【文章內容簡介】 規(guī)模適當、正確反映數(shù)據(jù)關系、數(shù)據(jù)冗余少、存取效率高、能滿足多種查詢要求的數(shù)據(jù)模型。 數(shù)據(jù)庫設計的步驟是： （ 1） 數(shù)據(jù)庫結構定義：目前的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DBMS）有的是支持聯(lián)機事務二○○一級畢業(yè)設計論文 第 8 頁 共 38 頁 處理 CLTP（負責對事務數(shù)據(jù)進行采集、處理、存儲）的操作型 DBMS，有的可支持數(shù)據(jù)倉庫、有聯(lián)機分析處理 CLAP（指為支持決策的制定對數(shù)據(jù)的一種加工操作）功能的大型 DBMS，有的數(shù)據(jù)庫是關系型的、有的可支持面向對象數(shù)據(jù)庫。針對選擇的 DBMS，進行 數(shù)據(jù)庫結構定義。 （ 2） 數(shù)據(jù)表定義：數(shù)據(jù)表定義指定義數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)表的結構，數(shù)據(jù)表的邏輯結構包括：屬性名稱、類型、表示形式、缺省值、校驗規(guī)則、是否關鍵字、可否為空等。關系型數(shù)據(jù)庫要盡量按關系規(guī)范化要求進行數(shù)據(jù)庫設計，但為使效率高，規(guī)范化程度應根據(jù)應用環(huán)境和條件來決定。數(shù)據(jù)表設計不僅要滿足數(shù)據(jù)存儲的要求，還要增加一些如反映有關信息、操作責任、中間數(shù)據(jù)的字段或臨時數(shù)據(jù)表。 （ 3） 存儲設備和存儲空間組織：確定數(shù)據(jù)的存放地點、存儲路徑、存儲設備等，備份方案，對多版本如何保證一致性和數(shù)據(jù)的完整性。 （ 4） 數(shù)據(jù)使用 權限設置：針對用戶的不同使用要求，確定數(shù)據(jù)的用戶使用權限，確保數(shù)據(jù)安全。 （ 5） 數(shù)據(jù)字典設計：用數(shù)據(jù)字典描述數(shù)據(jù)庫的設計，便于維護和修改。 為了更好地組織數(shù)據(jù)和設計出實際應用數(shù)據(jù)庫，應該注意如下問題： 規(guī)范化地重組數(shù)據(jù)結構：對數(shù)據(jù)進行規(guī)范化表達，這在后面將會具體討論。 關系數(shù)據(jù)結構的建立：在進行了數(shù)據(jù)基本結構的規(guī)范化重組后，還必須建立整體數(shù)據(jù)的關系結構。這一步設計完成后數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)結構設計工作基本完成，只待系統(tǒng)實現(xiàn)時將數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)字典的內容代入到所設計的數(shù)據(jù)整體關系結構中，一個規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構就建立 起來了。 建立關系數(shù)據(jù)結構涉及三方面內容：確定關聯(lián)的關鍵指標項并建立關聯(lián)表；確定單一的父系記錄結構；建立整個數(shù)據(jù)庫的關系結構。 （ 1）鏈接關系的確定 在進行了上述數(shù)據(jù)規(guī)范化重組后，已經(jīng)可以確保每一個基本數(shù)據(jù)表 (我們簡稱為表 )是規(guī)范的，但是這些單獨的表并不能完整地反映事物，通常需要通過指標體系整體指標數(shù)據(jù)才能完整全面地反映問題。也就是說在這些基本表的各宇段中，所存儲的是同一事物不同側面的屬性。那么計算機系統(tǒng)如何能知道哪些表中的哪些記錄應與其它表中的哪些記錄相對應，它們表示的是同一個事物呢 ?這就需要在設計 數(shù)據(jù)結構時將這種各表之間的數(shù)據(jù)記錄關系確定下來。這種表與表之間的數(shù)據(jù)關系一般都是通過主或輔關鍵詞之間的連接來實現(xiàn)的。因為在每個表中只有主關鍵詞才能唯一地標識表中的這一個記錄值 (因為根據(jù)第三范式的要求，表中其它數(shù)據(jù)字段函數(shù)都依賴于主關鍵詞 )，所以將表通過關鍵詞連接就能夠唯一地標識出某一事物不同屬性在不同表中的存放位置。 （ 2）確定單一的父子關系結構 所謂確定單一的父系關系結構就是要在所建立的各種表中消除多對多（以下用M:N 來表示）的現(xiàn)象，即設法使得所有表中記錄之間的關系呈樹狀結構 (只能由一個主干發(fā)出若干條 分支，而不能有若干條主干交錯發(fā)出若干條分支狀況 )。所謂的“父系”就是指表的上一級關系表。消除多對多關系可以借助于 ER 圖的方法來解決，也可以在系統(tǒng)分析時予以注意，避免這種情況的發(fā)生。 消除這種 M:N 情況的辦法也很簡單，只需在二表之間增加一個表，則原來 M:N的關系就改成了 M:1， 1:N 的關系了。 確定數(shù)據(jù)資源的安全保密屬性： 一般 DBMS 都提供給我們自己定義數(shù)據(jù)安全保密性的功能。系統(tǒng)所提供的安全保密功能一般有 8 個等級 (07 級 )， 4 種不同方式 (只讀、只寫、刪除、修改 )，而且允許用二○○一級畢業(yè)設計論文 第 9 頁 共 38 頁 戶利用這 8 個等級的 4 種方式對 每一個表自由地進行定義。 定義安全保密性的方法一般有如下幾種： a．