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第二章 数据库设计 第一节 关系数据库的基本概念及规则 一、数据库的基本构成 一个数据库由若干个二维表组成。 二维表由行和列构成。 一个二维表通常对应于现实世界中的一种实体，如：学生，课程，老师。 实体具有一定的属性，如学生的姓名、性别、出生日期、籍贯、家庭住址等等，其对应于表中的列。 表中的一行则对应于一个具体的实体，其记录了某个具体实体的各个属性值。 因而，一个二维表可存储多个同种实体的有关属性值。 表的列称为：列，属性，字段 表的行称为：行，记录，元组，实体 数据库中的实体有实体型和实体值之分，一个二维表所对应的实体为实体型，或称实体类型。表中具体的一行所对应的实体为实体值，或称实体实例。 二、对表的基本规定 关系数据库中的表应具有如下一些基本特性： 1. 在关系数据库中，每个表都应具有关键字。每个记录的关键字必须是唯一的 关键字：能够唯一标识出一个实体的某个属性或某组属性。 如在一个人员表中，可用姓名来作为关键字。但如果存在同名的情况，则就要给每个人取一个代码，如学号。然后以该代码作为关键字。也可不取学号，而以姓名和出生日期两个属性组合起来作为关键字(认为不会出现同名而又同时出生的情况)。 关键字也称为：键，码，主属性。 不是关键字的哪些属性则称为非主属性。 在某些表中存在多个或多组属性都可作为关键字。如一个教研室表，其教研室编号和教研室名称都可作为关键字。将它们称为候选关键字，这时可从中任选一个作为主关键字。 2. 列是同质的。即所有记录在某一列上的取值应具有相同的数据类型和相同的含义。 如学生表中的列“生日”，所有学生在这一列上都应填上一个日期型数据，其表示的是学生的出生日期。而不能某些填的是生日，某些填的是年龄，或某些填的是出生日期，某些填的是入学日期。 3. 列的顺序是无意义的。不能用列的序号来访问或操作表，而必须用列的名称。 4. 行的顺序是无意义的。不能根据行的序号来访问或操作表。 三、数据库结构及内容 一个数据库所包含的各个表及各个表所具有的属性的总和，称为数据库结构。 数据库中各个表所包含的记录的总和即是数据库的内容。 一个数据库所具有的结构确定了该数据库可以存储哪些数据。 一般，一个信息系统的数据库结构在开发该系统的时候建立，在系统使用过程中，用户不能进行修改。 数据库的内容则在系统使用过程中通过用户输入。 第二节 关系数据库的规范化 关系数据库中的表除了要满足前面所给出的那些规定外，还需要进一步满足一定的要求，这些要求从弱到强分为5级，通常称其为5个范式。其中第3范式是主要的，一个满足第3范式的数据库就可认为是一个规范化的数据库。下面就介绍前三个范式。 第1范式 在一个表中，每个属性的取值都是不可分离的基本数据值，则称该表满足第1范式。 不满足第一范式的情况主要有两种。 第一种情况： 表中的某个属性是多个属性的组合，如一个学生表： 学号 姓名 性别 年龄 家庭住址 该表中的家庭住址属性就是多个属性的组合，其包含了学生家庭所在的省、市、区(县)，门牌号码等属性。对这种表的处理方法就是将复合属性进行分解，如将上表转化为： 学号 姓名 性别 年龄 省 市 区县 地址 一个属性是不是复合属性与数据库的应用需求有关，如对姓名这个属性，在一般的系统中可看作是一个单一属性，但在户籍管理信息系统中，可能就是一个复合属性，因为在该系统中可能需要针对“姓”进行查询和统计。又如家庭住址这个属性，如果系统仅需要用这个属性掌握学生的通信地址，而不需要按照地区查询信息，则这个属性就可看作是一个单一属性。再如学号这个属性，按编号规则，这个属性包含了年级和班次这两个信息，如果系统中需要存储学生的这两项信息，则不能依赖学号来提供，而应在表中专门加上两个属性来存储这两个信息。 第二种情况： 一个记录的一个属性同时存在多个属性值。 如，一个记录学生情况及学习成绩的表为： *学号 姓名 性别 年龄 班级 系 课程号 课程名 学时 分数 0001 张三 男 18 98001 电子系 99005 99006 99001 化学 物理 数学 60 80 100 76 88 82 0002 李四 男 17 98002 机械系 99006 99001 物理 数学 80 100 85 72 对这种表进行规范化处理的方式就是将其填平，如下： *学号 姓名 性别 年龄 班级 系 *课程号 课程名 学时 分数 0001 张三 男 18 98001 电子系 99005 化学 60 76 0001 张三 男 18 98001 电子系 99006 物理 80 88 0001 张三 男 18 98001 电