数据库的设计
如何设计和实现一个简单的数据库系统
如何设计和实现一个简单的数据库系统
设计和实现一个简单的数据库系统是一个复杂而又具有挑战性的
任务。这个数据库系统需要能够存储和管理大量的数据，并且能够支
持对数据的快速和高效的访问。在这篇文章中，我将详细介绍如何设
计和实现一个简单的数据库系统，包括数据库的结构、数据存储方式、数据访问方式等方面。
1.数据库系统的结构设计
首先，我们需要设计数据库系统的结构。一个简单的数据库系统
通常包括一个或多个数据表，每个数据表包含若干个字段，每个字段
包含不同类型的数据。在设计数据库系统的结构时，我们需要考虑到
数据的组织方式、数据之间的关系以及数据访问的需求。
在设计数据库系统的结构时，我们可以采用实体-关系模型
（Entity-Relationship Model，简称ER模型）进行建模。ER模型是
一种常用的数据库建模方式，用于描述数据之间的实体实例和实体之
间的关系。通过ER模型，我们可以清晰地描述数据之间的关系，从而
更好地组织和管理数据。
在设计数据库系统的结构时，我们还需要考虑到数据的一致性和
完整性。数据一致性是指数据在不同场景下的统一性，数据完整性是
指数据的有效性和正确性。在设计数据库系统的结构时，我们需要考
虑到如何确保数据的一致性和完整性，以及如何预防和处理数据的异
常情况。
2.数据库系统的数据存储方式
设计数据库系统的数据存储方式是数据库系统设计的一个重要方面。不同的数据存储方式会影响数据库系统的性能和可扩展性。常见
的数据存储方式包括关系型数据库、非关系型数据库、内存数据库等。
关系型数据库是一种经典的数据库存储方式，它将数据存储在表
数据库设计的六个步骤详解
数据库设计的六个步骤详解
数据库设计是构建一个有效和高效的数据库系统的关键步骤。它涉及到对数据的组织、存储和管理，以满足用户需求和系统要求。在数据库设计过程中，有六个关键步骤需要仔细考虑和实施。本文将详细解析这六个步骤，并分享对数据库设计的观点和理解。
一、需求分析
需求分析是数据库设计的第一步，它的目的是明确用户的需求和系统的要求。在这个阶段，与用户和系统利益相关者的沟通至关重要。通过访谈、调研和文档分析等方法，收集和整理用户的需求。这些需求将成为数据库设计的基础，并对数据库的结构、数据类型和功能等方面进行决策。
对于需求分析阶段，我认为重要的是确保理解用户的真实需求。有时用户不能准确表达他们的需求，或者需求可能不一致，这就需要我们作为数据库设计师进行深入挖掘和澄清。需求分析也要考虑系统的性能和扩展性等因素，以确保数据库设计能够满足未来的需求。
二、概念设计
概念设计是数据库设计的第二步，它涉及到对数据的逻辑组织和高层次抽象。在这个阶段，我们可以使用实体-关系模型（ERM）或其他概
念模型来表示和描述数据的关系。通过这样的建模方法，我们可以定义实体（entity）、属性（attribute）、关系（relationship）和约束（constraint）等概念，形成数据库的初始设计。
概念设计的重要性在于建立模型以实现对数据的有效管理和操作。它还为后续的物理设计提供了依据。我认为在概念设计阶段，关键是要抽象和简化数据模型，使其能够准确地反映问题域，并易于理解和维护。
三、逻辑设计
逻辑设计是数据库设计的第三步，它将概念设计转化为数据库管理系统（DBMS）可以实现的逻辑模式。在这个阶段，我们需要选择适当的数据模型和标准，如层次模型、网络模型或关系模型。我们将概念设计的模型转化为选定模型的逻辑表示。
简述数据库设计的三个步骤
简述数据库设计的三个步骤
数据库设计的三个步骤是：
1. 需求分析：在这个步骤中，数据库设计师首先要了解用户的需求和数据库应用的目标。通过与用户进行沟通和讨论，收集和整理用户的需求，包括需要存储的数据类型、数据的关系和约束、数据的操作方式以及用户对数据的查询需求等。在需求分析阶段，数据库设计师需要对用户的需求进行详细的分析和理解，以确保最终设计的数据库能够满足用户的需求。
2. 概念设计：在概念设计阶段，数据库设计师将用户的需求转化为数据库的概念模型。概念模型是一个高级抽象的模型，用于描述数据之间的关系和约束。常用的概念模型包括实体-关系模型（ER模型）和面向对象数据模型（OOD模型）。在概念设计阶段，数据库设计师需要对用户的需求进行抽象和建模，识别出数据之间的实体、关系和属性，以及实体之间的联系和约束。概念设计阶段的输出是一个概念模型，用于表示数据库的结构和内容。
3. 逻辑设计：在逻辑设计阶段，数据库设计师将概念模型转化为数据库的逻辑模型。逻辑模型是一个具体的模型，用于描述数据库的结构和内容。常用的逻辑模型包括关系模型和层次模型。在逻辑设计阶段，数据库设计师需要将概念模型转化为逻辑模型的数据模式，包括定义实体、关系和属性的结构和约束。逻辑设计阶段的输出是一个逻辑模型，用于表示数据库的结构和内容，并且可以用于实现具体的数据库系统。
总结起来，数据库设计的三个步骤是需求分析、概念设计和逻辑设计。通过这三个步骤，数据库设计师可以根据用户的需求和应用的目标，设计出满足用户需求的数据库结构和内容。
数据库设计的基本原则与技巧