原則上所有文件都定義為 4 級，個別優(yōu)先級特別高的辦公室 (終端或微機的入網(wǎng)賬號 )可定義高于 4 級的級別，反之則定義為低于 4 的級別。 b．統(tǒng)計文件 (表 )和數(shù)據(jù)錄入文件一般只對本工作站定義為只寫方式，對其它工作站則定義為只讀方式。 c．財務等保密文件一般只對中工作站 (如財務科等 )定義為可寫、可改、可刪除方式，對其它工作站則定義為只讀方式，而且不是每個人都能讀，只有級別相同和高級別者才能讀。 數(shù)據(jù)庫設計范式分析 建立起一個良好的數(shù)據(jù)指標體系， 是建立數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)庫的最重要的一環(huán)。一個良好的數(shù)據(jù)指標體系是建立 DB 的必要條件，但不是充分條件。我們完全可以認為所建指標體系中的一個指標類就是關系數(shù)據(jù)庫中的一個基本表，而這個指標類下面的一個個具體指標就是這個基本表中的一個字段。但如果直接按照這種方式建庫顯然還不能算最佳。對于指標體系中數(shù)據(jù)的結構在建庫前還必須進行規(guī)范化的重新組織。 SQL語言介紹 SQL 基礎 SQL(Structured Query Language，結構查詢語言 )是一個功能強大的數(shù)據(jù)庫語言。SQL 通常使用于數(shù)據(jù)庫的通訊。 ANSI（美國 國家標準學會）聲稱， SQL是關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的標準語言。 SQL 語句通常用于完成一些數(shù)據(jù)庫的操作任務，比如在數(shù)據(jù)庫中更新數(shù)據(jù)，或者從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)。使用 SQL 的常見關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有：Oracle、 Sybase、 Microsoft SQL Server、 Access、 Ingres 等等。雖然絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使用 SQL，但是它們同樣有它們自立另外的專有擴展功能用于它們的系統(tǒng)。但是，標準的 SQL 命令，比如 Select、 Insert、 Update、 Delete、 Create和 Drop常常被用于完成絕大多數(shù)數(shù)據(jù)庫的操作。 MS SQL Server 就是用的 Transact SQL。 SQL 語言有著非常突出的優(yōu)點，主要是： 1. 非過程化語言 2. 統(tǒng)一的語言 3. 是所有關系數(shù)據(jù)庫的公共語言 非過程化語言： SQL 是一個非過程化的語言，因為它一次處理一個記錄，對數(shù)據(jù)提供自動導航。 SQL 允許用戶在高層的數(shù)據(jù)結構上工作，而不對單個記錄進行操作，可操作記錄集，所有 SQL 語句接受集合作為輸入，返回集合作為輸出。 SQL 的集合特性允許一條 SQL 語句的結果作為另一條 SQL 語句的輸入 。 SQL 不要求用戶指定對數(shù)據(jù)的存放方法， 這種特性使用戶更易集中精力于要得到的結果；所有 SQL語句使用查詢優(yōu)化器，它是 RDBMS 的一部分，由它決定對指定數(shù)據(jù)存取的最快速度的手段，查詢優(yōu)化器知道存在什么索引，在哪兒使用索引合適，而用戶則從不需要知道表是否有索引、有什么類型的索引。 統(tǒng)一的語言： SQL可用于所有用戶的 DB 活動模型，包括系統(tǒng)管理員、數(shù)據(jù)庫管理員、 應用程序員、決策支持系統(tǒng)人員及許多其它類型的終端用戶。 SQL 為許多任務提供了命令，其中包括： 、修改和刪除記錄 二○○一級畢業(yè)設計論文 第 10 頁 共 38 頁 、修改和刪除數(shù)據(jù)對象 以前的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為上述各類操作提供單獨的語言，而 SQL 將全部任務統(tǒng)一在一種語言中。 所有關系數(shù)據(jù)庫的公共語言：由于所有主要的關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都支持 SQL 語言，用戶可將使用 SQL 的技能從一個 RDBMS(關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) )轉到另一個，所有用 SQL 編寫的程序都是可以移植的。 SQL 語句 SQL 功能強大，是一種完備的數(shù)據(jù)處理語言，不僅用于數(shù)據(jù)庫查詢，而且用于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)修改和更新，概括起來，它可以分成以下幾組： DML（ Data Manipulation Language，數(shù)據(jù)操作語言）：用于檢索或者修改數(shù)據(jù)； DDL（ Data Definition Language，數(shù)據(jù)定義語言）： 用于定義數(shù)據(jù)的結構，比如 創(chuàng)建、修改或者刪除數(shù)據(jù)庫對象； DCL（ Data Control Language，數(shù)據(jù)控制語言）：用于定義數(shù)據(jù)庫用戶的權限。 