学号 成绩
2
65
4
90
9
87
7
89
失去引用完整性
14
2.1.3 关系数据库的数据完整性
姓名 张明 刘鹃 李亮
域(字段）
失去了域完整性
性别
身份证号码
男 432940198404ASD
女
男 1型数据； •范围约束：性别必须是“男”或者“女”； •格式约束：身份证号码必须是18位数字。
2. 关系数据库的特征
（1）通过基于一个称为表的结构创建数据关系， 以 便于对数据的访问和操作。
（2）表包含属于一个实体集的一组相关实体。 （3）术语实体集和表经常交替使用。 （4）表也称为关系，行称为元组，列称为属性。 （5）具有由行和列组成的二维结构。 （6）每一元组表示实体集中的单个实体。
6
（7）每一列具有不同的名称。 （8）行/列的每一相交点表示单个数据值。 （9）每张表必须具有称为主键的键, 用来唯一标
第2章 关系数据库基本原理
25.10.2020
11
2.1 关系模型的基本概念 2.2 关系数据库设计理论概述 2.3 数据库设计方法简介
25.10.2020
22
2.1 关系模型的基本概念
关系数据库RDBMS（Related Data Base Manage System）是一组相关数据的集合。 关系模型是简化数据库结构的一种尝试。它将数 据库中的全部数据表示为数据值的简单的行-列式表。
3
RDBMS 是一个数据库管理系统，在这一系统中 ，用户看得见的全部数据均严格组织为数据值表， 并且可对这些表进行所有的数据库操作。
流行的RDBMS有： (1) Microsoft SQL Server (2) Oracle Server (3) Sybase SQL Server (4) Informix Server
主键
外键
姓名 张明 王东 李健 赵彬 钱雯 孙胜 周盈
学号 1 2 3 4 5 6 7
学号 2 4 6 7
成绩 65 90 87 89
11
2.1.3 关系数据库的数据完整性
一般来说，可以从下面四个方面来实施数据的完整性。
1. 实体完整性 实体完整性确保了每一行都可以被一个叫主关键字的属性 唯一标识。 2. 域完整性 域完整性确保了只有在某一合法范围内的值才能存储到一 列中。 3. 引用完整性 引用完整性确保所有外关键字中的值和主关键字中的值匹配。 4. 自定义的完整性 用户自定义的完整性是指一系列的业务规则，它们是由用户指 定的，不属于实体、域和引用完整性的范畴。
三、第三范式（Third normal form，3NF） 当一个关系是2 NF，且其中的每个非关键字属性仅函
数依赖于主关键字时，这样的关系称为3 NF 。 （没有 传递依赖）
19
2.2.2 范式
将表转换成 2NF 的指导 : （1）找出并移去函数依赖于部分关键字而不是整个 关键字的属性。将它们放到另一张表中。 （2）将剩余的属性组成表。
而冗余可能会导致下面两个问题： 数据不一致
当同一事实被存放多份时容易发生错误。 更新异常
插入、修改和删除数据可以导致不一致。
17
2.2.1 规范化与非规范化数据
为了完成一个良好的数据库设计，必须要遵循下 面这些最基本的规则：
（1）每个表都有标识符。 （2）每个表将为实体的单个类型存储数据。 （3）在表中应避免NULL值列。 （4）在表中应避免值或列的重复。
18
2.2.2 范式
一、第一范式（First normal form ，1NF ） 当表中的每一个单元含且仅含一个值时，这个表称
为第一范式。
二、第二范式（Second normal form， 2NF ） 当一个表是1 NF 且一行中的每个属性都依赖于整个
关键字（不仅仅是关键字的一部分）时，该表就可以称 作第二范式。（没有部分依赖）
2. 主关键字（主键）
被你选作唯一确定行的候选关键字
3. 替代关键字
没有选作主关键字的候选关键字
候选关键字 = 主关键字+ 替代关键字
8
2.1.2 关键字
主键
唯一的学号进行实体标识
学号 001 002 003 004
姓名 张明 王东 张明 赵彬
课程 化学 物理 历史 物理
成绩 89 76 80 67
12
2.1.3 关系数据库的数据完整性 注意，尽量不要产生数据冗余。
学号 姓名
1
张明
2
王东
3
李健
4 学号赵彬 成绩
1
89
2
76
3
80
4
67
存在数据冗余
姓名 张明 王东 李健 赵彬
13
2.1.3 关系数据库的数据完整性
主键
外键
姓名 张明 王东 李健 赵彬 钱雯 孙胜 周盈
学号 1 2 3 4 5 6 7
15
2.2 关系数据库设计理论概述
2.2.1 规范化与非规范化数据
规范化（Normalization）是使用某些规则 将复杂表结构分解成简单表结构的科学方法。它 是使用关系数据库必备的分析数据表创建的方法 ，每一个关系数据表都必须符合规范化的定义， 否则关联的数据库将会混乱。
16
2.2.1 规范化与非规范化数据
趋势 升 降 降 降
不能进行区分
9
4. 组合关键字
当关键字由多个属性组成时，这些属性称为组合关键 字。
班级 S183 S183 S183 S183
姓名 张明 王东 赵彬 张明
成绩 89 76 80 67
趋势 升 降 降 降
组合键（主键）
10
5. 外关键字
当一个表的主关键字在另一个表中也作为一个属性 存在时，它就被称为是外关键字。
将一个表转换成 3 NF 的指导 : （1）找出并移去函数依赖于非主关键字属性的非关 键字属性。将它们放入另一个表中。 （2）将其余的属性组成表。
4
2.1.1 1.
关系数据库的特征：
关系模型的术语
表(关系) 、行(记录、元组)、列（属性）、度 属性
课程编号 课程名称 学时 学期 平均成绩 行（记录）
J001
数据库基础 36
1
78
元 J003
C语言
60 1
81
组
Z004
操作系统
44 2
67
X001 编译原理
40 2
66
度 列
5
2.1.1 关系数据库的特征：
识每一行。 （10）一列中的所有值必须符合相同的数据格式。 （11）每一列均具有特定范围的值，称为属性域。 （12）每一行包括描述实体情况的信息。 （13）在 RDBMS 中，行和列的顺序并不重要。
7
2.1.2 关键字
关系数据模型涉及五种关键字
1. 候选关键字（超键）
可以唯一确定一行的属性唯一标识某一关系中的每一 元组的任一属性集