数据库设计的基本原则与技巧
引言：
数据库设计是构建一个高效、灵活和可靠的数据库系统的基础。在现代信息技术的背景下，数据库设计已成为各个行业的核心要素之一。本文将探讨数据库设计的基本原则和技巧，旨在帮助读者了解数据库设计过程中的关键要点和注意事项。
一、需求分析和数据建模
需求分析是数据库设计的起点。在开始设计之前，我们必须充分了解系统需求，包括用户的功能和性能要求。然后，我们可以使用数据建模方法，如实体-关系模型（ERM）或统一建模语言（UML）等，来表示系统中的实体、属性和关系。通过数据建模，我们可以对数据的结构和一致性进行初步概括。
二、选择适当的数据模型
在数据库设计中，选择适当的数据模型是至关重要的。常用的数据模型包括层次模型、网络模型、关系模型和面向对象模型等。根据业务需求和性能要求，我们应该选择最适合的数据模型。在大多数情况下，关系模型是最受欢迎的选择，因为它具有简单的结构和灵活的查询语言。
三、规范化数据库结构
规范化是数据库设计过程中的重要步骤之一。它旨在消除数据冗
余和不一致。规范化的过程包括将数据拆分为更小、更清晰的关系，
并通过主键和外键来建立关系。常用的规范化形式有第一到第五范式。但我们需记住，过度规范化可能导致性能问题，因此在设计过程中需
要保持平衡。
四、优化查询性能
查询性能是一个关键的考虑因素，尤其是对于大型数据库系统。
设计师应该优化查询语句，使用索引来加速查询，并避免不必要的数
据访问。此外，合理使用缓存、分区和并行处理等技术，也能有效提
升查询性能。
五、确保数据安全和完整性
数据库设计流程
数据库设计流程
数据库设计是指根据用户需求和系统需求，设计出满足这些需
求的数据库结构，包括数据的组织、存储和管理。一个好的数据库
设计能够提高系统的性能、可靠性和安全性，因此数据库设计流程
显得尤为重要。下面将介绍数据库设计的一般流程，希望能够对大
家有所帮助。
第一步，需求分析。
在数据库设计的开始阶段，首先需要进行需求分析。这一步是
整个数据库设计流程中最为关键的一步，也是最为耗时的一步。在
需求分析阶段，需要与用户充分沟通，了解用户的需求和期望，明
确系统的功能和性能要求。只有充分理解用户需求，才能够为用户
设计出满意的数据库系统。
第二步，概念设计。
在需求分析完成后，接下来就是进行概念设计。概念设计是指
根据需求分析的结果，设计出数据库的概念模型，包括实体、关系、属性等。在这一步中，需要使用ER图等工具，将用户需求转化为数
据库的概念模型，以便于后续的详细设计和实现。
第三步，逻辑设计。
在概念设计完成后，接下来就是进行逻辑设计。逻辑设计是指
将概念模型转化为数据库管理系统能够实现的逻辑模式。在这一步中，需要考虑数据库的结构、数据类型、索引、约束等，以及数据
的存储和组织方式。逻辑设计的结果是数据库的逻辑模式，是数据
库管理系统的基础。
第四步，物理设计。
在逻辑设计完成后，接下来就是进行物理设计。物理设计是指
将逻辑模式转化为实际的数据库结构，包括表的创建、字段的定义、索引的建立等。在这一步中，需要考虑数据库的性能、安全性和可
靠性，选择合适的存储引擎、分区方案等，以保证数据库的高效运行。
第五步，实施和维护。
在数据库的物理设计完成后，接下来就是进行数据库的实施和
数据库设计的基本原理与方法
数据库设计的基本原理与方法
数据库设计是指根据需求规定，按照一定的规则和原则，对数据库中数据的结构、关系、范围和安全性进行设计的过程。高效的数据库设计可以提高系统的性能、可维护性和数据的准确性。本文将介绍数据库设计的基本原理与方法。
1. 数据库设计的原理
1.1 数据库设计的一致性原理
数据库设计的一致性原理是指数据库中的数据在逻辑上和实际上要保持一致。逻辑一致性是指数据库的结构和关系要符合实际应用的要求，实际一致性是指数据库的记录和实际情况要相符。数据库设计的过程中，需进行数据分析、需求分析，确保数据库与实际需求保持一致。
1.2 数据库设计的完整性原理
数据库设计的完整性原理是指数据库中的数据要具有完整性，即数据记录的完整、数据之间的关系完整和数据操作的完整性。设计数据库时需制定数据录入规则、约束条件和触发器等，保证数据的完整性。
1.3 数据库设计的稳定性原理
数据库设计的稳定性原理是指数据库在操作时要具有一定的稳定性。稳定性包括操作到达的某一情形后，系统能够迅速回到正常状态的能力，以及系统能够长时间运行而不发生故障的能力。设计数据库时需考虑系统的容错能力、备份和恢复策略，以提高数据库的稳定性。
1.4 数据库设计的可伸缩性原理
数据库设计的可伸缩性原理是指数据库系统可以根据需要进行扩展或收缩。当系统需求发生变化时，数据库设计可以灵活地适应变化。设计数据库时需考虑数据量的变化、并发用户的变化和查询负荷的变化。
2. 数据库设计的方法
2.1 数据需求分析
首先要明确数据库系统的目标和要求，通过与用户的沟通，了解用户对数据的需求。然后对需求进行分析，归纳出系统所需的全部数据，包括数据实体、数据关系和数据特征等。
数据库设计思路
数据库设计思路
