[MySQL]数据库原理1，三大范式，E-R图，DataBase，数据库管理体系（DBMS）
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目录
媒介
认识数据库
常见的数据库管理体系应用案例。
1．数据（Data）
2．数据库（DataBase ，简称DB ）
3．数据库管理体系（DBMS）
认识关系型数据库
实体、属性、接洽
绘制E-R图
关系模式的规范化
1．第一范式（1NF）
2．第二范式（2NF）
3．第三范式（3NF）
4．第二范式（2NF）和第三范式（3NF）的区别
E-R图
实体间的接洽
接洽（Relationship）的基本概念
接洽的度数
映射基数
一对一接洽(1:1)
一对多接洽(1:n)
多对多接洽(m:n)
E-R图
E-R图的画法
举个栗子
媒介
学习数据库，一般要先学数据库原理。
将面对许多抽象难懂的概念和理论知识，如数据模子、实体、属性、接洽、E-R图、关系模式和数据建模等。
初学者，会感觉原理部分特别的枯燥。
相识数据库的基本概念；
认识关系模子和关系型数据库；
认识实体和属性；
认识C/S 、B/S模式架构；
学习数据库的概念布局设计和逻辑设计方法。
学习关系模式的规范化；
绘制E-R图，建立数据库概念模子；
将E-R图转换成关系模式举行数据模子的建立
一、相识实体之间的接洽
二、认识概念模子表现方法E-R图
三、把握E-R图的画法
认识数据库
常见的数据库管理体系应用案例。
1．留言板。
2．进销存管理体系。
3．ERP体系。
4．图书管理体系。
1．数据（Data）
数据实际上就是形貌事物的符号记载。如文字、数字、日期时间、图片、音频、视频等。
2．数据库（DataBase ，简称DB ）
数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据聚集。
数据库中的数据按肯定的数据模子组织、形貌和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
3．数据库管理体系（DBMS）
数据库管理体系是一个负责对数据库举行数据组织、数据操纵、维护、控制以及数据掩护和数据服务等的软件体系，是数据库的焦点。
常用的数据库管理体系有MySQL、MS SQL Server、Oracle、DB2、Accesst和Sybase等。
认识关系型数据库
1．认识数据模子
数据模子由3部分组成：模子布局、数据操作和完整性规则。
DBMS所支持的数据模子分为三种：
条理模子：用树形布局表现实体及其之间的接洽
网状模子：用网状布局表现实体及其之间的接洽
关系模子：将一个没有重复行、重复列的二维表看成一个关系，每个关系都有一个关系 名。每一行在关系中称为元组（记载） ，每一列在关系中称为属性（字段），每个属 性 都有一个属性名，属性值则是各元组属性的取值。
2．认识关系数据库
关系数据库是创建在关系模子底子上的数据库。关系数据库是以二维表来存储数据库的数据的。
关系模式是对关系的形貌，即表的布局。
格式：关系表名（字段1，字段2，…，字段n）
如：EMPLOYEES（E_ID，E_name，sex，Professional，education，Political，birth，marry，Gz_time，D_id，bz）
通常指定某个字段或字段的组合的值来唯一地表现对应的记载，我们把这个字段或字段的组合称为主码（也叫主键或关键字）。
实体、属性、接洽
客观存在并相互区别的事物称为实体。如：
一个人、企业、学校、院系、门生。
要形貌一位门生，可用学号、姓名和年事等特性信息项来表现。学号、姓名和年事就是门生的属性，不同门生属性不同。
实体与实体之间往往存在相互关系，叫“接洽”。接洽通常有3种：一对一（1∶1）关系、一对多（1∶M）关系和多对多（M∶N）关系。
绘制E-R图
通常，在数据库设计时，通常用图E-R图（Entity-Relationship Approach来更加直观地形貌实体、实体的组成属性，以及实体和实体之间的接洽。
用矩形表现实体，用椭圆表现实体的属性，用菱形表现实体型之间的接洽，并用无向直线将其与相应的实体连接起来。
复杂的，可先设计局部E-R图，然后综合并优化
举个栗子：
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从E-R图转换为关系模式
一个关系数据库由一组关系模式组成，称为关系模子，每一个关系由一组属性名组成。
departments（单位编号，单位名称，主任，电话）
teachers（西席编号，西席姓名，性别，职称，来校时间，单位编号）
students（门生编号，门生姓名，性别，出生日期，单位编号）
course（课程编号，课程名你，学时，学分，单位编号）
selectcourse（门生编号，课程编号，成绩）
teach（西席编号，课程编号）
在属性下面加横线表现主键。
关系模式不仅表现出了实体的数据布局（属性）关系，也反映了实体之间的逻辑接洽。
E-R图中接洽如何转换到关系模式中？？
院系与西席是一对多的关系，把departments的主键（单位编号）加入到teachers的关系模式中，作为teachers的一个属性，建立起之间的接洽。
门生与院系是一对多的关系，把departments的主键（单位编号）加入到students的关系模式中，作为students的一个属性，建立起之间的接洽。
院系与课程的关系也是一对多的关系。
