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项目2 设计数据库
【能力目标】学会将现实世界的事物和特性抽象为信息世界的实体与关系。学会使用实体-联系（Entity Relationship，E-R）图描述实体、属性和实体间的关系。学会将E-R图转换为关系模型。能根据开发需求，将关系模型规范化到一定程度。对数据完整性有清晰的认识。【思政目标】坚定文化自信。深刻认识国产数据库跨越式发展的新机遇。软件国产化成为保护国家信息安全的重要手段，而数据库作为基础软件理应首当其冲成为国产化推进的主要领域之一。项目2 设计数据库【项目描述】设计学生信息管理系统的数据库，绘制E-R图，将E-R图转换成关系模型，指出各表的关键字。【项目分析】设计数据库是一个把现实世界抽象化，把信息世界数据化的过程。本项目以学生信息管理系统的xs数据库设计过程为例，介绍必要的数据库基础知识和数据库应用开发技术，使读者能够设计开发数据库应用系统。xs数据库贯穿全书，要求读者熟悉数据库中的3个表（XSDA、XSCJ、KCXX）以及它们之间的关系，初步了解数据库。项目2 设计数据库【思政导入】欲善其事，先利其器
现实世界中存在的客观事物数据化后才能在计算机中处理，不同状态的数据发挥的作用不同。在职场中我们做好自己的角色很重要，将自己的工作做到极致，才能体现出自身的价值来。
项目2 设计数据库
【任务设置】任务1附加与分离数据库认知数据库结构任务2现实世界数据化任务3转换成关系模型任务4认知关键字和数据完整性项目2 设计数据库【任务目标】对数据完整性有清晰的认识。● 对关键字有清晰的认识。【任务分析】数据完整性是数据库设计日常维护的关键技术，本任务介绍关键字和数据完整性。任务4 认知关键字和数据完整性项目2 设计数据库关键字（keyword）又称保留字，作为一个关系的主码，标识关系的唯一性。1．关键字关键字是用来唯一标识表中每一行的属性或属性的组合，通常也被称为关键码。【例2-15】 分析表2-2、表2-5、表2-8的关键字。表2-2课程信息表中的课程编号、课程名称两个属性都可以作为关键字，因为这两个属性的值在一门课程里都是唯一的。表2-5学生成绩表中的学号和课程编号是复合关键字。表2-8学生信息表中的学号、姓名是关键字。其他属性的值都不唯一。任务4-1 认知关键字项目2 设计数据库2．候选关键字与主键候选关键字（Candidate Key）是指可以用来作为关键字的属性或属性的组合。主键是指选中的关键字。在一个表中能指定一个主键，它的值必须是唯一的，并且不允许为空（NULL，未输入值的未知值）。【例2-16】 分析表2-2是否有候选关键字，选哪个（些）属性作为主键比较合适？表2-2课程信息表中的课程编号、课程名称两个属性都可以作为关键字，因为这两个属性的值在一门课程里都是唯一的，所以课程编号、课程名称两个属性都是候选关键字。任务4-1 认知关键字项目2 设计数据库3．公共关键字公共关键字就是连接两个表的公共属性。【例2-17】 指出表2-2与表2-5、表2-5与表2-8的公共关键字。表2-2课程信息表和表2-5学生成绩表之间通过课程编号进行联系，所以课程编号关键字是两个表的公共关键字，称课程编号为表2-2和表2-5的公共关键字。因为表2-5学生成绩表和表2-8学生信息表之间通过学号进行联系，所以学号关键字是两个表的公共关键字，称学号为表2-5和表2-8的公共关键字。任务4-1 认知关键字项目2 设计数据库4．外键外键由一个表中的一个属性或多个属性组成，是另一个表的主键。实际上，外键本身只是主键的副本，它的值允许为空。外键是一个公共关键字。使用主键和外键可建立起表和表之间的联系。【例2-18】 指出表2-2、表2-5、表2-8的外键。由例【2-17】知道，课程编号为表2-2课程信息表和表2-5学生成绩表的公共关键字，在表2-2中它是主键，在表2-5中它是外键，因为表2-5中的课程编号必须参照表2-2。任务4-1 认知关键字项目2 设计数据库5．主表与从表主键所在的表称为主表（父表），外键所在的表称为从表（子表）。【例2-19】 指出表2-2课程信息表、表2-5学生成绩表哪个是主表、哪个是从表。因为表2-2课程信息表的课程编号为主键，所以表2-2为主表。表2-5学生成绩表的课程编号为外键，所以表2-5为从表。任务4-1 认知关键字项目2 设计数据库数据的完整性就是数据的正确性和一致性，它反映了现实世界中实体的本来面貌。例如，一个人身高为15m、年龄为300岁就是完整性受到破坏的例子，因为这样的数据是无意义的，也是不正确的数据。数据的完整性分为列完整性、表完整性和参照完整性。1．列完整性列完整性也可称为域完整性或用户定义完整性。列完整性是指表中任一列的数据类型必须符合用户的定义，或数据必须在规则的有效范围之内。任务4-2 认知数据完整性项目2 设计数据库2．表完整性表完整性也可称为实体完整性。所谓表完整性，是指表中必须有一个主键，且主键的值不能为空。例如，表2-8学生信息表的学号为主键，它的值不允许为空并且要唯一，这样才能保证学生信息表的完整性。表2-5学生成绩表以（学号，课程编号）为主键，它的值不允许为空（这意味着学号、课程编号的值都不能为空），并且主键的值要唯一，这样才能保证学生成绩表的完整性。任务4-2 认知数据完整性项目2 设计数据库3．参照完整性参照完整性也称为引用完整性，对外键的值进行插入或修改时，一定要参照主键的值并确定其是否存在。对主键的值进行修改或删除时，也必须参照外键的值并确定其是否存在。这样才能确保通过公共关键字连接的两个表的参照完整性，也才能说两个表的主键、外键是一致的。SQL Server 2019提供了一系列的技术来保证数据的完整性。例如，定义数据类型、CHECK约束、DEFAULT约束、唯一标识、规则、默认值保证了列完整性，唯一索引、主键等保证了表完整性，主键与外键、触发器保证了表与表之间的参照完整性。任务4-2 认知数据完整性项目2 设计数据库本项目主要介绍了数据库的结构、现实世界数据化的过程、E-R图绘制方法、数据模型、关系数据库中的基本术语和关系运算等知识。本项目内容是本书的基础，有助于理解和掌握后面项目的内容。（1）数据库是指长期存储在计算机内的、按一定数据模型组织的、可共享的数据集合。它可以供各种用户共享，具有最小冗余度和较高的数据独立性。（2）数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统及其开发工具、应用系统、数据库管理员、应用程序员和用户构成。数据库管理系统是整个数据库系统的核心。数据库系统的主要特点包括数据结构化、数据共享、数据独立性以及统一的数据控制功能。小结项目二 设计数据库（3）数据库管理系统是按照一定的数据模型组织数据的。所谓的数据模型，是指数据结构、数据操作和完整性约束3方面，这3方面称为数据模型的三要素。数据模型大体上分为两种类型：一种是独立于计算机系统的数据模型，即概念模型；另一种则是涉及计算机系统和数据库管理系统的数据模型，现有的数据库管理系统都是基于某种数据模型的。按照数据库中数据采取的不同联系方式，数据模型可分为3种：层次模型、网状模型和关系模型。关系数据库主要支持3种关系运算：选择、投影和连接。小结项目2 设计数据库

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