数据库设计是构建一个有效和可靠的数据库系统的关键步骤。它涉及到定义数据模型、确定实体和属性、建立关系和约束等过程。在数据库设计中，我们需要考虑数据的完整性、一致性和性能等因素。下面将介绍一些数据库设计的思路和方法。
1. 需求分析：在进行数据库设计之前，首先需要进行需求分析，明确系统的功能和需求。通过与用户沟通和了解，确定数据的类型、关系和业务规则等。这有助于确保数据库模型与实际需求相匹配。
2. 数据模型选择：根据需求分析的结果，选择适合的数据模型。常用的数据模型包括层次模型、网络模型、关系模型和面向对象模型等。其中，关系模型是最常用和广泛应用的数据模型，具有简单、灵活和易于理解的特点。
3. 实体和属性定义：在数据库设计中，实体是指现实世界中具有独立和唯一标识的事物。属性是实体的特征和描述。在定义实体和属性时，需要考虑实体之间的关系和属性的类型、长度、约束等。
4. 关系建立：关系是不同实体之间的联系和依赖。在数据库设计中，通过主键和外键来建立实体之间的关系。主键是唯一标识实体的属性，而外键是关联其他实体的属性。通过定义主键和外键，可以实现数据的一致性和完整性。
5. 索引和优化：索引是提高数据库查询性能的重要手段。在数据库设计中，可以根据查询的需求和频率来选择合适的索引策略。同时，还可以通过优化数据库的物理结构和查询语句，提高数据库的性能和效率。
6. 安全性和权限控制：在数据库设计中，安全性是一个重要的考虑因素。通过合理的权限控制和安全策略，可以保护数据的机密性和完整性。同时，还可以通过备份和恢复策略，保证数据的可靠性和可恢复性。
数据库设计
数据库设计概念
数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造（设计）优化的数据库逻辑模式和物理结构，并据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储和管理数据，满足各种用户的应用需求，包括信息管理要求和数据操作要求。
目标：为用户和各种应用系统提供一个信息基础设施和高效率的运行环境。
一、数据库设计的特点
数据库建设的基本规律
三分技术，七分管理，十二分基础数据
管理
数据库建设项目管理
企业（即应用部门）的业务管理
基础数据
收集、入库
更新新的数据
结构（数据）设计和行为（处理）设计相结合。将数据库结构设计和数据处理设计密切结合
二、数据库设计方法
手工与经验相结合方法
设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系
数据库运行一段时间后常常不同程度地发现各种问题，增加了维护代价
规范设计法
基本思想：过程迭代和逐步求精
新奥尔良（New Orleans）方法
将数据库设计分为若干阶段和步骤
基于E-R模型的数据库设计方法
概念设计阶段广泛采用
3NF（第三范式）的设计方法
逻辑阶段可采用的有效方法
CASE即Computer Aided Software Engineering，中文意思是计算机辅助软件工程。CASE是一组工具和方法的集合，可以辅助软件开发生命周期各阶段进行软件开发。
ORACLE Designer
SYBASE PowerDesigner
三、数据库设计的基本步骤
（一）数据库设计的准备工作：选定参加设计的人
1.系统分析人员、数据库设计人员（核心人员）
自始至终参与数据库设计，其水平决定了数据库系统的质量
用户和数据库管理员
主要参加需求分析和数据库的运行维护
数据库设计与实现
数据库设计与实现
在当今数字化时代中，数据已成为企业和组织的重要资源之一，也成为决策的关键因素。数据库的设计与实现成为一个优秀的系
统程序的核心问题之一。一个成功的数据库必须考虑到多种因素，如数据访问、数据完整性、数据可靠性、数据安全和数据可扩展
性等，同时还需满足用户的需求，提高系统的性能和效率。以下
将介绍数据库设计和实现的过程和方法。
一、数据库设计的基本概念
1. 数据库：指存储有组织的数据的计算机系统。
2. 数据库管理系统（DBMS）：是一种软件系统，用于管理、
组织、存储、维护数据库。
3. 数据库设计：是指在满足用户需求的前提下，使用数据库模型、数据字典等工具，对数据进行结构化设计，确定各数据项之
间的关系、属性和约束条件等，以实现更快、更高效、更安全的
数据访问。
4. 数据库实现：是指将数据库设计的结果在DBMS中实现并运行，包括创建和管理数据库的对象、存储过程、触发器、索引等。
二、数据库设计的流程
1. 需求分析
在数据库设计前，需要了解和分析用户需求，了解业务状况，
才能最终设计出一套合适的数据库系统。需求分析包括：确定数
据库系统的目的、确定要存储哪些数据和数据之间的关系。
2. 概要设计
概要设计是数据库设计过程中的一项重要环节，通过概要设计，设计者将用户需求融入到系统设计中，对数据结构、数据属性、
数据完整性和库表划分等方面进行规划和分析。概要设计的主要
目的是从系统的应用视角来设计系统。
3. 详细设计
在对数据库系统的总体设计有了清晰的认识后，设计者开始进
行详细设计，包括数据库模型设计、物理结构设计、存储结构设
《数据库设计》ppt课件
企业级应用数据库设计
