数据的完整性.

1、第 5 课 数据的完整性一、本课概述在参考模仿主题数据管理网站的基础上， 分析实体及属性。 然后根据 ER 图设计三原则， 初步画出自己需要管理的主题数据 ER 图。本节课将根据数据的完整性， 来添加实体的主键， 完善 ER 图。由于数据模型设计是一项理论要求很高，而且需要不断地改进。因此，我们只能设计一 些简单的主题数据模型，并且可能会存在许多的问题。为了满足同学们有兴趣深入设计 ER 图的需要， 本节课在拓展学习中， 通过数据库范式的应用来分析数据模型是否合理， 以帮助 同学们进行深入有效的 ER 图设计。二、学习目标 1了解数据完整性及其类型。 2了解主键的概念，及主键的选取。 3掌握设

2、计 ER 图的方法。三、教学重点1让学生了解数据完整性的意义及其类型。2如何让学生勾画出主题数据管理完整的ER 图。四、教学难点ER 图。如何让学生对主题数据管理作深入的分析，正确画出完整的、教学范例带主键的 ER图学习任务单1你设计的数据库主题是：Flash 动漫作品2共有 4 实体，其主键分别为： 栏目编号、作品编号、作者编号、评论序号 3带有主键的 ER图：作者编号栏目编号作品编号动漫作品作品名称作品简介动漫作者作者姓名作者简介代表作动漫栏目1 分 n 类动漫作品上传日期点击次数缩略图作品大小1栏目名称评论序号评论分数评论浏览者n评论、学生作品范例带主键的 ER图学习任务单1你设计的数据

3、库主题是：鞋库2共有 3 实体，其主键分别为：类别编号、品牌编号、评论序号3带有主键的 ER图：带主键的 ER图学习任务单1你设计的数据库主题是：中药材大典2共有 2 实体，其主键分别为拼音索引、药材编号3带有主键的 ER图：品牌名称分类别编号分品牌标志品牌简介类分类名称n品牌鞋1评论序列评颜色质材n论评论价格说明1 品牌编号索引1性味拼音索引类笔划索引药材名称别名主治功能 性状药理作用 化学成份药材编号图片中药材生境分布星级 评价图 5-3-1 “ Flash 动漫作品”不带主键的 ER图二、制作实例1通过第 4 课的学习， 我们设计出了图 5-3-1 所示）。本节课将根据数据完整性原则，设

4、置主键，进 ER 图。一、知识点解析1数据完整性： 数据完整性是指存储在数据库中数据的一致性和准确性。2数据完整性的类型： 域完整性：也可以称列完整性，它指定一个数据集对某一列是否有效和确定是否允许为 空值。 域完整性通常是通过有效性检查来实现的， 并且还可以通过限制数据类型、 格式或者 可能的取值范围来实现。实体完整性：也可以称为行完整性，要求每一表中的每一行都有一个惟一的标识符，这 种标识符一般称为主键值。参照考完整性：保证在主键（在被参照考表中）和外键之间的关系总是得到维护。如果 在被参照考表中的一行被一个外键参考， 那么这一行既不能被删除， 也不能修改主键值。 （注： 有关参照考完整性

5、和外键将在第 6 课中详细讲解。 ）3主键：是可以唯一区分实体中的每一个实例的属性。 主键的必要性：每个实体都应该具有主键。主键的存在就代表着实体结构的完整性，实 体的每一个实例必须得有唯一区分的属性。 主键主要是用于其他实体的外键关联， 以及本实 体中具体实例的修改与删除。主键的选取原则视实体的本身情况而定， 通常情况下尽量使主键无意义， 比如说“编号”。Flash动漫作品” 数据管理主题的初步 ER 图（如 步完善“ Flash 动漫作品”2为了保证实体完整性，四个实体的主键分别设置为“栏目编号”、“作品编号” 、“作者编号”和“投票序号” 。说明：在“动漫栏目”实体属性中“栏目名称”可以

6、作为主键。但是为了查询、删除方 便，采用添加“栏目编号”作为该表的主键。然后分析“动漫作品”实体，如果选取实体属性“作品名称”作为主键，那么作品名称必须是唯一的，不可以是同名的。而实际上，许多Flash 动漫作品有着相同的名称，因此，用“作品名称”作为主键是不合适的。可添加“作品编号”字段作为该实体的主键。投票序号”为实体“游览者同样的，添加“作者编号”为实体“动漫作者”的主键， 评论”的主键。3根据实体完整性原则添加了主键后，设计完成的Flash动漫作品” ER 图如图 5-3-2代表作1n动漫作品评 论分 类动漫 栏目图 5-3-2 “ Flash 动漫作品”带主键的 ER图栏目名称上传日

