数据库系统设计与实现02数据库设计

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1、第二章数据库设计第一节关系数据库的基本概念及规则一、数据库的基本构成一个数据库由若干个二维表组成。二维表由行和列构成。一个二维表通常对应于现实世界中的一种实体，女口：学生，课程，老师。实体具有一定的属性，如学生的姓名、性别、出生日期、籍贯、家庭住址等等，其对应于表中的列。表屮的一行则对应于一个具体的实体，其记录了某个具体实体的各个属性值。因而，一个二维表可存储多个同种实体的有关属性值。表的列称为：列，属性，字段表的行称为：行，记录，元组，实体数据库中的实体有实体型和实体值之分，一个二维表所对应的实体为实体型，或称实体类

2、型。表中具体的一行所对应的实体为实体值，或称实体实例。二、对表的基本规定关系数据库中的表应具有如下一些基本特性：1.在关系数据库中，每个表都应具有关键字。每个记录的关键字必须是唯一的关键字：能够唯一标识出一个实体的某个属性或某组属性。如在一个人员表屮，可用姓名来作为关键字。但如果存在同名的情况，则就要给每个人取一个代码，如学号。然后以该代码作为关键字。也可不取学号，而以姓名和出生日期两个属性组合起來作为关键字（认为不会出现同名而又同时出生的情况）。关键字也称为：键，码，主属性。不是关键字的哪些属性则称为非主屈性。在某些

3、表中存在多个或多组属性都可作为关键字。如一个教研室表，其教研室编号和教研室名称都可作为关键字。将它们称为候选关键字，这时可从中任选一个作为主关键字。2.列是同质的。即所有记录在某一列上的取值应具有相同的数据类型和相同的含义。如学生表屮的列“生日”，所有学生在这一列上都应填上一个日期型数据，其表示的是学生的出生日期。而不能某些填的是生日，某些填的是年龄，或某些填的是出生tl期，某些填的是入学日期。3.列的顺序是无意义的。不能用列的序号来访问或操作表，而必须用列的名称。4.行的顺序是无意义的。不能根据行的序号来访问或操作表

4、。三、数据库结构及内容一个数据库所包含的各个表及各个表所具有的属性的总和，称为数据库结构。数据库中各个表所包含的记录的总和即是数据库的内容。一个数据库所具有的结构确定了该数据库可以存储哪些数据。一般，一个信息系统的数据库结构在开发该系统的时候建立，在系统使用过程屮，用户不能进行修改。数据库的内容则在系统使用过程屮通过用户输入。第二节关系数据库的规范化关系数据库屮的表除了要满足前面所给出的那些规定外，还需要进一步满足一定的要求，这些要求从弱到强分为5级，通常称其为5个范式。其中笫3范式是主要的，一个满足笫3范式的数据库就

5、可认为是一个规范化的数据库。下面就介绍前三个范式。在一个表中，每个属性的取值都是不可分离的基本数据值，则称该表满足第1范式。不满足第一范式的情况主要有两种。第一种情况：表中的某个属性是多个属性的组合，如一个学生表：学号姓名性别年龄家庭住址该表中的家庭住址属性就是多个属性的组合，其包含了学生家庭所在的省、市、区（县），门牌号码等属性。对这种表的处理方法就是将复合属性进行分解，如将上表转化为：学号姓名性别年龄省市区县地址一个属性是不是复合属性与数据库的应用需求有关，如对姓名这个属性，在一般的系统屮可看作是一个单一属性，但在

6、户籍管理信息系统屮，可能就是一个复合属性，因为在该系统屮可能需要针对“姓”进行查询和统计。又如家庭住址这个属性，如果系统仅需要用这个属性掌握学生的通信地址，而不需要按照地区查询信息，则这个属性就可看作是一个单一属性。再如学号这个属性，按编号规则，这个屈性包含了年级和班次这两个信息，如果系统中需要存储学生的这两项信息，则不能依赖学号来提供，而应在表中专门加上两个属性来存储这两个信息。第二种情况：一个记录的一个属性同时存在多个属性值。如，一个记录学生情况及学习成绩的表为:*学号姓名性别年龄班级系课程号课程名学时分数0001

7、张三男1898001电子系990059900699001化学物理数学60801007688820002李四男1798002机械系9900699001物理数学801008572对这种表进行规范化处理的方式就是将其填平，如下:*学号姓名性别年龄班级系水课程号课程名学时分数0001张三男1898001电子系99005化学60760001张三男1898001电子系99006物理80880001张三男1898001电子系99001数学100820002李四男1798002机械系99006物理80850002李四男1798002机

8、械系99001数学10072将此表填平后，其关键字就不再是学号，而是（学号，课程号）第2范式如果一个表满足第1范式，而且表中的每个非主属性都依赖于整个关键字，则称该表满足第2范式。上表屮，姓名、性别、生日、班级、系，都只依赖于关键字的一部分“学号”，而课程名、学时则依赖于另一部分课程号，只有分数这一个属性依赖于整个关键字。因而上表