典型案例分析讲解
分组选题
学生自由组队，选择感兴趣的项目主题，如在线教育平台、在线医疗系统等。
需求分析
针对所选项目，进行详细的需求分析，包括功能需求、数据需求等。
数据库设计
根据项目需求，设计相应的数据库结构，包括表结构、索引、存储过程等。
将弱实体集转换为一个关系模式，其属性包括弱实体集自身的属性和标识其所属强实体集的属性。
消除冗余
通过合并、分解等方法消除数据冗余，提高数据一致性。
范式转换
将数据模型逐步转换为更高级别的范式，如第一范式、第二范式、第三范式等，以消除数据依赖和更新异常。
逆规范化
在必要时进行适当的逆规范化操作，以提高查询性能和减少复杂度。
实体型（Entity TypLeabharlann Baidu）
同一类型实体的集合，如全体学生。
实体集（Entity Set）
实体集之间的关联关系，如学生与课程之间的选课关系。
联系（Relationship）
概念模型基本概念
E-R图表示方法
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, m:n）。
简述数据库设计的主要步骤
简述数据库设计的主要步骤
数据库设计的主要步骤可以概括为以下几个方面：需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计和实施与维护。
1. 需求分析
需求分析是数据库设计的第一步，通过与用户沟通和了解用户的需求，确定数据库的目标和范围。在这个阶段，需要收集用户的需求，并分析这些需求的优先级和复杂度，以确定数据库的功能和性能要求。
2. 概念设计
概念设计是数据库设计的第二步，主要是根据需求分析的结果，建立数据库的概念模型。在这个阶段，可以使用ER图或UML类图等工具来表示实体、关系和属性之间的关系。概念设计的目标是建立一个抽象的、独立于具体数据库管理系统的概念模型，以便于后续的逻辑设计和物理设计。
3. 逻辑设计
逻辑设计是数据库设计的第三步，主要是将概念模型转换为关系模型。在这个阶段，需要将实体、关系和属性转换为关系模式和关系之间的联系。逻辑设计的目标是建立一个符合关系模型的数据库模式，以便于后续的物理设计和实施。
4. 物理设计
物理设计是数据库设计的第四步，主要是确定数据库的物理结构和存储方案。在这个阶段，需要考虑到数据库的性能、可靠性和安全性等方面的需求。物理设计的目标是选择合适的数据库管理系统和存储介质，以及设计合理的索引、分区和备份策略，以提高数据库的性能和可用性。
5. 实施与维护
实施与维护是数据库设计的最后一步，主要是根据物理设计的结果，创建和初始化数据库，并进行数据迁移和测试。在数据库实施后，还需要进行定期的维护和监控，以确保数据库的稳定运行和数据的完整性。如果有需要，还可以根据实际情况进行数据库的优化和调整。
数据库设计的六个步骤
数据库设计的六个步骤
概述
数据库设计是构建一个可靠、高效、可扩展的数据库系统的基础工作。它是根据业务需求，将数据按照特定规则组织和存储的过程。本文将介绍数据库设计的六个步骤，帮助读者全面理解数据库设计的过程。
步骤一：需求分析
在数据库设计的第一步骤中，我们需要明确业务需求，了解用户的具体需求和预期功能。这一步骤的关键是与用户和利益相关者进行充分的沟通，确保对需求有全面的了解。
需求收集
•与用户和利益相关者进行会议、访谈等形式的沟通，详细了解他们的需求和期望。
•收集用户提供的文档、报告和现有系统的信息，以便更好地理解业务流程和数据要求。
•利用问卷调查等方式，获取用户的反馈和建议。
需求分析
•对收集到的需求进行分析，理解用户的主要关注点和业务流程。
•确定系统的功能需求，包括数据的输入、处理和输出等方面。
•确定系统的性能需求，如并发用户数、数据处理速度等。
需求文档
•撰写需求文档，详细描述用户需求和系统功能。
•使用图表、流程图等工具，清晰地展示业务流程和数据要求。
步骤二：概念设计
在数据库设计的第二步骤中，我们需要进行概念设计，即将需求转化为数据库模型。这一步骤的关键是确定实体、属性和关系，建立起系统的基本框架。
实体-属性-关系模型
•根据需求文档，识别出系统中的实体，如用户、产品、订单等。
•为每个实体确定属性，如用户的姓名、年龄、性别等。
•确定实体之间的关系，如一对多、多对多等。
实体关系图
•使用实体关系图(E-R图)来可视化数据库模型。
•在E-R图中，用矩形表示实体，用菱形表示关系，用椭圆形表示属性。
数据库设计的步骤和要点总结
数据库设计的步骤和要点总结
数据库设计是构建数据库系统的基础，一个良好设计的数据库可以保证数据的完整性、一致性和高效性。以下是数据库设计的步骤和要点总结：
1. 需求分析
- 收集需求：与项目干系人（比如客户、用户、管理者）沟通，收集业务需求。
- 确定数据范围：明确数据库需要处理的数据类型、数据来源和数据用途。
2. 概念设计
- 实体-关系模型（ER模型）：识别系统中的实体及其属性，以及实体之间的关系。
- 确定实体和关系的属性：为每个实体和关系指定属性，并区分主键。
3. 逻辑设计
- 规范化：避免数据冗余，减少更新异常，确保数据一致性。
