lián)系是一對(duì)一的聯(lián)系。（2）一對(duì)多聯(lián)系（1:N）定義：如果對(duì)于實(shí)體集A中的每個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B有一對(duì)多聯(lián)系，記為1:N。任務(wù)完成（3）多對(duì)多聯(lián)系（M:N）定義：如果對(duì)于實(shí)體集A中的每個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也有m個(gè)實(shí)體（m≥0）與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體B具有多對(duì)多聯(lián)系，記為M:N。一對(duì)一聯(lián)系一對(duì)多聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系任務(wù)完成技能競(jìng)賽管理系統(tǒng)E-R實(shí)體模型，一個(gè)學(xué)生可以參加多項(xiàng)競(jìng)賽，一個(gè)競(jìng)賽項(xiàng)目也可以有多個(gè)學(xué)生來參加，故參賽學(xué)生與競(jìng)賽項(xiàng)目之間是屬于多對(duì)多的關(guān)系。教師指導(dǎo)學(xué)生參加比賽，一個(gè)老師可以指導(dǎo)多個(gè)學(xué)生參加技能比賽，一個(gè)學(xué)生可以參加多項(xiàng)競(jìng)賽，可以參加多個(gè)老師指導(dǎo)的培訓(xùn)，學(xué)生參加競(jìng)賽與老師指導(dǎo)競(jìng)賽之間也是屬于多對(duì)多的關(guān)系。根據(jù)實(shí)現(xiàn)情況分析出技能競(jìng)賽管理系統(tǒng)E-R圖，如下圖所示。任務(wù)完成35任務(wù)完成注意事項(xiàng)MySQL是一種開源的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS），目前中小型企業(yè)大多數(shù)使用MySQL數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)管理企業(yè)的數(shù)據(jù)，其系統(tǒng)使用最常用的數(shù)據(jù)庫管理語言–結(jié)構(gòu)化查詢語言（StructuredQueryLanguage，SQL）進(jìn)行數(shù)據(jù)庫管理。任務(wù)總結(jié)在本任務(wù)中介紹關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)基本概念、相關(guān)理論知識(shí)，如何把客觀世界的事務(wù)轉(zhuǎn)換成信息世界的關(guān)系模型。在對(duì)技能競(jìng)賽管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行需求分析，根據(jù)需求分析規(guī)格說明書完成定義實(shí)體集及屬性，實(shí)體集的主碼，用E-R圖描述被實(shí)體集；E-R圖三要素：實(shí)體集、屬性和聯(lián)系集，并用長(zhǎng)方形表示實(shí)體，橢圓形表示屬性，并用無向邊把實(shí)體與其屬性連接起來，菱形表示實(shí)體間的聯(lián)系，來建立技能競(jìng)賽管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫關(guān)系。任務(wù)分析任務(wù)完成任務(wù)描述Part

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1任務(wù)二 技能競(jìng)賽數(shù)據(jù)庫E-R模型設(shè)計(jì)過渡頁任務(wù)分析任務(wù)完成Part

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3任務(wù)描述技能競(jìng)賽管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中涉及的實(shí)體主要有參賽學(xué)生、班級(jí)信息、指導(dǎo)教師、系部信息、參賽信息、寒前培訓(xùn)信息等相關(guān)實(shí)體。根據(jù)設(shè)計(jì)完成的E-R圖來為每個(gè)實(shí)體建立一張數(shù)據(jù)表。任務(wù)描述過渡頁任務(wù)分析任務(wù)完成Part

