第五章，数据库设计

一，设计数据库

• 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

• 糟糕的数据库设计

  • 数据冗余、存储空间浪费
  • 内存空间浪费
  • 数据更新和插入的异常

• 结论：当数据库比较复杂时我们需要设计数据库

• 软件项目开发周期中数据库设计

  

• 数据库设计步骤

  • 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，实体一般是名词
  • 标识每个实体的属性（Attribute）
  • 标识实体之间的关系（Relationship）

二，E-R图

• E-R图符号

  

• 映射基数

  

• 关系模式

  • 用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型即关系模式
  • E-R图转换为关系模式的步骤
    • 把每个实体都转化为关系模式R（U）形式
    • 建立实体间联系的转换

• 转化E-R图为数据库模型图

  • 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

三，数据规范化

• 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

• 第一范式 (1st NF)：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）

  

• 第二范式 (2nd NF)：要求每个表只描述一件事情

  

• 第三范式 (3nd NF):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

  

• 规范化和性能的关系

  • 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