7、期点击次数缩略图 作品大小投票序号浏览者 评论分数评论所示：Flash 动漫” ER 图作者编号作品编号作品名称1动漫栏目编号动漫作品作品简介制作者作作者姓名作者简介n4同学们针对自己的主题数据管理， 在第 4 节课画出的 ER 图基础上， 再做仔细的分析 （可以参考“拓展学习”中的“拓展一：数据库范式”和“拓展二：“Flash 动漫作品” ER模型形成详解” ），完善自己的 ER 图。5填写并保存“带主键的 ER 图”学习任务单的 Word 文档，按要求上交作业。拓展一：数据管理技术理论知识数据库范式：是一种通过组织实体中的属性，实现 降低数据冗余 、提高数据模型的灵活 性、稳定性 的技术，

8、也是判断数据模型是否合理的重要理论依据。数据库范式的类型：第一范式、第二范式、第三范式、 BCNF 范式。 第一范式：如果实体中所有的属性都是不可分解的，那么这时的数据模型符合第一范式 的要求。第二范式：如果数据模型满足第一范式的要求，且所有的非主键属性完全依赖与主键属 性，则称这时的数据模型满足第二范式的要求。第三范式：如果数据模型满足第二范式的要求，且所有的非主键属性之间都没有依赖关 系，则称这时数据模型满足第三范式的要求。BCNF 范式：如果数据模型满足第二范式的要求，且所有的非主属性和主属性对主键属 性不存在传递依赖，则称这时数据模型满足第三范式的要求。此为修正了的第三范式。拓展二：“

9、 Flash动漫作品” ER 模型形成详解针对“ Flash动漫作品”数据管理主题，根据数据库范式来分析图5-4-1 所示的 ER图是否合理。栏目编号栏目名称作品名称作品简介动漫作品作者姓名1n作者简介评论点击次数分数作品大小分 类动漫 栏目作品编号上传日期缩略图动漫作品图 5-4-1 不符合数据库范式的 ER图 学习提示 分析：（1）“动漫栏目”和“动漫作品”两个实体中的属性，均是最小单位，不可再分解，因 此符合第一范式的要求。（2）在“动漫栏目”实体中，非主键属性只有一个“栏目名称” ，依赖于主键“栏目编 号”，因此符合第二范式的要求。在“动漫作品”实体中，十个非主键属性都依赖于主键“作品

10、编号” ，因此符合第二范 式的要求。（3）在“动漫栏目”实体中，仅有一个非主键属性，因此符合第三范式的要求。 但在“动漫作品”实体中， “作者简介”属性依赖于“作者姓名” ，“分数”属性依赖于 “评论”，不符合第三范式“所有的非主键属性之间都没有依赖关系”的要求。因此，要继 续拆分“动漫作品”实体以满足第三范式的要求。需要对“动漫作品”实体继续拆分。（4）在“动漫作品”实体中，拆分出“作者”实体和“评论”实体。最后设计出如图 5-3-2 所示的 ER 图。拓展三：数据管理技术理论知识主键设计原则。第一：编号做主键。此方法就是采用实际业务中的唯一字段的“编号”作为主键设计，这在小型的项目中是 推

11、荐这样做的， 因为这可以使项目比较简单化， 但在使用中却可能带来一些麻烦， 比如要进 行“编号修改”时，可能要涉及到很多相关联的其他表，就象黎叔说的“后果很严重” ；还 有就是上面提到的“业务要求允许编号重复时” ，我们再那么先知，都无法知道业务将会修 改成什么 ?第二：自动编号主键。这种方法也是很多朋友在使用的，就是新建一个 ID 字段，自动增长，非常方便也满足 主键的原则， 优点是：数据库自动编号， 速度快， 而且是增量增长， 聚集型主键按顺序存放， 对于检索非常有利；数字型的，占用空间小，易排序，在程序中传递也方便；如果通过非系 统增加记录（比如手动录入，或是用其他工具直接在表里插入新记录，或老系统数据导入） 时，非常方便，不用担心主键重复问题。缺点：其实缺点也就是来自其优点，就是因为自动增长，在手动要插入指定 ID 的记录 时会显得麻烦，尤其是当系统与其他系统集成时，需要数据导入时，很难保证原系统的 ID 不发生主键冲突（前提是老系统也是数字型的） ；如果其他系统主键不是数字型那就麻烦更 大了，会导致修改主键数据类型了，这也会导致其他相关表的修改，后果同样很严重;就算其他系统也是数字型的， 在导入时， 为了区分新老数据， 可能想在老数据主键前统一加一个 “o”