项目一公司管理数据库系统的规划幻灯片课件

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1、1,项目一 公司管理数据库系统的规划,2,工作任务：,根据某公司的工作流程，设计一个满足该公司管理的数据库系统。具体要求如下： 公司数据库管理系统主要完成客户和产品之间进行产品订购的功能，此系统可以实现让公司增加、删除和修改所提供的产品，还可以让客户增加、删除和修改所需要的产品。公司交易员（雇员）可以利用客户提出的订货信息和产品信息提出交易建议。另外，该系统能够分类统计已订购的产品信息。,3,数据,描述事物的符号称为数据。描述事物的符号可以是数字，也可以是文字、图形、图像、声音、语言等，数据有多种表现形式，他们都可以经过数字化后存入计算机。,4,数据库,数据库是指长期存储在计算机内的、有组织的

2、、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。,6,Oracle数据库管理系统工作界面,7,SQL Server数据库管理系统工作界面,8,Access数据库管理系统工作界面,9,Visual FoxPro数据库管理系统工作界面,10,数据模型,数据库系统模型是指数据库中数据的存储结构。较为常见的有层次模型、网络模型、关系模型3种，选择使用这3种模型的数据库被分别称为层次型数据库、网络型数据库和关系型数据库。,11,1层次型数据库,层次型数据库使用结构模型作为自己的存储结构。这是一种树型结构，它由结点和连线

3、组成，其中节点表示实体，连线表示实体之间的关系。 层次模型的特点： （1）有且仅有一个结点无双亲，该结点称为根结点；（2）其他结点有且只有一个双亲； （3）上一层和下一层记录类型间联系是1:N,学校的层次模型,13,2网络型数据库,网络型数据库使用网络模型作为自己的存储结构。在这种存储结构中，数据记录将组成网络中的节点，而记录和记录之间的关联组成节点之间的连线，从而构成了一个复杂的网状结构。 （1）有一个以上的结点没有双亲； （2）结点可以有多于一个的双亲,14,3关系型数据库,关系型数据库使用的存储结构是多个二维表格。表中的一行称为一条记录或元组，用来描述一个对象的信息；表中的一列称为一个字

4、段或属性，用来描述对象的一个属性。数据表与数据表之间存在相应的关联，这些关联将被用来查询相关的数据。,15,数据库设计的基本步骤,按照规范化设计方法将数据库设计分为以下6个阶段 需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 数据库物理设计 数据库实施 数据库运行和维护,16,17,数据库设计思想原则,用户参与 发展眼光：系统不仅要满足用户目前的需求，也应满足近期要求，还要对于远期需求有相应的处理方案。,18,需求分析的任务,详细调查用户要处理的对象 充分了解原系统的工作概况 明确用户的各种要求 然后在此基础上确定新系统的功能 信息要求 处理要求 完整性要求,19,需求分析方法,为了明确用户的实际要求，

5、需要： 跟班作业； 开调查会； 请专人介绍； 询问； 设计调查表要用户填写； 查阅记录等；,20,收集基础数据和一组数据流图 建设好数据字典： 数据项 数据结构 数据流 数据存储 处理过程 将收集到的数据分析后，提交给用户，征得用户认可。,21,（一）公司管理数据库系统的需求分析,在这个阶段中，将对需要存储的数据进行收集和整理，并组织建立完整的数据集。可以使用多种方法进行数据的收集，例如相关人员调查、历史数据查阅、观摩实际的运作流程以及转换各种实用表单等。,22,数据流图,23,数据字典,数据流,24,（二）公司管理数据库系统的概念模型设计,在需求分析的基础上，用ER模型表示数据及其相互间的联

6、系，产生反映用户信息需求的数据模型。概念设计的目的是准确地描述应用领域的信息模式，支持用户的各种应用，概念设计的成果是绘制出公司管理数据库系统的ER图。,25,概念模型,概念模型最常用方法是实体-联系（Entity-Relationship）方法（即E-R方法），它源于1976年。 E-R图所描述的现实世界的信息结构称为实体-联系模型（E-R模型）。E-R图中包括实体、属性和联系3 种基本图素,26,1概念模型的主要概念,实体：客观存在并相互区别的事物及其事物之间的联系。例如，一个学生、一门课程、学生的一次选课等都是实体。 属性：实体所具有的某一特性。例如，学生的学号、姓名、性别、出生年份、系

7、、入学时间等。 联系：实体与实体之间以及实体与组成它的各属性间的关系，分为： 一对一联系 一对多联系 多对多联系,27, 一对一联系（one-to-one）,定义 如果两个实体集A、B中的任意一个实体至多与另一个实体集中的一个实体对应联系，则称A、B为一对一联系。记为“11”联系,28, 一对多联系（one-to-many）,定义 设有两个实体集和，如果中每个实体与中任意个实体（包括零个）有联系，而中的每个实体至多与中的一个实体有联系，则称该联系为从到的1对多联系，记为1联系,29, 多对多联系（many-to-many）,定义 如果两个实体集、中的每个实体都与另一个实体集中的任意个实体（包括

8、零个实体）有联系，则称这两个实体集是多对多联系，记为“”联系。,30,2概念模型的表示方法,实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。 属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。 联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1，1:n或m:n）。,31,公司管理数据库系统的ER模型,32,（三）公司管理数据库系统的逻辑设计,数据库逻辑设计的任务是把数据库概念设计阶段产生的数据库概念模式（ER图）转换为数据库逻辑模式。进行数据库逻辑设计，首先将概念设计中所得的ER图转换成等价的关系模式，然后，再进行逻辑模式的规范化和性能优