西席与课程是多对多的关系，要单独对应一个关系模式teach，把teachers的主键和course主键一起加入teach中，并共同作为主键，建立之间接洽。
门生与课程是多对多的关系，要单独对应一个关系模式selectcourse，把students的主键和course的主键一起加入到selectcourse，共同作为主键，建立起之间的接洽。
关系模式的规范化
构造数据库必须遵循肯定的规则。在关系数据库中，这种规则就是范式。关系按其规范化程度从低到高可分为5级范式，分别称为1NF、2NF、3NF（BCNF）、4NF和5NF。
满足最低要求的范式是第一范式（1NF）。在第一范式的底子上进一步满足更多要求的称为第二范式（2NF），其余范式以此类推。
一般说来，数据库只需满足第三范式。
1．第一范式（1NF）
所谓第一范式（1NF）是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，也不能有重复的属性。
简而言之，第一范式就是无重复的列。
teachers（西席编号，西席姓名，性别，职称）
teachers（西席编号，西席姓名，性别，职称，接洽方式） teachers（西席编号，西席姓名，性别，职称，手机，家庭电话，办公电话，QQ）。
2．第二范式（2NF）
第二范式（2NF）必须首先满足第一范式（1NF）。
（1）表必须有一个主键，实现每个记载可以被唯一地区分。
（2）实体的其他属性完全依靠于主键，而不能只依靠于主键的一部分（有时主键是由多个列组成的复合主键）。如果存在，那么这个属性和主键的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之间是一对多的关系。
不满足2NF的关系模式会出现：插入异常、数据冗余、更新异常、删除异常。
teachers（西席编号，西席姓名，性别，职称）
Selectcourse（门生号，课程号，课程名，学时，学分，成绩）
course（课程号，课程名，学时，学分）
selectcourse（门生号，课程号，成绩）
3．第三范式（3NF）
满足第三范式（3NF）必须先满足第二范式（2NF），并且，要消除通报函数依靠。
teachers（西席号，姓名，性别，系别，系名，系主任，院系电话）
其中： （西席号）→（系别）→（系名，系主任，院系电话）
teachers(西席号，姓名，性别，系别)
departments（系别，系名，系主任，院系电话）
不满足第三范式（3NF）的关系往往造成数据的重复存储（冗余）。
新关系包罗两个关系模式，它们之间通过teachers中的外键（系别）举行接洽，需要时再举行自然联接，恢复了原来的关系。
同理，图1.5所示的数据表也可以分拆为两个。
Students(s_no，s_name，sex，birthday，address，d_ID)
Departments(d_ID，d_name，project)
4．第二范式（2NF）和第三范式（3NF）的区别
（1）2NF：非主键列是否完全依靠于主键，还是依靠于主键的一部分。
（2）3NF：非主键列是直接依靠于主键，还是直接依靠于劳动其他列。
E-R图
实体间的接洽
接洽（Relationship）的基本概念
实体内部及实体集之间的相互关系称为接洽。
在实际世界中，事物之间常常有接洽。
例如，门生对课程的学习就是门生与课程之间的接洽，而部分对员工的管理就是员工同部分之间的接洽。
接洽是关系数据库的最重要思想，它将多少离散的数据接洽到了一起，你可以通过一个实体查找到与它有关系的全部实体。
接洽的度数
接洽的度数是指接洽所涉及的实体个数。按照接洽的度数，可以把接洽分成以下几类：
1）一元接洽
涉及单个实体的接洽，即1个实体内部的接洽，递归接洽，自反接洽。
2）二元接洽
指两个实体之间的接洽，这种接洽最为常见。
3）多元接洽
涉及两个以上实体的接洽
映射基数
• 也叫映射比例，指明实体中的一个实例通过一个接洽能同另一实体相接洽的实例数量。映射的基数在形貌二元接洽时非常有用。 • 对于实体 A 和 B 之间的二元接洽 R 来说，映射基数只可能是下列三种（或四种）情况之一。 • 1 ）一对一接洽 • 2 ）一对多（或多对一）接洽 • 3 ）多对多接洽 • 按照映射基数，可以把接洽分成以下几类：一对一接洽(1:1) 、一对多接洽(1:n) 、多对多接洽(m:n)
一对一接洽(1:1)
设有两个实体集A和B，如果实体集A与实体集B之间具有一对一接洽，则：实体集B中至多有一个(也可以没有)实体与之接洽；反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一的接洽，记为1：1 。
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一对多接洽(1:n)
设有两个实体集A和B，如果对于实体集A中每一个实体，实体集B中有n个实体（n≥0）与之接洽，反之，对于实体集B中每一个实体，实体集A中至多有一个实体与之接洽。则称实体集A与实体集B具有一对多接洽，记作(1:n)
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/81840220ea004849b2be2289a46bc29a.png
多对多接洽(m:n)
有两个实体集A和B，如果对于实体集A中每一个实体，实体集B中有n个实体,(n≥0)与之接洽，反之，对于实体集B中每一个实体，实体集A中也有m个实体(m≥0)与之接洽，则称实体集A与实体集B具有多对多接洽，记为m:n。