- 数据模型选择：根据需求选择合适的数据模型，如关系模型、文档模型等。
- 定义表结构：根据ER模型定义表结构，确定字段类型、约束等。
- 设计索引：根据查询需求设计索引，提高查询效率。
4. 物理设计
- 存储结构：确定数据文件的存储方式，如顺序文件、索引文件等。
- 文件组织：设计数据文件的分布，考虑数据的存取效率和存储空间利用率。
- 确定存储分配：为数据库对象（表、索引等）分配存储空间。
5. 数据库实施
- 数据迁移：将现有数据迁移到新数据库中。
- 应用程序集成：确保应用程序能够正确地与数据库交互。
- 测试：进行数据库测试，确保满足性能和功能要求。
6. 维护
- 监控：定期监控数据库性能，及时发现并解决性能问题。
- 备份与恢复：定期进行数据备份，设计恢复策略以应对数据丢失或损坏的情况。
- 调整：根据实际运行情况调整数据库结构或参数。
7. 安全性设计
- 用户权限管理：定义用户的访问权限，确保数据安全。
数据库的设计方法
数据库的设计方法
一、概述
数据库是应用程序的重要组成部分，它能够存储和管理数据，为应用程序提供数据访问服务。数据库设计是构建一个高效、可靠和易于维护的数据库的过程。本文将介绍数据库的设计方法，包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。
二、需求分析
需求分析是数据库设计的第一步，它涉及了对业务流程、数据需求和用户需求的全面了解。以下是需求分析的具体步骤：
1. 收集业务流程信息：通过与业务专家交流来收集业务流程信息，包括业务规则、流程图和数据字典等。
2. 确定数据需求：根据收集到的业务流程信息来确定数据需求，包括需要存储哪些数据以及这些数据之间的关系。
3. 收集用户需求：通过与最终用户交流来收集用户需求，包括用户对系统功能和界面的期望等。
4. 确定系统约束：确定系统所需要满足的约束条件，如安全性要求、
性能要求等。
三、概念设计
概念设计是在需求分析基础上进行的下一步工作。它旨在创建一个概
念模型，描述了实体之间的关系和属性。以下是概念设计的具体步骤：
1. 创建实体-关系图（ER图）：根据需求分析中确定的数据需求，创
建一个实体-关系图，描述了实体之间的关系和属性。
2. 确定主键和外键：在ER图中，确定每个实体的主键和外键，以便在逻辑设计中创建表时使用。
3. 规范化数据：对ER图进行规范化，以消除重复数据和不必要的数据冗余。
四、逻辑设计
逻辑设计是在概念设计基础上进行的下一步工作。它旨在创建一个逻
辑模型，描述了如何将概念模型转换为数据库表。以下是逻辑设计的
具体步骤：
1. 创建数据库表：根据概念模型中的实体-关系图，在数据库中创建相应的表，并定义字段类型、长度、约束等。
数据库课程设计实例100例
数据库课程设计实例100例
全文共四篇示例，供读者参考
第一篇示例：
数据库课程设计是计算机科学与技术专业中非常重要的一门课程，通过设计实例来锻炼学生的数据库应用能力和实践能力。在这篇文章中，我将为大家分享100个关于数据库课程设计实例的案例，希望能
够对大家有所帮助。
1.学生信息管理系统
这是一个简单的数据库设计案例，主要包括学生的基本信息管理，课程信息管理和成绩管理，可以帮助学生熟悉数据库的基本操作。
2.图书管理系统
这个案例主要是针对图书馆的管理系统，包括图书信息管理，借
阅还书管理和读者信息管理等功能，可以综合运用数据库的增删改查
等操作。
4.电商平台
这个案例主要是针对电商平台的数据库设计，包括商品信息管理，用户信息管理和订单管理等功能，可以让学生了解大规模数据库设计
的思路。
8.网站访问日志分析系统
这个案例主要是针对网站访问日志分析系统的数据库设计，包括
网站访问信息管理，日志分析和用户行为分析等功能，可以帮助学生
了解数据库在大数据处理中的应用。
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第二篇示例：
数据库课程设计是计算机科学与技术专业中非常重要的一门课程，通过学习数据库课程设计，学生可以掌握数据库设计与管理的基本原
理和方法，从而能够独立完成复杂的数据库设计与开发工作。为了帮
助学生更好地理解数据库课程设计的内容，本文将介绍100个数据库
课程设计实例，希望能够对学生有所帮助。
1. 学生信息管理系统
设计一个学生信息管理系统，包括学生基本信息、课程信息、成
绩信息等模块，能够实现学生信息的录入、查询、修改和删除功能。
2. 图书管理系统
设计一个图书管理系统，包括图书基本信息、借阅信息、录入图书、查询图书、借阅图书等功能。
数据库设计的描述
数据库设计的描述
数据库设计是指设计一个合理的、高效的、可靠的数据库结构，以便管理和存储企业
数据。数据库设计是数据库开发的重要环节之一，数据库设计的好坏，直接关系到数据库
系统的质量和系统的性能。下面是数据库设计的详细描述。
1.需求分析
需求分析是数据库设计的第一步，通过与需求方的交流，将需求转化为对数据库的要求。在需求分析阶段，要确定数据库的范围、功能、性能、安全、可维护性等要求，并对