9、化，使形成的数据库系统数据表，满足用户的完整性和安全性要求。,33,1、ER图转换为系统的数据表,利用ER图到关系模式转换的有关知识，将图1-2所示的公司管理数据库系统的ER图转换为系统的数据表。,34,2、将逻辑模式规范化和性能优化,由ER图转换的数据库逻辑模型还只是逻辑模式的雏形，要成为逻辑模式，还需要进行以下几个方面的处理： 对数据库的性能、存储空间等优化； 数据库逻辑模型的规范化,35,A、对数据库的性能、存储空间等优化,依据： 提高数据库性能的措施有：减少联接运算和减少关系的大小和数据量等。 节省存储空间的措施有：减少每个属性所占的空间、采用假属性减少重复数据所占存储空间。,36,产

10、品信息表（product）,37,产品信息表（product）,38,类别信息表（category）,39,拆分产品信息表（product）后的逻辑模式,40,B、数据库逻辑模型的规范化,数据库的范式理论 关系数据库范式理论是在数据库设计过程中将要依据的准则，数据库结构必须要满足这些准则，才能确保数据的准确性和可靠性。这些准则被称为规范化形式，即范式。在数据库设计过程中，对数据库进行检查和修改并使它符合范式的过程叫做规范化。,41,数据库的范式理论,范式按照规范化的级别分为5种： 第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、第四范式(4NF)和第五范式(5NF)。在实际的数据库

11、设计过程中，通常需要用到的是前三类范式。 第一范式 数据的原子性 第二范式 主键的绝对相关性 第三范式 依赖的传递性,42,(1)第一范式(1NF),第一范式要求每一个数据项都不能拆分成两个或两个以上的数据项。 例：在下面的表 所示的teacher表中“学历学位”是由学历和学位组成的，因此，这个teacher表不满足第一范式。可以将“学历学位”字段拆分为两个字段，如表所示，从而使该数据表满足第一范式。,43,teacher表,44,非规范化的关系score0,45,满足1NF的关系score1,46,(2)第二范式(2NF) ：主键的绝对相关性,如果一个数据表已经满足第一范式，而且该数据表中的

12、任何一个非主键字段的数值都依赖于该数据表的主键字段，那么该数据表满足第二范式，即2NF。,47,不满足第二范式的P_order表,例： 在P_order表中，数据表的主键是订单ID。其中，“产品名”字段完全依赖于“产品ID”字段，而不是取决于订单ID，因此，P_order表不满足第二范式。但该数据表中的其他字段都完全依赖于该表的主键字段“订单ID”，因此，可以将该数据表中的“产品名”字段去掉，以满足第二范式。 不满足第二范式的P_order,48,满足第二范式的P_order表,49,(3)第三范式(3NF) ：依赖的传递性,如果一个数据表已经满足第二范式，而且该数据表中的任何两个非主键字段的

13、数值之间不存在函数依赖关系，那么该数据表满足第三范式，即3NF。,50,例：如果在employee表中，“奖金”字段的数值是“薪水”字段数值的20，因此，这两个字段之间存在着函数依赖关系，所以employee表不满足第三范式。可以将“奖金”字段从该表中去掉，以满足第三范式。,51,规范化后的公司管理数据库逻辑模式,52,C、确定数据表和表中的字段,Customer表：用来存储有关客户的信息,53,P_order表：用来存储有关订单的信息,54,Employee表：用来存储有关雇员的信息,55,Product表：用来存储有关产品的信息,56,Category表：用来存储有关产品类别的信息,57,

14、D、建立约束，以保证数据的完整性和一致性,58,数据完整性,数据的完整性是指存储在数据库中的数据的正确性和可靠性，它是衡量数据库中数据质量好坏的一种标准。数据完整性要确保数据库中数据一致、准确，同时符合企业规则。因此，满足数据完整性要求的数据应具有以下特点：,数据类型准确无误 数据的值满足范围设置 同一表格数据之间不存在冲突 多个表格数据之间不存在冲突,59,实体完整性(Entity Integrity,功能： 实体完整性的目的是确保数据库中所有实体的惟一性，也就是不应使用完全相同的数据记录。,方法：设定主键(Primary Key)、惟一键(Unique Key)、惟一索引(Unique I

15、ndex)和标识列(Identity Column)等，其中最常用的是使用主键。,60,区域完整性(Domain Integrity,功能：要求数据表中的数据位于某一个特定的允许范围内。,方法：使用默认值(Default)、核查(Check)、外键(Foreign Key)、数据类型(Data Type)和规则(Rule)等多种方法来实现区域完整性。,例：如果限制“性别”字段的数据值可以是“男”或“女”，那么，输入的其他数值将被SQL Server 2000拒绝。,61,参照完整性(Referential Integrity),作用：用来维护相关数据表之间数据一致性的手段，通过实现参照完整性，

16、可以避免因一个数据表的记录改变而造成另一个数据表内的数据变成无效的值。,方法：外键(Foreign Key)、核查(Check)、触发器(Trigger)和存储过程(Stored Procedure)。,例：在employee表和P_order表中，如果要删除employee表中的一条记录，而同时在P_order表中存在需要参考该记录的记录集，那么该删除操作将会失败，这样就避免了P_order表中的数据失去关联。,62,用户定义完整性,功能：这种数据完整性由用户根据实际应用中的需要自行定义。 方法：规则(Rule)、触发器(Trigger)、存储过程(Stored Procedure)和数据表创建时可以使用的所有约束(Constraint)。 例：在employee表和P_order表中，如果某雇员负责的订单数超过5个，那么该雇员的“薪水”应大于5000。,63,主键和外键,数据表之间的关联实际上是通过键(Key)来实现的。所谓的“键”是指数据表中的一个字段，键分主键(Primary Key)和外键(Foreign Key)两种，它们