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数据库设计

第一节 设计数据库

1. 什么是实体?

实体就是软件开发过程中所涉及到的事物,通常都是一类数据对象的个体。

2. 什么是数据库设计?

数据库设计就是将实体与实体之间的关系进行规划和结构化的过程

3. 为什么要对数据库进行设计?

当存储的数据比较少的时候,当然不需要对数据库进行设计。但是,当对数据的需求量越来越大时,对数据库的设计就很有必要性了!如果数据库的设计不当,会造成数据冗余、修改复杂、操作数据异常等问题。而好的数据库设计,则可以减少不必要的数据冗余,通过合理的数据规划提高系统的性能

4. 如何设计数据库

  • 收集信息
    • 在确定客户要做什么之后,收集一切相关的信息,尽量不遗漏任何信息
  • 标识实体
    • 实体一般是名词,每个实体只描述一件事情,不能重复出现含义相同的实体
  • 标识实体的详细属性
    • 标识每个实体需要存储的详细信息
  • 标识实体之间的关系
    • 理清实体与实体之间的关系

第二节 ER图

1. 什么是ER图

ER = Entity Relational (实体关系)

ER图就是实体关系图

2. 如何绘制ER图

##container##
Clip_2024-02-10_18-57-38.png ##w500##

示例

Clip_2024-02-10_18-58-10.png ##w800##

第三节 数据库模型图

1. 什么是关系模式

实体关系的描述称为关系模式,关系模式通常使用二维表的形式表示

示例:

学生(学号,姓名,性别,年龄,所属班级)
班级(班级编号, 班级名称)

2. 关系模式转为数据库模型图

将关系模式使用Navicat工具转换为数据库模型图,转换步骤如下:

  • 将各实体转换为对应的表,将各属性转换为各表对应的列
  • 标识每个表的主键列
  • 在表之间建立主外键,体现实体

示例

##container##
Clip_2024-02-10_19-06-20.png ##w600##

第四节 数据库三大范式

1. 第一范式

第一范式是最基本的范式,确保每列保持原子性,也就是每列不可再分。

示例

Clip_2024-02-10_20-32-13.png ##w700##

2. 第二范式

第二范式是在第一范式的基础上,每张表的属性完全依赖于主键,也就是每张表只描述一件事情

示例

Clip_2024-02-10_20-32-50.png ##w700##

3. 第三范式

第三范式是在第二范式的基础上,确保每列都直接依赖于主键,而不是间接依赖于主键,也就是不能存在传递依赖。比如A依赖于B,B依赖于C,这样A间接依赖于C。

Clip_2024-02-10_20-33-25.png ##w700##

练习

假设某建筑公司要设计一个数据库。公司的业务规则概括说明如下:

  • 公司承担多个工程项目,每一项工程有:工程号、工程名称、施工人员等
  • 公司有多名职工,每一名职工有:职工号、姓名、性别、职务(工程师、技术员)等
  • 公司按照工时和小时工资率支付工资,小时工资率由职工的职务决定(例如,技术员的小时工资率与工程师不同)

分析

  1. 找出实体(工程、员工、职务、工时)
  2. 找出实体关系
  3. 绘制ER图,然后将ER图转换为数据库模型图
  4. 使用三大范式规范数据库设计

注意:在实际开发过程中,为了满足性能的需要,数据库的设计可能会打破数据库三大范式的约束。

以空间换时间:当数据库中存储的数据越来越多时,查询效率下降,为了提升了查询效率,可能会在表中增加新的字段,此时,数据库的设计就不再满足三大范式

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