数据库设计及三大范式

软件开发的流程

立项->需求分析->概要设计->详细设计->实现->测试->交付->维护

建模过程

strong>需求分析阶段：分析客户的业务和数据处理需求 与该系统有关人员进行交流、座谈，充分了解用户需求，理解数据库需要完成的任务。

通过需求分析，就可以抽取出关键业务中的”实体类”，这些实体类都是用来封装数据的，这些数据最终都是要存储到数据库中。

概要设计阶段：设计数据库的 E-R 模型图，确认需求信息的正确和完整。

1. 标识实体（Entity）
   标识数据库要管理的关键对象或实体，实体一般是名词
2. 标识每个实体的属性（Attribute）
3. 标识实体之间的关系（Relationship）

代码编写阶段：物理实现数据库，编码实现应用。

数据库设计的基本流程

根据业务的需求找出相应的实体类，然后把这些实体类映射成数据库对象(表)，再考虑实体的属性，也就是表格的列，最后考虑实体之间的关系，也就是表格之间的关系。

数据库设计的常用工具

1. PowerDesigner，sybase公司，功能强大，收费
2. ERWIN-Studio，功能比较强大，收费
3. JUDE，日本开发的开源，免费

三大范式

作用：用来指导数据库设计人员的一种设计思想，保证数据库的设计是具备可拓展性，无数据的冗余，结构清晰简单明了。

第一范式(1NF)：确保每列的原子性，也就是说表中任何一个列都是唯一的、不可再拆分的最小数据单元（也称为最小原子单元）。

如：
R(id,name,age)

此关系中 name 可以分为 first_name 和 last_name，所以，此设计不符合 1NF，应该重新设计为：

R(id,first_name,last_name,age)

第二范式(2NF)：一个关系满足 1NF，并且不存在除了主键以外的其他列，部分依赖于该主键，也就是说所有的非关键列都必须完全依赖于关键列。

如：
R(sno,sname,cname,score)

由于以上不管是以哪一列作为关键列，都存在其他非关键列部分依赖于关键列，所以此设计不符合 2NF，应该重新设计为：

R1(sno,sname) ，存放学生信息的表
R2(cno,cname) ，存放课程信息的表
R3(sno,cno,score) ，存放学生与课程考试成绩的中间表

第三范式(3NF)：一个关系满足 2NF，并且除了主键以外的其他列都不传递依赖于主键列，也就是说，所有的非关键列都必须直接依赖于关键列。

如：
如果 A 依赖于 B，B 依赖于 C，我们就说 A 传递函数依赖于 C。

学生考入某所大学的信息表：
R(sno,sname,uno,uname,phone,address)

如果以 sno 作为关键列，sanme, uno 是直接依赖于 sno，但是 uname, phone, address这三列都是直接依赖于 uno，间接依赖于 sno，所以此设计不符合 3NF，应该重新设计为：

R1(sno,sname,uno) ，存放学生信息的表
R2(uno,uname,phone,address) ，存放大学信息的表

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