DML組可以細分為以下的幾個語句： SELECT：用于檢索數(shù)據(jù)； INSERT：用于增加數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫； UPDATE：用于從數(shù)據(jù)庫中修改現(xiàn)存的數(shù)據(jù)； DELETE：用于從數(shù)據(jù)庫中刪除 數(shù)據(jù)。 DDL 語句可以用于創(chuàng)建用戶和重建數(shù)據(jù)庫對象。下面是 DDL 命令： CREATE TABLE， ALTER TABLE， DROP TABLE， CREATE INDEX， DROP INDEX 下面是一個簡單 SQL語句的例子： 我們使用 SQL 語句來從 Book 中檢索‘借書證號’為‘ 000001’的借閱者姓名： SELECT 姓名 FROM Book WHERE 借書證號 = ‘ 000001’ DDL 與 DML 數(shù)據(jù)定義語言 DDL：它是用來創(chuàng)建和修改數(shù)據(jù)庫結構的一種語句，包括 Create、Alter 和 Drop 語句。 數(shù)據(jù)操作語言 DML：包括數(shù)據(jù)查詢與數(shù)據(jù)更新。數(shù)據(jù)查詢主要是由 Select 語句完成，這一點不再贅述。而數(shù)據(jù)更新所造成的風險大大超過數(shù)據(jù)查詢。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須在更改期內保護所存儲的數(shù)據(jù)的一致性，確保有效的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫必須保持一致性， DBMS 還必須協(xié)調多用戶的并行更新，以確保用戶和它們的更改不至于影響其它用戶的作業(yè)。 用于修改數(shù)據(jù)庫內容的 SQL 語句主要有以下三個： (1) Insert，向一個表中加入新的數(shù)據(jù)行 (2) Delete，從一個表中刪除數(shù)據(jù)行 (3) Update，更改數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)存在的數(shù)據(jù) Insert 標準語法： INSERT INTO table_name (col1, col2...) VALUES(value1, value2...) 下例要將借書證號為‘ 000001’作為一個新的借書情況加入借書情況表 OWNER中 Insert Into owner (借書證號，圖書編號，借書日期 ) values (‘ 000001’，‘ 00000001’，‘ 20xx912’ ) 二○○一級畢業(yè)設計論文 第 11 頁 共 38 頁 Insert 語句還可以將多行數(shù)據(jù)添加到目標表中去，在 這種形式的 Insert 語句中，新行的數(shù)據(jù)值不是在語句正文中明確地指定的，而是語句中指定的一個數(shù)據(jù)庫查詢。添加的值來自數(shù)據(jù)庫自身的行，在某些特定的狀態(tài)下，這是非常有用的。多行 Insert 語句為拷貝數(shù)據(jù)提供了一種緊湊而高效的方法，但我在自已做的圖書管理系統(tǒng)中沒有使用這種方法，我在系統(tǒng)中是使用循環(huán)依照上面的用法來完成多個記錄的插入。 Update 語句用于更新單表中選定行的一列或多列的值。要更新的目標表在語句中定義， Set 子句則指定要更新哪些列并計算它們的值。 Update 語句總是包含 Where 語句，而且 Update 語句比較危險，所以您必須明確地認識到 Where 語句的重要性， Where語句被用來指定需要更新的行。 標準語法： UPDATE table_name SET columnname1 = value1 [, columname2 = value2]... WHERE search_condition Delete 語句標準語法： DELETE FROM tablename WHERE condition 復雜操作實現(xiàn) 在信息管理系統(tǒng)中，我們往往會遇到歸類、匯總、映射、索引、子查 詢等復雜操作，相應的支持與實現(xiàn)如下： u GROUP BY 方法 GROUP BY 子句語法為： SELECT column1, SUM(column2) FROM listoftables GROUP BY columnlist。 這個 GROUP BY 子句將集中所有的行在一起，它包含了指定列的數(shù)據(jù)以及允許合計函數(shù)來計算一個或者多個列。 在本人的系統(tǒng)中在顯示數(shù)據(jù)時用到了此語句來對查詢所得的內容排序然后再顯示。 u 組合條件和布爾運算符 以下的 SQL語句中就含有組合條件： SELECT column1, SUM(column2) FROM listoftables WHERE condition1 AND condition2。 下面是一個示例： SELECT 身份描述 FROM ID,user WHERE = and =’ 000001’ 。 這條 SQL 語句是從 user、 id 表中查找借閱證號為 000001 的借閱者的身份描述，第三條語句中如果其中有一個條件為假，那么就什么都沒有顯示。 u UNION 子句 有些時候，需要一起瀏覽多個查 詢的結果、組合它