My SQL 数据库基础实例教程（第二单元学习笔记）

2.1关系数据库设计

2.1.1 数据的加工

1.现实世界

现实世界是指客观存在的事物及他们相互之间的联系。

2.信息世界

信息世界是人们把现实世界的信息和联系通过“符号”记录下来，然后用规范化的数据库定义语言来描述而构成的一个抽象世界。

3.计算机世界

计算机世界将信息世界的内容数据化后的产物，即将信息世界中的概念模型进一步转换成数据模型所形成的便于计算机处理的表现形式。

2.1.2 数据模型概念

概念：数据模型是指数据库中数据的存储结构，是反映客观事物及其联系的数据描述形式。

1.层次模型（一对多）

优点：层次分明，结构清晰

缺点：数据不得不纵向延展，节点之间很难建立横向的关联，维护困难；

2.网状模型

优点：容易反映实体关联，避免数据重复性

缺点：难以维护数据结构中的关联性

3.关系模型

实际就是多个二维表格

行叫做记录或元组；代表具有众多相同属性的对象中的一个。

列叫做字段或属性；储存对象的共有属性。

主键：数据库中具有唯一性的字段（如上表中：教师编号就是主键）

外键：利用一个数据库表外键可以连接到其他数据库表，而这个外键字段在其他数据库表中作为主键字段出现。

2.1.3概念模型

1.E-R 图的组成要素及画法

(1)实体（矩形）

实体：现实世界中客观存在并且可以相互区别的事物和活动的抽象。

（2）属性（椭圆或圆角矩形）

实体的某一特性。

（3）联系（菱形）

实体集之间的相互关系；

（4）主键

2.一对一的联系

A中的一个实体至多与B中的一个实体相联系。

3.一对多的联系

A中的一个实体可以与B中的多个实体相联系。

4.多对多的联系

A中的一个实体可以与B中的多个实体相联系，而B中的一个实体可以与A中的多个实体相联系。

2.1.4E-R图转换到关系模式

联系单独对应一个关系模式：由联系的属性，参与联系的各实体集的主键属性构成关系模式，其主键可选参与联系的任意实体集的主键。

联系不单独对应一个关系模式：将联系的属性及一方的主键添加到另一方实体集对应的关系模式中。

1. 1:1的联系关系到模式转换（联系单独对应一个关系模式/联系不单独对应一个关系模式）

2. 1：n的联系到关系模式的转换（联系单独对应一个关系模式/联系不单独对应一个关系模式）

n端的主键作为该关系模型的主键

3. m:n 的联系到关系模式的转换（联系单独对应一个关系模式）

各实体集的主键属性共同组成主键作为该关系模型的主键

2.2 关系数据库范式理论

范式按照规范化的级别分为5种，通常使用到前三种。

作为数据库设计的优劣判断依据，预测数据库可能要出现的问题

1.第一范式（1NF）

数据表中的每个数据项都是原子的，即不可再分。

1.第二范式（2NF）

在满足第一范式的前提下，该数据表中的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。

如果不满足第二范式，会存在问题：

1. 数据冗余
2. 更新异常
3. 插入异常
4. 删除异常

3.第三范式（3NF）

在满足第而范式的前提下，该数据表中的任何两个非主键字段的数值之间不存在函数依赖关系。

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