项目一任务4 数据库设计（课件）-《数据库应用与数据分析（MySQL）》（电工版第二版）【上好课】

项目一任务4 数据库设计 数据库应用与数据分析（MySQL）（第2版） 电子工业出版社 掌握关系型数据库的设计流程； 理解数据库的设计原则； 熟悉数据库设计的具体步骤； 根据简单需求规划表结构，确定字段和主键； 理解“进销存管理”数据库中 7 个表的作用及关系； 培养 “从需求到设计” 的逻辑思维； 学会 “拆分问题、分步解决”体验团队协作设计的过程； 知识目标 能力目标 素养目标 01 01 01 学习目标 目录 Part 01 教学导入 Part 02 知识讲授 Part 03 师生互动 Part 04 课堂练习 Part 05 课堂小结 教学导入：完善、高效的数据库管理系统 教学导入：完善、高效的数据库管理系统 思考与挑战 能不能搭建一套规范的数据库，把供应商、商品、入库单、出库单分开管理，减少重复录入，方便快速查询库存、统计出入库？ 知识讲授 数据库的设计流程和原则 数据库的设计步骤 进销存管理（goods）数据库的概念模型 进销存管理（goods）数据库的关系模型 第一部分 数据库的设计流程和原则 知识讲授 知识讲授：数据库的设计流程和原则 （1）设计流程 客户需求分析：这是整个设计的基础和关键阶段。 概念结构设计：该阶段基于需求分析结果，抽象出反映客户信息需求的实体、属性及实体间的联系，形成概念模型，常用 E-R 图进行表示。 知识讲授：数据库的设计流程和原则 逻辑结构设计阶段：确定每个实体对应的关系表、属性，以及实体类型、长度、主键等信息。 物理结构设计阶段：该阶段根据关系模型以及应用环境和性能要求，确定数据的存储结构、存取路径，如选择适当的数据库管理系统（DBMS）等。 数据库实现阶段：根据设计创建数据库结构、表、索引等。 数据库运行与维护：该阶段在运行过程中对数据库进行备份、恢复、优化等操作。 数据库的设计流程大致可分为以上6个阶段。 知识讲授：数据库的设计流程和原则 （2）设计原则 命名规范化：实体、属性和表结构的命名要统一； 数据的一致性和完整性：采用主键约束、外键约束、唯一约束等保证数据准确一致； 减少数据冗余：尽可能减少冗余，重复数据应该减少或最少，不需要的数据不要放在表中。 例题分析 Q1 简述数据库设计的三条主要原则。 A1 （1）命名规范化；（2）保证数据的一致性和完整性；（3）减少数据冗余。 Q2 简述数据库设计完整的六个流程。 A2 ①客户需求分析；②概念结构设计；③逻辑结构设计；④物理结构设计；⑤数据库实现；⑥数据库运行与维护。 背诵记忆 关系数据库的设计流程 ①客户需求分析；②概念结构设计；③逻辑结构设计；④物理结构设计；⑤数据库实现；⑥数据库运行与维护。 逻辑结构设计阶段 概念模型转化为数据模型，通常是关系模型。 关系数据库的设计原则 （1）命名规范化；（2）保证数据的一致性和完整性；（3）减少数据冗余。 课堂练习 选择题 1.数据库设计的基础阶段是（ ）。 A. 概念结构设计 B. 需求分析 C. 逻辑结构设计 D. 物理结构设计 答案：B 解析：需求分析是数据库设计的基础，主要了解用户对数据的功能和应用需求。 2.下列不属于数据库设计原则的是（ ）。 A. 命名规范化 B. 保证数据一致性和完整性 C. 尽可能增加数据冗余 D. 减少数据冗余 答案：C 解析：MySQL是一个开源项目，用户可以免费获取和使用其源代码，可以自由查看、修改和分发源代码。 第二部分 数据库的设计步骤 知识讲授 知识讲授：数据库的设计步骤 确定实体及属性：充分了解客户的需求和数据库使用场景，确定数据库需要完成的任务和功能，从而确定需要存储哪些信息，需要有哪些实体和属性，以建立概念模型。 规划数据表：根据业务需求分类整理数据，表中无重复信息，每条信息只在一个表中，每个表只含一个主题。 （1）数据库设计的具体步骤 知识讲授：数据库的设计步骤 （1）数据库设计的具体步骤 确定字段：字段要包含主题所需的所有信息，且直接与主题相关，不包含计算结果，以小逻辑单位保存数据。 