自考“計(jì)算機(jī)及應(yīng)用”專業(yè)論文參考范文（14）

2.1.2  數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)范式分析

建立起一個良好的數(shù)據(jù)指標(biāo)體系，是建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫的最重要的一環(huán)。一個良好的數(shù)據(jù)指標(biāo)體系是建立DB的必要條件，但不是充分條件。我們完全可以認(rèn)為所建指標(biāo)體系中的一個指標(biāo)類就是關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的一個基本表，而這個指標(biāo)類下面的一個個具體指標(biāo)就是這個基本表中的一個字段。但如果直接按照這種方式建庫顯然還不能算最佳。對于指標(biāo)體系中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)在建庫前還必須進(jìn)行規(guī)范化的重新組織。

a.  數(shù)據(jù)組織的規(guī)范化形式

在數(shù)據(jù)的規(guī)范化表達(dá)中，一般將一組相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)稱為一個關(guān)系（relation），而在這個關(guān)系下的每個數(shù)據(jù)指標(biāo)項(xiàng)則被稱為數(shù)據(jù)元素（data element），這種關(guān)系落實(shí)到具體數(shù)據(jù)庫上就是基本表，而數(shù)據(jù)元素就是基本表中的一個字段（field）。規(guī)范化表達(dá)還規(guī)定在每一個基本表中必須定義一個數(shù)據(jù)元素為關(guān)鍵字（key），它可以唯一地標(biāo)識出該表中其它相關(guān)的數(shù)據(jù)元素。在規(guī)范化理論中表是二維的，它有如下四個性質(zhì)：

在表中的任意一列上，數(shù)據(jù)項(xiàng)應(yīng)屬于同一個屬性（如圖中每一列都存放著不同合同記錄的同一屬性數(shù)據(jù)）。

表中所有行都是不相同的，不允許有重復(fù)組項(xiàng)出現(xiàn)（如圖中每一行都是一個不同的合同記錄）。

在表中，行的順序無關(guān)緊要（如圖中每行存的都是合同記錄，至于先放哪一個合同都沒關(guān)系）。

在表中，列的順序無關(guān)緊要，但不能重復(fù)（如圖中合同號和合同名誰先誰后都沒關(guān)系，但二者不可重復(fù)或同名）。

在對表的形式進(jìn)行了規(guī)范化定義后，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還有五種規(guī)范化定義，定名為規(guī)范化模式，稱為范式。在這五種范式中，一般只用前三種，對于常用系統(tǒng)就足夠了。而且這五種范式是“向上兼容”的，即滿足第五范式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自動滿足一、二、三、四范式，滿足第四范式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自動滿足第一、二、三范式，……，依此類推。

第一范式（first normal form，簡稱1st NF）就是指在同一表中沒有重復(fù)項(xiàng)出現(xiàn)，如果有則應(yīng)將重復(fù)項(xiàng)去掉。這個去掉重復(fù)項(xiàng)的過程就稱之為規(guī)范化處理。在本文所討論的開發(fā)方法里，1st NF實(shí)際上是沒有什么意義的。因?yàn)槲覀儼匆?guī)范化建立的指標(biāo)體系和表的過程都自動保證了所有表都滿足1st NF.

第二范式（second normal form，簡稱 2nd NF）是指每個表必須有一個（而且僅一個）數(shù)據(jù)元素為主關(guān)鍵字（primary key），其它數(shù)據(jù)元素與主關(guān)鍵字一一對應(yīng)。例如，在圖l9.7中如果我們將合同號定義為主關(guān)鍵字（其它數(shù)據(jù)元素中的記錄數(shù)據(jù)都有可能重名，故不能作為主關(guān)鍵字），故只要知道了一個合同記錄的合同號，就可以唯一地在同一行中找到該合同的任何一項(xiàng)具體信息。通常我們稱這種關(guān)系為函數(shù)依賴（functional depEndence）關(guān)系。即表中其它數(shù)據(jù)元素都依賴于主關(guān)鍵字，或稱該數(shù)據(jù)元素唯一地被主關(guān)鍵字所標(biāo)識。

第三范式（third normal form，簡稱 3rd NF）就是指表中的所有數(shù)據(jù)元素不但要能夠唯一地被主關(guān)鍵字所標(biāo)識，而且它們之間還必須相互獨(dú)立，不存在其它的函數(shù)關(guān)系。也就是說對于一個滿足了 2nd NF的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來說，表中有可能存在某些數(shù)據(jù)元素依賴于其它非關(guān)鍵宇數(shù)據(jù)元素的現(xiàn)象，必須加以消除。