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3任務(wù)描述關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表是二維表，是由列和行構(gòu)成的，二維表是規(guī)范表，要求每行有相同的列數(shù)，每列要有相同的行數(shù)，并且數(shù)據(jù)表中的每行記錄都必須是唯一的，即在同一張數(shù)據(jù)表中不允許出現(xiàn)完全相同的兩條記錄。關(guān)系數(shù)據(jù)表中必須存在關(guān)鍵字段（Key）來唯一標(biāo)識(shí)表中的每行記錄，關(guān)鍵字實(shí)際上能夠唯一標(biāo)識(shí)表記錄字段或字段組合。任務(wù)分析例如：在學(xué)生表中，由于學(xué)號(hào)字段不允許重復(fù)且學(xué)號(hào)字段不允許取空值（NULL），故學(xué)號(hào)可以作為學(xué)生表的關(guān)鍵字。在所有的關(guān)鍵字中選擇一個(gè)關(guān)鍵字作為該數(shù)據(jù)表的主關(guān)鍵字，簡(jiǎn)稱主鍵（PrimaryKey）。數(shù)據(jù)表中的主鍵可以是一個(gè)字段，也可以是多個(gè)字段組合。表中的主鍵的值具有唯一性且不能取空值（NULL）。一張數(shù)據(jù)表中可以有多個(gè)關(guān)鍵字，但只能有一個(gè)主鍵，且主鍵肯定屬于關(guān)鍵字。任務(wù)分析定義數(shù)據(jù)表中主鍵時(shí)，一般把取值簡(jiǎn)單的關(guān)鍵字作為主鍵。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表時(shí)，慎用復(fù)合主鍵，復(fù)合主鍵會(huì)給維護(hù)數(shù)據(jù)表時(shí)帶來不便。數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員如果不能從已有的字段中選擇一個(gè)主鍵，可以向數(shù)據(jù)表中添加一個(gè)對(duì)記錄不會(huì)產(chǎn)生影響，也沒有實(shí)際意義的字段作為該表的主鍵，如給數(shù)據(jù)表中添加一個(gè)記錄序號(hào)，通過記錄序號(hào)來確定每個(gè)個(gè)體，并該記錄序號(hào)可以設(shè)置為由程序自動(dòng)生成，以免人工錄入時(shí)出錯(cuò)。任務(wù)分析過渡頁任務(wù)分析任務(wù)完成Part