确定主键：主键是唯一确定每条记录的字段或字段集，值不能重复且不能为空。 确定表间关系：通过外键约束建立表间联系，保持数据一致性。 优化设计：与客户沟通，输入模拟数据验证，调整数据类型和字段大小等。 背诵记忆 数据库具体的设计步骤 确定实体及属性；规划数据表；确定字段；确定主键；确定表间关系；优化设计。 主键 主键是唯一确定每条记录的字段或字段集，为确保唯一性，主键字段的值不能重复，且不能为空（NULL）。 规划数据表的原则 数据表中重复信息； 每条信息只保存在一张数据表中； 每张数据表应该只包含一个主体信息。 例题分析 Q1 简述主键的定义和特点。 A1 主键是能够唯一确定表中每条记录的字段或者字段集合；特点：主键的值不能重复，且不能为空。 Q2 简述数据库设计的具体步骤。 A2 数据库设计的具体步骤为：(1)确定实体及属性；(2)规划数据表；(3)确定字段；(4)确定主键；(5)确定表间关系；(6)优化设计。 例题分析 选择题 1.主键的特点描述正确的是（ ）。 A. 可以为空，允许重复 B. 值不能重复且不能为空 C. 只能使用数字类型 D. 一张表必须只能有1个字段做主键，不能组合 答案：B 解析：主键是唯一确定每条记录的字段或字段集，主键值不能重复，不能为空。 2.在学生信息管理数据库中，成绩表的主键一般是（ ）。 A. 单独学号 B. 单独课程号 C. 学号 + 课程号（复合主键） D. 分数 答案：C 解析：一名学生一门课程一条成绩记录，学号 + 课程号组合可以唯一标识成绩记录。 第三部分 进销存管理（goods）数据库的概念模型 知识讲授 知识讲授：进销存管理（goods）数据库的概念模型 （1）实体的E-R图 以 “进销存管理” 数据库为例进行设计演示： 1.展示企业进销存业务流程，分析数据库实体属性，将实体属性转化为关系模型。 2.根据关系模型分析，需要得出需要管理客户、商品、供应商、销售记录等信息，规划出 7 个表。 按照规划的7个表，给出对应的E-R图。 实体：用矩形表示，将实体名标在矩形内。 属性：用椭圆形表示，将属性名标在椭圆形内，用直线将实体与属性连接。 联系：用菱形表示，将联系名标在菱形内。 5 （1）实体的E-R图 知识讲授：进销存管理（goods）数据库的概念模型 供应商的E-R图 入库记录的E-R图 试给出“商品”、“客户”、“商品类别”、“员工”、“销售记录”实体的E-R图，对照课本进行比对。 知识讲授：进销存管理（goods）数据库的概念模型 （2）数据库实体的E-R图 根据数据实体的E-R图，分析各实体之间的联系。 例题分析 Q1 以 “学生信息管理” 为例，设计数据库。 A1 (1)规划表：如 “学生” 表、“课程” 表、“成绩” 表等。 (2)确定每个表的字段：“学生” 表有学号、姓名、性别等；“课程” 表有课程号、课程名等；“成绩” 表有学号、课程号、分数等。 (3)确定主键：“学生” 表主键为学号，“课程” 表主键为课程号。 (4)确定表间关系：“成绩” 表的学号关联 “学生” 表的学号，课程号关联 “课程” 表的课程号。 (5)学生完成设计后，小组间互相展示，教师进行点评指导。 背诵记忆 E-R 模型 实体—联系模型（Entity-Relationship Model），简称 E-R 模型。 实体之间的联系类型 一对一的联系 一对多的联系 多对多的联系 联系的概念 联系：指实体之间的联系。例如，反映商品的销售情况时，商品和客户之间存在联系；反映商品的库存情况时，商品和供应商之间存在联系。 若MySQL服务器在本地计算机上，参数也可以不写。 课堂问答 Q1 给出“学生”表和“成绩”的E-R图。 A1 1 个学生，可以有多条成绩记录（多门课成绩） 一条成绩记录，只属于一个学生 联系名：拥有。 课堂练习 选择题 1.在进销存管理数据库中，“客户编号” 在客户表是主键，在销售记录表中作为（ ）。 A. 候选键 B. 外键 C. 唯一键 D. 