其中的优先级进行评估，以便在实际设计中进行权衡。
2.概念设计
概念设计是在需求分析的基础上，进行数据库设计的第二步。在这一阶段，要考虑如
何把数据进行组织、抽象等，以便进行数据库的设计。在进行概念设计时，必须先定好数
据库的实体、属性和关系，最终得出一个实体-关系图（ERD）。
3.逻辑设计
逻辑设计是数据库设计的第三步，主要是将概念设计转化为逻辑模型。在逻辑模型中，要对每个实体进行详细的定义，包括每个实体的属性和关系。在逻辑模型中，要考虑如何
用数据描述系统，如何规范数据的输入、存储、处理和输出等，使数据库更加符合实际需求。
4.物理设计
物理设计是数据库设计的第四步，主要是将逻辑模型转化为物理模型。在进行物理设
计时，要选择合适的数据库管理系统（DBMS）和数据库软件，配置数据库的参数，设置物
理存储器和文件结构、建立索引等，以便在实际情况下更好地实现数据库的处理和管理。
5.实施和测试
实施和测试是数据库设计的最后一步，主要是进行数据库的实际实施和测试。在这个
过程中，可以检查数据库设计是否满足需求，是否能够有效地实现各种功能和操作，以及
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X X X X 一对一 1 ：N 客户 X X X X Y Y Y 订单 X X X X M ：N 产品 Y Y Y Y Y Y Y Y X X X X 一对多 Y Y Y Y
多对一
多对多
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绘制E-R图3-3
酒店管理系统的数据库
wk.baidu.com
演示示例1：使用Visio绘制E-R图
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关系模式
糟糕的数据库设计：
数据冗余、存储空间浪费 修建茅屋需要设计吗？ 内存空间浪费 数据更新和插入的异常
修建大厦需要设计吗？
结论：当数据库比较复杂时我们需要设计数据库
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软件项目开发周期中数据库设计
现实世界 信息世界 需求分析阶段：分析客户的业务和数据处理 数据库模型图 需求 建模 规范化 构建 概要设计阶段：设计数据库的E-R模型图，确数 据 库 认需求信息的正确和完整 详细设计阶段：应用三大范式审核数据库结 构 代码编写阶段：物理实现数据库，编码实现 应用 软件测试阶段：…… 安装部署：……
一个关系的属性名的集合称为关系模式 酒店管理系统数据库的关系模式是：
客人（客人编号、客人姓名、身份证号、入住日期 、结帐日期、押金、总金额） 客房（客房号、房间描述、房间类型、房间状态、 床位数、入住人数）
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转化E-R图为数据库模型图
示例
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，体现实体之间的映射关系
学员操作——员工晋级业务实体2-2
指导
难点指导：
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：
原则：
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
标识每个实体的属性：
标识每个实体需要存储的详细信息
标识实体之间的关系
完成时间：25分钟
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规范化示例6-2
示例
公司定期制定一个工资报表 公司定期制定的项目工时表
工程 工程 职工号 姓名 工程号 号 名称工程名称 职工号
A1 A1A1 A2 1001 花园大厦 齐光明 1001 李思岐 1002 葛宇宏 1004 小计 1001 齐光明 1003 鞠明亮 1002 小计 1004 李思岐 葛宇洪 小计 花园 1002 花园大厦 大厦 1004 A1 花园大厦 立交桥
讲解需求说明
完成时间：15分钟
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共性问题集中讲解
常见问题及解决办法 代码规范问题
调试技巧
共性问题集中讲解
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学员操作——绘制员工晋级模型图
练习
需求说明：
用Visio工具将 E-R图转化为数据库模型图 在各个模型图之间体现实体之间的映射关系
完成时间：15分钟
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学员操作——规范晋级数据库设计2-1
客房号 客人编号 客房：酒店为客人提供休息的房间 客房名称 客人姓名 酒店管理系统中实体之间关系： 床位数 身份证号 客房和客人有主从关系：表明客人入住的房间 入住日期 … 客房状态 ….