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/52f844691fda44a3a98715942559add7.png
E-R图
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– 概念模子的表现方法许多，其中最为常用的是于 1976 年提出的实体 - 接洽方法 (Entity-Relationship Approach) ，即 E-R 模子。 – – E-R 模子用 E-R 图形貌实际世界，构造概念模子。 – – E-R 图最基本概念是实体、属性和接洽。它形貌清晰，易于用户明白，是数据库设计人员与用户之间交流、沟通的有用工具。 – E-R图易于转换为在计算机上终极实现的逻辑数据模子（如关系模子）和物理数据模子 E-R图的画法
1. E-R图方法提供了表现实体集、属性和接洽的方法，根据这三种基本成分的表现，对实际世界中的任何事物及其接洽，都可以用图表现出来，这种图就称为E—R图。
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2.实体集与对应属性用线段（无向边）连接，主码用下划线标识
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/5e4555e65e834f8c836c170bc502be61.png
3.实体集间的接洽用菱形表现 ，接洽的属性也用椭圆表现。
4.接洽的映射基数表现（一对一接洽(1:1) 、一对多接洽(1:n) 、多对多接洽(m:n) ）
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/3725556fcefa4a9cb2b34c98236896e3.png
5、接洽的度数表现
• 一元接洽 • 某一个职工向导多少名职工，而一个职工仅被一个向导所管理，而向导本身也是职工，从分析得知，职工实体存在着一对多的自关联的向导关系。 https://img-blog.csdnimg.cn/direct/6894f08cf37b48d48ad0f917bdc7decd.png • 二元接洽 编辑部要想管理在他们那边出版的论文及作者信息。一个作者允许出版多少论 文，一篇论文可以有多少作者.
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/f70679d2ed8547a6ad9de8d5e79dd5ff.png
• 三元（多元）接洽 • 球队参加篮球比赛，不同场次在不同的场地，不同场次有不同的球队，不同场次有不同的裁判。可见，场地、球队、裁判间，都是因比赛而接洽在一起，且相互间都不可能一一 对应，而是多对多的接洽。 https://img-blog.csdnimg.cn/direct/0aae008ce27f4da8a9715e4879067c17.png
6.实体间多重接洽的表现
某医院要设计一个员工管理体系，管理科室和医生信息。每个科室有多少医生，每个医生只能属于一个科室，每个科室有一位负责人，该负责人同时又是该科室的医生。
医生与科室两个实体集间，存在1种以上的接洽。
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/a15f436d2e20472d9dc30c14795bd356.png
7、画E-R图的基本步骤
a) 对需求举行分析，从而确定体系中所包含的实体 b) 分析得出每个实体所具有的属性 c) 找出每个实体的键 d) 确定实体之间的接洽 举个栗子
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/c332d9b18d5847aa8b0124a9c5ad3435.png
实际操作画E-R图
1）对需求举行分析，从而确定体系中所包含的实体
①用户：用于管理消息发布体系中的用户，根据用户级别不同，用户可能发布、考核、批评消息，管理员还可以管理用户。
②消息类别：用于管理消息发布体系中的消息类别，每一条消息属于一个消息类别。
③消息：用于管理消息发布体系中的消息，这是消息发布体系的主要实体。
④消息批评：用于管理消息发布体系中的消息批评，每一条消息可以有多个批评，每个用户都可以针对不同消息发表批评。
⑤部分：用于管理消息发布体系中的部分，每一条消息归属于一个部分，每一个部分包含一些用户，部分又分级别，1级部分管理2级部分。
2）分析得出每个实体所具有的属性
①用户：用户的属性有编号、姓名、登录暗码、级别、状态等。
②消息类别：消息类别的属性有编号、名称、状态等。
③消息：消息的属性有编号、标题、发布时间、点击次数、消息内容等。
④消息批评：消息批评的属性有编号、批评时间、批评内容等。
⑤部分：部分的属性有编号、名称、状态、部分等级等。
3）找出每个实体的键
①用户：编号。
②消息类别：编号。
③消息：编号。
④消息批评：编号。
⑤部分：编号。
4）确定实体之间的接洽
①部分包含用户：一对多
②部分管理部分：一对多
③消息类别包含消息：一对多
④消息归属部分：多对一
⑤用户发布消息：一对多
⑥用户考核消息：一对多
⑦用户发布批评：一对多
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