為防止數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)更新異常、插入異常、刪除異常、數(shù)據(jù)冗余太大等現(xiàn)象，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫要盡量按關(guān)系規(guī)范化要求進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。

§2.2  SQL語言介紹

2.2.1  SQL基礎(chǔ)

SQL（Structured Query Language，結(jié)構(gòu)查詢語言）是一個功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫語言。SQL通常使用于數(shù)據(jù)庫的通訊。ANSI（美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會）聲稱，SQL是關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)語言。SQL語句通常用于完成一些數(shù)據(jù)庫的操作任務(wù)，比如在數(shù)據(jù)庫中更新數(shù)據(jù)，或者從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)。使用SQL的常見關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有：Oracle、 Sybase、 Microsoft SQL Server、 Access、 Ingres等等。雖然絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使用SQL，但是它們同樣有它們自立另外的專有擴(kuò)展功能用于它們的系統(tǒng)。但是，標(biāo)準(zhǔn)的SQL命令，比如“Select”、 “Insert”、 “Update”、 “Delete”、 “Create”和 “Drop”常常被用于完成絕大多數(shù)數(shù)據(jù)庫的操作。MS SQL Server 就是用的Transact- SQL.

SQL語言有著非常突出的優(yōu)點(diǎn)，主要是：

非過程化語言

統(tǒng)一的語言

是所有關(guān)系數(shù)據(jù)庫的公共語言

非過程化語言：SQL是一個非過程化的語言，因?yàn)樗淮翁幚硪粋€記錄，對數(shù)據(jù)提供自動導(dǎo)航。SQL允許用戶在高層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上工作，而不對單個記錄進(jìn)行操作，可操作記錄集，所有SQL 語句接受集合作為輸入，返回集合作為輸出。SQL的集合特性允許一條SQL語句的結(jié)果作為另一條SQL語句的輸入。

SQL不要求用戶指定對數(shù)據(jù)的存放方法， 這種特性使用戶更易集中精力于要得到的結(jié)果；所有SQL語句使用查詢優(yōu)化器，它是RDBMS的一部分，由它決定對指定數(shù)據(jù)存取的最快速度的手段，查詢優(yōu)化器知道存在什么索引，在哪兒使用索引合適，而用戶則從不需要知道表是否有索引、有什么類型的索引。

統(tǒng)一的語言：SQL可用于所有用戶的DB活動模型，包括系統(tǒng)管理員、數(shù)據(jù)庫管理員、 應(yīng)用程序員、決策支持系統(tǒng)人員及許多其它類型的終端用戶。

SQL為許多任務(wù)提供了命令，其中包括：

查詢數(shù)據(jù)

在表中插入、修改和刪除記錄

建立、修改和刪除數(shù)據(jù)對象

控制對數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)對象的存取

保證數(shù)據(jù)庫一致性和完整性

以前的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為上述各類操作提供單獨(dú)的語言，而SQL 將全部任務(wù)統(tǒng)一在一種語言中。

所有關(guān)系數(shù)據(jù)庫的公共語言：由于所有主要的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都支持SQL語言，用戶可將使用SQL的技能從一個RDBMS（關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）轉(zhuǎn)到另一個，所有用SQL編寫的程序都是可以移植的。

2.2.2  SQL語句

SQL功能強(qiáng)大，是一種完備的數(shù)據(jù)處理語言，不僅用于數(shù)據(jù)庫查詢，而且用于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)修改和更新，概括起來，它可以分成以下幾組：

DML（Data Manipulation Language，數(shù)據(jù)操作語言）：用于檢索或者修改數(shù)據(jù)；

DDL（Data Definition Language，數(shù)據(jù)定義語言）： 用于定義數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，比如 創(chuàng)建、修改或者刪除數(shù)據(jù)庫對象；

DCL（Data Control Language，數(shù)據(jù)控制語言）：用于定義數(shù)據(jù)庫用戶的權(quán)限。

DML組可以細(xì)分為以下的幾個語句：

SELECT：用于檢索數(shù)據(jù)；

INSERT：用于增加數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫；

UPDATE：用于從數(shù)據(jù)庫中修改現(xiàn)存的數(shù)據(jù)；

DELETE：用于從數(shù)據(jù)庫中刪除數(shù)據(jù)。

DDL語句可以用于創(chuàng)建用戶和重建數(shù)據(jù)庫對象。下面是DDL命令：

CREATE TABLE，ALTER TABLE，DROP TABLE，CREATE INDEX，DROP INDEX

下面是一個簡單SQL語句的例子：

我們使用SQL語句來從Book中檢索'借書證號'為'000001'的借閱者姓名：

SELECT 姓名  FROM  Book  WHERE 借書證號 = '000001'