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绘制E-R图3-1
E-R图
符号 含义 实体，一般是名词 属性，一般是名词
关系，一般是动词
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绘制E-R图3-2
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学员操作——绘制晋级业务E-R图
练习
需求说明：
使用Visio绘制员工晋级业务的E-R图
提示：
如何使用Visio绘制E-R图
使用文件→新建→框图→基本框图来绘制E-R图； 在绘图窗口左侧的“基本形状”里选择“矩形”、“椭圆”、 “菱形”拖动到页面适当位置，就可以绘制需要的矩形、椭圆 和菱形 绘制直线，在工具栏：视图→工具栏→绘图，这时就会弹出绘 图工具栏。选择其中的直线工具
绘制员工晋级的E-R图 用三大范式规范员工晋级数据库设计 把员工晋级的E-R图转化为数据库模型图
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本章目标
了解设计数据库的步骤 掌握如何绘制数据库的E-R图 掌握如何绘制数据库模型图 使用三大范式实现数据库设计规范化
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为什么需要设计数据库
问题
良好的数据库设计
节省数据的存储空间 能够保证数据的完整性 方便进行数据库应用系统的开发
职务 姓名
工程师 齐光明 技术员 李思岐 律师 葛宇宏 齐光明 工程师 鞠明亮 工人 李思岐 葛宇洪 技术员 技术员
小时 职务 工资率
65 工程师 60 技术员 60 律师 工程师 65 工人 55 技术员 技术员 60 60
小时工实发工资 工时 工时 资率
13 65 16 60 19 60 65 15 55 17 60 60 18 14 845.00 13 960.00 16 1140.00 19 2945.00 13 975.00 17 935.00 18 1910.00 14 1080.00 840.00 1920.00
$168.00
……
客房类型名称
床位数 价格
标准间
2 $168.00
如果一个关系满足2NF，并且除了主键以外的其他列都不 传递依赖于主键列，则满足第三范式（3NF）
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规范化的酒店管理系统E-R图
示例
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规范化的酒店管理系统数据库模型
示例
酒店管理系统数据库模型图
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规范化示例6-1
Guest
客人编号 姓名 地址 客房号
字段
C1002 李四
Addr1 2002 例子
地址
客房号 客房状态
客房类型
床位数 入住人数 价格
……
Room
客房号
客房状态 客房类型
2002
入住 标准间 2 2
床位数
入住人数
第二范式要求每个表只描述一件事情
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第三范式 (3nd NF)
示例
Room
Room
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1001 A2 立交 立交桥 A2 1003 A3 桥 临江饭店 A3 A3 临江饭店 1002 临江 饭店 1004
规范化示例6-3
表中包含大量冗余数据，可能会导致数据异常：
更新异常 添加异常
删除异常
问题
如何解决？
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规范化示例6-4
示例
一张表描述了多件事情：
项目工时信息
工程号
课上
• 认真听讲，做好笔记 • 完成上机练习或项目案例
课后
• 及时总结，完成学生用书和学习平台布置的作业 • 多模仿，多练习 • 多浏览技术论坛、博客，获取他人的开发经验
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相关课程回顾
提问
简述数据库完整性及其作用 简述实现数据库操作的语句及语法 常用的聚合函数有哪些？ 表连接分为哪几种类型？
不合规范的表设计
信息重复 更新异常 插入异常
无法正确表示信息
删除异常
丢失有效信息 使用三大范式规范数据库表的设计
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第一范式 (1st NF)
示例
CustID 1 2 3 Address 中国北京市 美国纽约市 英国利物浦 CustID 1 3 4 Country 中国 英国 日本 City 北京 利物浦 东京
4
……
日本东京市
……
2
……
美国
……
纽约
……
第一范式的目标是确保每列的原子性
如果每列都是不可再分的最小数据单元（也称为最小 的原子单元），则满足第一范式（1NF）
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第二范式 (2nd NF)
示例
Guest Registration
字段 例子
字段
例子
客人编号 姓名
C1002 李四
Addr1
2002 入住 标准间 2 2 $168.00 ……
示例
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）
需求分析阶段，设计数据库的步骤
收集信息 标识实体 标识每个实体的属性 标识实体之间的关系
指导
训练要点：
数据库设计的三大范式
需求说明：
根据三大范式规范化员工晋级业务数据 为了保证应用程序的运行性能，对符合第三范式 的数据库结构进行调整
讲解需求说明
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学员操作——规范晋级数据库设计2-2
指导
难点指导：
