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第五章 数据库设计 5.1 数据库设计概述 数据库设计方法 主要是设计数据库系统结构中的三级模式结构。 (外模式----模式-----内模式) 5.4 逻辑结构设计 逻辑结构设计：将已设计好的概念模型(E-R模型)转换为与DBMS支持的数据模型相符的逻辑结构。 E-R模型与关系模型的转换规则： ① 一个实体型转换为一个关系模式。实体的属性就是关系的属性，实体的键就是关系的键。 ② 一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。 ③ 一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与n端对应的关系模式合并。 ④ 实体之间多对多的联系转换为一个独立的关系模式。与该联系相关系的各实体的码及联系本身的属性均转换为此关系模式的属性，而关系的码为各实体的码的组合。 ⑤ 三个或以上的实体间的一个多元联系可以转换为一个关系模式。 ⑥ 具有相同键的关系模式可以合并。 举例： 学生管理信息系统中学生转换成关系，其中所使用的规则有两条： 将学生实体转换为一个关系，其属性取原来实体的属性，利用规则1，得到关系模式： 学生(学号,姓名,性别,出生年月,籍贯) 由于班级与学生之间存在一对多的联系，利用规则3将班级关系的码（班级利用规则1转换为一个关系）加入到学生关系中，得到最终结果： 学生(学号,姓名,性别,出生年月,籍贯,班级编号) E-R图--关系模型--关系数据库的对应关系： 例如： 关系的规范化： 2. 函数依赖和键的基本概念(略) 函数依赖它反映属性或属性组之间相依存，互相制约的关系。 (1) 1NF：若一个关系模式R的所有属性都是不可再分的基本数据项，则该关系模式属于1NF。 (2) 2NF：若关系模式R属于1NF，且每个非主属性都完全依赖于主关键字，则该关系模式属于2NF。 5.5 物理结构设计 5.6 数据库实施 数据库实施步骤： ① 定义数据库结构 ② 组织数据入库 ③ 编写和调试应用程序 ④ 数据库试运行 小结 数据库设计的几个部分 －需求分析 －概念结构设计 －逻辑结构设计 －物理结构设计 －数据库的实施 －使用与维护 例如：学生选课成绩关系表如下，判断是否为第二范式，并规范学生选课关系。 … … … … 67 6 6 英语 102 刘红77 3 3 数据库 101 刘力成绩 学分 周学时 课程名称 课程编号 姓名 学生编号 学生选课成绩关系 学生选课成绩关系不符合第二范式。可以将上述关系分解为三个关系： ① 学生(学生编号，姓名，年龄，入校日期) ② 选课 (学生编号，课程编号，成绩) ③ 课程(课程编号，课程名称，周学时，学分) (3) 3NF：若关系模式R属于1NF，且每个非主属性都不传递依赖于主关键字，则关系模式属于3NF。(略) 学生选课成绩的三个关系： ① 学生(学生编号，姓名，年龄，入校日期) ② 选课成绩(学生编号，课程编号，成绩) ③ 课程(课程编号，课程名称，周学时，学分) 其中① 和②属于第三范式， ③如果学分是依据周学时多少来决定，那么学分就是通过周学时传递依赖于课程号。 解决方法是，将课程关系进一步分解为两个关系。 ① 课程(课程编号，课程名称，周学时) ② 学分(周学时，学分) 数据库物理结构设计就是为设计好的逻辑数据模型选择最适合应用要求的物理结构。它依赖于所选择的数据库管理系统和给定的计算机硬件软硬件环境。 ―― ―― ―― 整型 班级编号 ―― ―― 10 文本 籍贯 ―― ―― ―― 日期 出生年月 ―― ―― 2 文本 性别 ―― ―― 8 文本 姓名 主索引 ―― 11 文本 学号 索引类型 小数点 字段长度 字段类型 字段名 “学生”关系的物理设计 例如：若选用了Access数据库管理系统，可按其要规则设计类似下面的物理结构。 数据库系统正式运行，标志着数据库设计与应用开发工作的结束和维护阶段的开始 。 5.7 数据库的使用与维护 * 教学进度 计算机科学与工程系 数据库设计