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3任務(wù)描述定義數(shù)據(jù)表時(shí)需要確定字段的數(shù)據(jù)類型，表中字段類型設(shè)計(jì)的是否恰當(dāng)關(guān)系到數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)空間，為每張數(shù)據(jù)表中的字段選擇最合適的數(shù)據(jù)類型是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中一個(gè)重要的步驟，切記為字段隨意設(shè)置數(shù)據(jù)類型。為字段設(shè)置合適的數(shù)據(jù)類型既可以有效地節(jié)省數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)空間，也可以提升數(shù)據(jù)的計(jì)算性能，節(jié)省數(shù)據(jù)檢索時(shí)間，提高效率。MySQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中常用的數(shù)據(jù)類型包括：數(shù)值類型、字符串類型和日期類型。任務(wù)完成任務(wù)完成數(shù)據(jù)庫完整性（DatabaseIntegrity）是指數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)在邏輯上的一致性、正確性、有效性和相容性。數(shù)據(jù)庫完整性由各種各樣的完整性約束來保證，因此可以說數(shù)據(jù)庫完整性設(shè)計(jì)就是數(shù)據(jù)庫完整性約束的設(shè)計(jì)。MySQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)定義約束（Constraint）條件主要有主鍵（PrimaryKey）約束、外鍵（ForeignKey）約束、唯一性（Unique）約束、默認(rèn)值（Default）約束、非空（NotNULL）約束、檢查（Check）約束等6種常用的約束條件。任務(wù)完成（1）主鍵（PrimaryKey）能夠唯一標(biāo)識(shí)表中的每行記錄。一個(gè)表只能有一個(gè)主鍵，但可以有多個(gè)候選鍵。主鍵常常與外鍵構(gòu)成參照完整性約束，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致。主鍵可以保證記錄的唯一和主鍵域非空，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對(duì)于主鍵自動(dòng)生成唯一索引，所以主鍵也是一個(gè)特殊的索引。如學(xué)生表里有學(xué)號(hào)和姓名，姓名可能有重名的，但學(xué)號(hào)確是唯一的，要從學(xué)生表中搜索一條紀(jì)錄如查找一個(gè)人，就只能根據(jù)學(xué)號(hào)去查找，這才能找出唯一的一個(gè)學(xué)生，這就是主鍵。可以把主鍵設(shè)為自動(dòng)增長(zhǎng)的類型，如：idint（10）notnullprimarykeyauto_increment。任務(wù)完成（2）外鍵（ForeignKey）是用于建立和加強(qiáng)兩個(gè)表數(shù)據(jù)之間的鏈接的一列或多列。外鍵約束主要用來維護(hù)兩個(gè)表之間數(shù)據(jù)的一致性。一張數(shù)據(jù)表的外鍵就是另一張數(shù)據(jù)表的主鍵，外鍵將兩表聯(lián)系起來。一般情況下，要?jiǎng)h除一張表中的主鍵必須首先要確保其他表中的沒有相同記錄值外鍵（即該表中的主鍵沒有一個(gè)外鍵和它相關(guān)聯(lián)）。如果表A中的一個(gè)字段a對(duì)應(yīng)于表B的主鍵b，則字段a稱為表A的外鍵，此時(shí)存儲(chǔ)在表A中字段a的值，要么是NULL，要么是來自于表B主鍵b的值。任務(wù)完成（3）唯一性（Unique）約束，是對(duì)數(shù)據(jù)表的列字段進(jìn)行強(qiáng)制執(zhí)行唯一性值，例如學(xué)生表中學(xué)生的學(xué)號(hào)必須具有唯一性，學(xué)生的姓名可以不具有唯一性，也就是允許一張數(shù)據(jù)表中有相同名字的學(xué)生，但為了區(qū)分學(xué)生實(shí)體集間的個(gè)體信息，可以將學(xué)生的學(xué)號(hào)設(shè)置為唯一性約束，通過唯一性來區(qū)分相同姓名的學(xué)生。MySQL數(shù)據(jù)庫用UNIQUE約束來對(duì)列字段進(jìn)行約束，它定義了限制列或一組列中的值為唯一的規(guī)則。限制數(shù)據(jù)表中的字段值不重復(fù)，則可將該字段添加唯一性約束。與主鍵約束不同，一張表中可以存在多個(gè)唯一性約束，并且滿足唯一性約束的字段可以取NULL值。任務(wù)完成（4）默認(rèn)值（Default）約束，數(shù)據(jù)表在創(chuàng)建列字段時(shí)可以指定默認(rèn)值，當(dāng)插入數(shù)據(jù)時(shí)如果未主動(dòng)錄入值時(shí)，則自動(dòng)添加默認(rèn)值，DEFAULT（默認(rèn)值）與NOTNULL配合使用，如學(xué)生表中學(xué)生的性別有男或女兩種情況，但機(jī)電專業(yè)的學(xué)生男同學(xué)比較多，則可以將該性別字段設(shè)為黙認(rèn)值“男”，在錄入學(xué)生性別信息時(shí)，如果沒有錄入數(shù)據(jù)，則系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)置其性別信息為“男”。任務(wù)完成（5）非空（NotNULL）約束，限制數(shù)據(jù)表中的字段值不能取NULL值，如學(xué)生表中學(xué)生的姓名不能為空，則可以考慮將該字段添加非空約束。（6）檢查（Check）約束，檢查約束是用于檢查字段的輸入值是否滿足指定的條件，輸入（或者修改）數(shù)據(jù)時(shí)，若字段值不符合檢查約束指定的條件，則數(shù)據(jù)不能寫入該字段。如在學(xué)生表中學(xué)生的年齡字段設(shè)置成在15—35之間，設(shè)為檢查約束后如果在錄入學(xué)生年齡超35或低于15時(shí)，該條記錄則是一條無效記錄，不能錄入數(shù)據(jù)表中。任務(wù)完成student表任務(wù)完成