向各个表中插入数据，查看表中的每个属性列是否 存在重复、插入异常、更新异常和删除异常 对照三大范式解决表中的异常问题
第一范式的目标是确保每列都是不可再分的最小数据单元 第二范式每要求一个表只描述一件事情 第三范式要求表中各列必须和主键直接相关，不能间接相 关
对于不满足三大范式的表要进行表拆分
完成时间：25分钟
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共性问题集中讲解
常见问题及解决办法 代码规范问题
调试技巧
共性问题集中讲解
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总结2-1
演示示例2：使用Visio绘制数据模型图
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为什么需要数据规范化
客人编号 C1001 C1002 C1003 C1004 …… C8006 C8008 姓名 张三 李四 王五 赵六 …… A1 A2 地址 Addr1 Addr2 Addr3 Addr4 …… Addrm Addrn …… …… …… …… …… …… …… …… 客房号 1001 2002 2002 2003 …… 8006 8008 客房描述 A栋1层 B栋2层 B栋2层 B栋2层 …… C栋3层 C栋3层 客房类型 单人间 标准间 标准间 标准间 …… 总统套房 总统套房 客房状态 入住 入住 入住 入住 …… 入住 空闲 床位数 1 2 2 2 …… 3 3 价格 128.00 168.00 168.00 158.00 …… 1080.00 1080.00 入住人数 1 0 2 1 …… 1 0
工程名称
职工号
姓名
职务
小时工资率
工时
工程信息
员工信息
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规范化示例6-5
示例
应用第二范式规范化：
工程号 工程名称 工程表
职工号
姓名
职务
小时工资率
员工表
满足第三范式吗？
工程号
职工号
工时
项目工时表
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规范化示例6-6
示例
应用第三范式规范化：
工程号 工程名称 工程表
职工号
姓名
职务
员工表
职务
指导
训练要点：
收集信息 标识实体 标识每个实体的属性 标识实体之间的关系
需求说明：
为了激励优秀员工为企业作出更大的贡献，企业 定期安排员工晋级 假设每个部门设置多个不同的岗位，每个岗位可 以安排多个员工 每一位员工隶属于企业的一个部门，有一个对应 的岗位 企业保存每位员工每次晋级记录
教员讲解需求
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小时工资率
职务表
工程号
职工号
工时
工时表
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规范化和性能的关系
为满足某种商业目标，数据库性能比规范化 数据库更重要
通过在给定的表中添加额外的字段，以大量减少 需要从中搜索信息所需的时间 通过在给定的表中插入计算列（如成绩总分）， 以方便查询
在数据规范化同时，要综合考虑数据库的性 能
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学员操作——员工晋级业务实体2-1
字段 客房号 例子 2002 入住 标准间 2 2
字段
例子
客房号
客房状态编号 客房类型编号 入住人数
……
2002
001 002 2 …… 字段
客房状态 客房类型 床位数 入住人数
RoomType
例子 002
客房类型编号 RoomState 字段 客房状态编号 客房状态名称 例子 001 入住
价格
……
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设计数据库的步骤
收集信息
与该系统有关人员进行交流、座谈，充分了解用 户需求，理解数据库需要完成的任务
标识实体 （Entity）
标识数据库要管理的关键对象或实体，实体一般 酒店管理系统的基本功能： 是名词
旅客办理入住手续：后台数据库需要存放入住客人的信息和客房信息 标识每个实体的属性（Attribute） 客房信息：后台数据库需要存放客房的相关信息，如客房号、床位数 、价格等 酒店管理系统中的实体： 标识实体之间的关系（ Relationship ） 客房信息 客人信息 客房管理：后台数据库需要保存客房类型信息和客房当前状态信息 客人：入住酒店的旅客。办理入住手续时，需要填写客人的信息
第一章
数据库的设计
课程地位
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本课目标
学完本门课程后，你能够
设计符合规范的数据库
实现基于数据库技术的程序开发
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课程结构图
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课程项目展示
贯穿案例：MySchool 学生信息管理系统 项目案例：银行ATM存取款机系统
演示课程项目
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学习方法
课前
• 浏览预习作业，带着问题读教材，并记录疑问 • 即使看不懂也要坚持看完 • 提前将下一章的示例自己动手做一遍，记下问题
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预习检查
提问
在数据库设计时，如何表示数据库实体之间 的关系？ 实体集X和Y存在哪几种关系？ 数据库三大范式的作用是什么？
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本章任务
完成酒店管理系统数据库结构设计
绘制酒店管理系统的E-R图 用三大范式规范酒店管理系统数据库设计 把酒店管理系统的E-R图转化为数据库模型图
完成员工晋级数据库结构设计