数据库培训讲义.备课讲稿

第一范式
• 第一范式(1NF) 所谓第一范式（1NF）是指在关系模型中，对域添加的一个规范要求，所有 的域都应该是原子性的，即数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项， 而不能是集合，数组，记录等非原子数据项。即实体中的某个属性有多个值 时，必须拆分为不同的属性。在符合第一范式（1NF）表中的每个域值只能 是实体的一个属性或一个属性的一部分。
第二范式
• 第二范式 第二范式（2NF）要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指 不能存在仅依赖主关键字一部分的属性，如果存在，那么这个属性和主关键 字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之间是一对 多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的唯一标 识。简而言之，第二范式就是在第一范式的基础上属性完全依赖于主键。
• 数据库系统一般由数据库、数据库管理系统（DBMS）、应用系统、数据库管理 员和用户构成。DBMS是数据库系统的基础和核心。
数据库特点
⑴ 实现数据共享
数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据，也包括用户可以用各种方式通过接口 使用数据库，并提供数据共享。
⑵ 减少数据的冗余度
同文件系统相比，由于数据库实现了数据共享，从而避免了用户各自建立应用文件。减少 了大量重复数据，减少了数据冗余，维护了数据的一致性。
第三范式
• 第三范式
在2NF基础上，任何非主属性不依赖于其它非主属性[在2NF基础上消除传递依赖] 第三范式（3NF）是第二范式（2NF）的一个子集，即满足第三范式（3NF）必须满足 第二范式（2NF）。简而言之，第三范式（3NF）要求一个关系中不包含已在其它关系 已包含的非主关键字信息。例如，存在一个部门信息表，其中每个部门有部门编号（ dept_id）、部门名称、部门简介等信息。那么在员工信息表中列出部门编号后就不能 再将部门名称、部门简介等与部门有关的信息再加入员工信息表中。如果不存在部门 信息表，则根据第三范式（3NF）也应该构建它，否则就会有大量的数据冗余。简而言 之，第三范式就是属性不依赖于其它非主属性，也就是在满足2NF的基础上，任何非主 属性不得传递依赖于主属性。
系统架构
• Client/Server架构， 即服务器/客户端架构。 数据库系统架构
• B/S架构 即Browser/Server (浏览器/服务器) 结构，是随着 Internet技术的兴起，对C/S结构 的一种变化或者改进的结构。在 这种结构下，用户界面完全通过 WWW浏览器实现。
数据库设计
数据库培训讲义.
数据库简介
• 定义：数据库（Database）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。数 据库指的是以一定方式储存在一起、能为多个用户共享、具有尽可能小的冗余度 的特点、是与应用程序彼此独立的数据集合。
• 类型：数据库通常分为层次式数据库、网络式数据库和关系式数据库三种。
• 主流数据库： ORACLE SQL Server DB2 MySQL MongoDB
• 范式 设计关系数据库时，遵从不同的规范要求，设计出合理的关系型数据库，这 些不同的规范要求被称为不同的范式，各种范式呈递次规范，越高的范式数 据库冗余越小。
目前关系数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范 式（3NF）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF， 又称完美范式）。满足最低要求的范式是第一范式（1NF）。在第一范式的 基础上进一步满足更多规范要求的称为第二范式（2NF），其余范式以次类 推。一般说来，数据库只需满足第三范式(3NF）就行了。
把所有这些信息放到一个表SelectCourse中（学号，学生姓名、年龄、性别 、课程名称、课程学分、系别、课程成绩，系办地址、系办电话）下面存在 如下的依赖关系。 (学号, 课程名称) → (学生姓名, 年龄, 课程成绩, 课程学分) • 解决方案 把选课关系表SelectCourse改为如下三个表： 学生：Student（学号，学生姓名，年龄，性别，系别，系办地址、系办电话） 课程：Course（课程名称,课程学分）； 选课关系：SelectCourse（学号，课程名称，课程成绩）。
数据库系统
• 数据库系统（Database System） 数据库系统，是由数据库及其管理软件组成的系统。 数据库系统是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理系统， 也是一个为实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统，是存储介 质 、处理对象和管理系统的集合体。
• Fra Baidu bibliotek据库系统一般包括4个部分组成
(1) 数据库（database，DB）：是指长期存储在计算机内的，有组织，可共享的数据的集合。 (2) 硬件：构成计算机系统的各种物理设备，包括存储所需的外部设备。 (3) 软件：包括操作系统、数据库管理系统及应用程序。 (4) 人员：数据库管理员（data base administrator，DBA）、开发人员等。
数据库表中的字段都是单一属性的，不可再分。这个单一属性由基本类型构 成，包括整型、实数、字符型、逻辑型、日期型等。在当前的任何关系数据 库管理系统（DBMS）中，傻瓜也不可能做出不符合第一范式的数据库，因 为这些DBMS不允许你把数据库表的一列再分成二列或多列。因此，你想在 现有的DBMS中设计出不符合第一范式的数据库都是不可能的。
⑶ 数据的独立性
数据的独立性包括逻辑独立性（数据库中数据库的逻辑结构和应用程序相互独立）和物理 独立性（数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构）。
⑷ 数据实现集中控制
文件管理方式中，数据处于一种分散的状态，不同的用户或同一用户在不同处理中其文件 之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理，并通过数据模型表示各种数据的组 织以及数据间的联系。
⑸数据一致性和可维护性，以确保数据的安全性和可靠性
主要包括：①安全性控制：以防止数据丢失、错误更新和越权使用；②完整性控制：保证数 据的正确性、有效性和相容性；③并发控制：使在同一时间周期内，允许对数据实现多路存取， 又能防止用户之间的不正常交互作用。
⑹ 故障恢复
由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。数 据库系统能尽快恢复数据库系统运行时出现的故障，可能是物理上或是逻辑上的错误。比如对 系统的误操作造成的数据错误等。