techer表任務(wù)完成

project表任務(wù)完成class表任務(wù)完成department表任務(wù)完成

st_project表任務(wù)完成tc_project表任務(wù)完成

admin表任務(wù)完成第一范式（1NF）：第一范式是指數(shù)據(jù)庫表中的每列都是不可分割的基本數(shù)據(jù)項(xiàng)，同一列中不能有多個(gè)值，即實(shí)體中的某個(gè)屬性不能有多個(gè)值或者不能有重復(fù)的屬性。如果一張數(shù)據(jù)表內(nèi)同類字段不重復(fù)出現(xiàn)，則該表滿足第一范式，如果數(shù)據(jù)庫不滿足第一范式，則對(duì)數(shù)據(jù)庫操作將會(huì)出現(xiàn)諸如插入異常、刪除異常、修改復(fù)雜等操作問題。任務(wù)完成第二范式（2NF）：第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基礎(chǔ)上建立起來的，即滿足第二范式（2NF）必須先滿足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求數(shù)據(jù)庫表中的每個(gè)實(shí)例或行必須可以被唯一地區(qū)分。一張數(shù)據(jù)表滿足第一范式的基礎(chǔ)上，如果每個(gè)“非關(guān)鍵字”字段僅僅函數(shù)依賴于主鍵，那該數(shù)據(jù)表滿足第二范式。第二范式首先是滿足1NF，另外包含兩部分內(nèi)容，一是表必須有一個(gè)主鍵；二是沒有包含在主鍵中的列必須完全依賴于主鍵，而不能只依賴于主鍵的一部分。任務(wù)完成鍵字為組合關(guān)鍵字（學(xué)號(hào)，競(jìng)賽項(xiàng)目號(hào)），但由于非主屬性競(jìng)賽項(xiàng)目名稱僅依賴于競(jìng)賽項(xiàng)目號(hào)，對(duì)關(guān)鍵字（學(xué)號(hào)，競(jìng)賽項(xiàng)目號(hào)）只是部分依賴，而不是完全依賴，因此此種方式會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余以及更新異常等問題，解決辦法是將其分為兩個(gè)關(guān)系模式：學(xué)生表（學(xué)號(hào)，競(jìng)賽項(xiàng)目號(hào)，成績(jī)）和競(jìng)賽項(xiàng)目表（競(jìng)賽項(xiàng)目號(hào)，競(jìng)賽項(xiàng)目名稱），新關(guān)系通過學(xué)生表中的外關(guān)鍵字競(jìng)賽項(xiàng)目號(hào)聯(lián)系，在需要時(shí)進(jìn)行連接。任務(wù)完成第三范式（3NF）：在一張數(shù)據(jù)表滿足第二范式的要求，并且不存在“非關(guān)鍵字”字段函數(shù)據(jù)依賴于任何其他“非關(guān)鍵字”字段，那么該數(shù)據(jù)表滿足第三范式的要求，滿足第三范式的數(shù)據(jù)庫不會(huì)出現(xiàn)插入異常、刪除異常、修改復(fù)雜等現(xiàn)象。如student（St_no學(xué)號(hào)，St_name姓名，dp_id所在系，dp_name系名稱，LOCATION系地址）。任務(wù)完成關(guān)鍵字St_no學(xué)號(hào)決定各個(gè)屬性。由于是單個(gè)關(guān)鍵字，沒有部分依賴的問題，肯定是2NF。但這關(guān)系肯定有大量的冗余，有關(guān)學(xué)生所在的幾個(gè)屬性dp_id所在系，dpname系名稱，LOCATION系地址將重復(fù)存儲(chǔ)，插入，刪除和修改時(shí)也將產(chǎn)生類似重復(fù)的情況。分析原因：關(guān)系中存在傳遞依賴造成的。即St_no學(xué)號(hào)->dp_id所在系。而dp_id所在系->St_no學(xué)號(hào)卻不存在，dp_id所在系->LOCATION系地址，因此關(guān)鍵字St_no學(xué)號(hào)對(duì)LOCATION系地址函數(shù)決定是通過傳遞依賴dp_id所在系->LOCATION系地址實(shí)現(xiàn)的。也就是說，St_no學(xué)號(hào)不直接決定非主屬性LOCATION系地址。解決目地：每個(gè)關(guān)系模式中不能留有傳遞依賴。解決方法：分為兩個(gè)關(guān)系student學(xué)生（St_no學(xué)號(hào)，St_name姓名，dp_name所在院系），department院系部（dp_id所在系，dp_name系名稱，LOCATION系地址）。任務(wù)完成注意事項(xiàng)任務(wù)總結(jié)本次任務(wù)是根據(jù)技能競(jìng)賽E-R圖實(shí)體-聯(lián)系（EntityRelationshipDiagram）來設(shè)計(jì)具體的數(shù)據(jù)表。對(duì)數(shù)據(jù)表中字段的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行說明，字段類型值設(shè)置過大會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)容量龐大，浪費(fèi)存儲(chǔ)空間，字段的類型設(shè)置過小會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)表中的字段值存儲(chǔ)不進(jìn)去。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表時(shí)需要遵循一定的質(zhì)量規(guī)范及設(shè)計(jì)原則。范式即數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)范式，是符合某一種級(jí)別的關(guān)系模式的集合。構(gòu)造數(shù)據(jù)庫必須遵循一定的規(guī)則。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，這種規(guī)則就是范式。關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系必須滿足一定的要求，即滿足不同的范式。特別強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程中遵守第一范式、第二范式、第三范式。任務(wù)分析任務(wù)完成任務(wù)描述Part

2Part

3Part

1任務(wù)三 使用ER/Studio設(shè)計(jì)技能競(jìng)賽數(shù)據(jù)庫過渡頁任務(wù)分析任務(wù)完成Part

1Part

2Part

3任務(wù)描述使用MySQLWorkbench設(shè)計(jì)技能競(jìng)賽數(shù)據(jù)庫。任務(wù)描述過渡頁任務(wù)分析任務(wù)完成Part

1Part

2Part

3任務(wù)描述使用MySQLWorkbench軟件，可以從MySQL的官方網(wǎng)站中下載相應(yīng)的軟件包，具體的網(wǎng)址為：//products/workbench/，然后進(jìn)行安裝。在本節(jié)的演示過程中，將使用Windows版本的安裝包，下載當(dāng)前最新的軟件包，下載后完成安裝，即可啟動(dòng)該軟件，如需要其他操作系統(tǒng)環(huán)境的安裝包，選擇合適的系統(tǒng)環(huán)境的軟件包即可。任務(wù)分析任務(wù)分析

啟動(dòng)工具

創(chuàng)建新的模型新模型的設(shè)計(jì)界面任務(wù)分析74模型參數(shù)設(shè)置任務(wù)分析圖表設(shè)計(jì)界面（E-R圖）添加新的E-R圖任務(wù)分析表的參數(shù)設(shè)置任務(wù)分析修改默認(rèn)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫任務(wù)分析表的常用操作（單擊右鍵）任務(wù)分析表的定制界面任務(wù)分析外鍵設(shè)置任務(wù)分析創(chuàng)建關(guān)系一個(gè)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)體與實(shí)體之間是有一定的聯(lián)系或關(guān)聯(lián)的，要實(shí)現(xiàn)關(guān)系模型中的聯(lián)系可以按照相關(guān)關(guān)系建產(chǎn)關(guān)聯(lián)。如下圖，將實(shí)體entity與另一個(gè)實(shí)體test建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，是將test和entity創(chuàng)建關(guān)系；先單擊如下圖標(biāo)中的工具欄創(chuàng)建關(guān)聯(lián)關(guān)系，再將兩者連接起來，先單擊主表，然后在單擊關(guān)聯(lián)表，這樣關(guān)聯(lián)關(guān)系就建立起來了，如后所示。任務(wù)分析82以典型的班級(jí)和學(xué)生的關(guān)系為例：任務(wù)分析83班級(jí)表與學(xué)生表任務(wù)分析84以班級(jí)編號(hào)為關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)表的關(guān)系連接。班級(jí)與學(xué)生的關(guān)系任務(wù)分析85完成班級(jí)信息和學(xué)生信息兩個(gè)數(shù)據(jù)表的關(guān)聯(lián)后，可以通過MySQLWorkBench進(jìn)行導(dǎo)出操作，創(chuàng)建所需SQL腳本。導(dǎo)出SQL設(shè)置步驟任務(wù)分析86SQL內(nèi)容任務(wù)分析87

以前述的班級(jí)學(xué)生模型為例，在完成模型設(shè)計(jì)后，可以將其直接導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。但是，在啟動(dòng)正向工程前，需要注意導(dǎo)入的目標(biāo)數(shù)據(jù)庫中，是否有重名的數(shù)據(jù)表，是否已經(jīng)存儲(chǔ)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄，避免實(shí)施正向工程后，丟失數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，如果需要調(diào)整導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫的名稱，進(jìn)行調(diào)整。通常，使用MySQLWorkBench工具，主要以下兩個(gè)步驟完成：首先，連接到指定的數(shù)據(jù)庫，在本次操作過程中，以本地的數(shù)據(jù)庫為例?？梢酝ㄟ^三種種方式打開數(shù)據(jù)庫連接操作。任務(wù)分析88數(shù)據(jù)庫連接操作任務(wù)分析89SQL連接測(cè)試其他SQL連接方式任務(wù)分析90數(shù)據(jù)庫狀態(tài)信息任務(wù)分析91打開已創(chuàng)建的模型，實(shí)施正向工程操作?？梢允褂每旖萱I【Ctrl】+【G】，或者點(diǎn)擊菜單【Database】【ForwardEngineer】，啟動(dòng)向?qū)?。如圖1-35所示，啟動(dòng)正向工程向?qū)?，啟?dòng)后，可以選擇創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)性連接，或者已存儲(chǔ)的連接。在本次實(shí)踐中，使用前面創(chuàng)建的“l(fā)ocal-database”連接，然后點(diǎn)解【Next】進(jìn)入下一步。任務(wù)分析92正向工程的過濾器設(shè)置與腳本預(yù)覽任務(wù)分析93完成導(dǎo)入設(shè)置任務(wù)分析94正向工程實(shí)施效果任務(wù)分析過渡頁任務(wù)分析任務(wù)完成Part

1Part

2Part

3任務(wù)描述96根據(jù)前述的ER模型設(shè)計(jì)，采用任務(wù)二中的表1-2至表1-9的內(nèi)容，完成技能競(jìng)賽管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)。任務(wù)完成97student與teacher實(shí)體任務(wù)完成98Project與class實(shí)體任務(wù)完成99department與st_project實(shí)體任務(wù)完成100tc_project與admin實(shí)體任務(wù)完成101外鍵關(guān)聯(lián)示例在根據(jù)各個(gè)數(shù)據(jù)表之間的關(guān)系，添加相應(yīng)外鍵時(shí)，要注意外鍵的命名不能重復(fù)，否則在正向工程的向?qū)е?，SQL腳本轉(zhuǎn)化為物理模型的步驟時(shí)，將提示錯(cuò)誤。任務(wù)完成102關(guān)系圖任務(wù)完成103正向工程實(shí)施效果任務(wù)完成注意事項(xiàng)任務(wù)總結(jié)通過MySQLWorkBench工具，可以通過可視化的方式，設(shè)計(jì)技能競(jìng)賽管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，根據(jù)E-R模型來創(chuàng)建實(shí)體，并且為實(shí)體添加實(shí)體的屬性，并正確選擇實(shí)體屬性的數(shù)據(jù)類型，再根據(jù)實(shí)體與實(shí)體之間的關(guān)系來建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，根據(jù)建立的關(guān)系創(chuàng)建技能競(jìng)賽數(shù)據(jù)庫實(shí)體E-R圖，通過正向工程轉(zhuǎn)化為物理模型。1051.國(guó)產(chǎn)化軟件與信創(chuàng)領(lǐng)域的發(fā)展自2018年以來，中美貿(mào)易摩擦持續(xù)不斷，軟