索引键 答案：B 解析：销售记录表里的客户编号，引用客户表主键，属于外键。 2.在进销存 goods 数据库，销售记录表不适合直接存放客户姓名，原因是（ ）。 A. 字段长度太长 B. 造成数据冗余，修改麻烦，易产生数据不一致 C. 姓名无法建立索引 D. 姓名不能作为字段 答案：B 解析：客户姓名放在客户表，销售表只用客户编号关联；直接存放姓名会产生冗余，修改客户姓名时多处修改容易数据不一致。 第四部分 知识讲授 进销存管理（goods）数据库的关系模型 知识讲授：进销存管理（goods）数据库的关系模型 （1）从E-R图到关系模型微课 1 5 “进销存管理（goods）”数据库的关系模型 每张数据表的属性如下。 （1）客户（客户编号、客户姓名、性别、联系电话、邮政编码、收货地址、电子邮箱、积分、是否会员）。 （2）商品（商品编号、供应商编号、商品名称、类别、生产日期、单位、规格型号、商品单价、库存数量、商品描述）。 （3）供应商（供应商编号、供应商名称、联系人姓名、联系人电话、电子邮箱、地址、备注）。 （1）进销存管理（goods）数据库的数据表 知识讲授：进销存管理（goods）数据库的关系模型 知识讲授：进销存管理（goods）数据库的关系模型 （1）进销存管理（goods）数据库的数据表 （4）销售记录（销售编号、业务类别、客户编号、商品编号、销售单价、销售数量、销售时间、付款方式、销售状态、经办人）。 （5）入库记录（入库编号、业务类别、商品编号、供应商编号、入库时间、入库单价、入库数量、经办人）。 （6）商品类别（类别编号、类别名称、备注）。 （7）员工（员工编号、姓名、性别、出生日期、联系电话、入职时间）。 。 例题分析 Q1 简述什么是关系。 A1 一个关系就是一张二维表；每个关系都有一个关系名，在关系数据库中就是表名。 对关系的描述称为关系模式，一个关系模式对应一个关系的结构。 Q2 简述关系模型中的域。 A2 域。属性的取值范围称为域。例如，“性别”字段的域只能为男、女，“单价”字段的域 一般为数字类型数据等。 背诵记忆 关系 一个关系就是一张二维表；每个关系都有一个关系名，在关系数据库中就是表名。 键 键又称关键字，是能够唯一标识一个元组的属性或属性集合 域 属性的取值范围称为域。 例如，“性别”字段的域只能为男、女，“单价”字段的域，一般为数字类型数据等。 课堂问答 Q1 以 “学生信息管理” 为例，规划各表的详细结构及属性。 A1 学生信息管理系统设计 4 张表：班级表、学生表、课程表、成绩表。 1. 班级表（班级编号，班级名称，专业，入学年份），主键：班级编号 2. 学生表（学号，姓名，性别，出生日期，班级编号，电话，住址），主键：学号；外键：班级编号 3. 课程表（课程号，课程名，学分，学时），主键：课程号 4. 成绩表（学号，课程号，分数，考试日期），复合主键（学号 + 课程号）；外键：学号、课程号 关系：班级与学生一对多；学生与课程多对多，成绩为联系产生的中间表。 课堂练习 判断题 1.一张数据表可以包含商品、客户、销售多种主题信息。 答案：❌ 解析：一个表只能一个主题，多种主题要拆分多张表。 2.唯一约束、主键约束、外键约束都可以保障数据完整性。 答案：✔ 解析：各类约束用来保障数据的一致性与完整性。。 3.逻辑结构设计将概念模型转换成关系模式。 答案：✔ 解析：逻辑结构设计，把 E-R 概念模型转换为关系数据库的关系模式。 课堂小结 课后任务 作业：参照 “进销存管理” 数据库的设计思路，完成“教师任课系统”设计任务。 要求： 1.规划至少 3 张核心数据表，说明每张表的主题及包含的字段，并标注各字段的数据类型和长度。 2.为每张表确定主键，说明选择该字段作为主键的原因。 3.分析表与表之间的关系，指出哪些字段可作为外键实现表间关联，并说明关联逻辑。 谢谢观看 THANKS EVCapture4.2.4软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $