数据库中的约束和数据库设计的范式

数据库中的约束和数据库设计的范式

• 概念： 对表中的数据进行限定，保证数据的正确性、有效性和完整性。

  • 分类：

    1. 主键约束：primary key
    2. 非空约束：not null
    3. 唯一约束：unique
    4. 外键约束：foreign key

  • 非空约束：not null，值不能为null

    1. 创建表时添加约束
       CREATE TABLE stu(
       id INT,
       NAME VARCHAR(20) NOT NULL – name为非空
       );

    2. 创建表完后，添加非空约束
       ALTER TABLE stu MODIFY NAME VARCHAR(20) NOT NULL;

    3. 删除name的非空约束
       ALTER TABLE stu MODIFY NAME VARCHAR(20);

  • 唯一约束：unique，值不能重复

    1. 创建表时，添加唯一约束
       CREATE TABLE stu(
       id INT,
       phone_number VARCHAR(20) UNIQUE – 添加了唯一约束

       );

       • 注意mysql中，唯一约束限定的列的值可以有多个null

    2. 删除唯一约束

       ALTER TABLE stu DROP INDEX phone_number;

    3. 在创建表后，添加唯一约束
       ALTER TABLE stu MODIFY phone_number VARCHAR(20) UNIQUE;

  • 主键约束：primary key。

    1. 注意：

       1. 含义：非空且唯一
       2. 一张表只能有一个字段为主键
       3. 主键就是表中记录的唯一标识

    2. 在创建表时，添加主键约束
       create table stu(
       id int primary key,-- 给id添加主键约束
       name varchar(20)
       );

    3. 删除主键
       – 错误 alter table stu modify id int ;
       ALTER TABLE stu DROP PRIMARY KEY;

    4. 创建完表后，添加主键
       ALTER TABLE stu MODIFY id INT PRIMARY KEY;

    5. 自动增长：

       1. 概念：如果某一列是数值类型的，使用 auto_increment 可以来完成值得自动增长

       2. 在创建表时，添加主键约束，并且完成主键自增长
          create table stu(
          id int primary key auto_increment,-- 给id添加主键约束
          name varchar(20)
          );

       3. 删除自动增长
          ALTER TABLE stu MODIFY id INT;

       4. 添加自动增长
          ALTER TABLE stu MODIFY id INT AUTO_INCREMENT;

  • 外键约束：foreign key,让表于表产生关系，从而保证数据的正确性。

    1. 在创建表时，可以添加外键

       • 语法：
         create table 表名(
         …
         外键列
         constraint 外键名称 foreign key (外键列名称) references 主表名称(主表列名称)
         );

    2. 删除外键
       ALTER TABLE 表名 DROP FOREIGN KEY 外键名称;

    3. 创建表之后，添加外键
       ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段名称) REFERENCES 主表名称(主表列名称);

    4. 级联操作

       1. 添加级联操作
          语法：ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称
          FOREIGN KEY (外键字段名称) REFERENCES 主表名称(主表列名称) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE ;
       2. 分类：
          1. 级联更新：ON UPDATE CASCADE
          2. 级联删除：ON DELETE CASCADE

数据库的设计

1. 多表之间的关系
   1. 分类：
   1. 一对一(了解)：
   * 如：人和身份证
   * 分析：一个人只有一个身份证，一个身份证只能对应一个人
   2. 一对多(多对一)：
   * 如：部门和员工
   * 分析：一个部门有多个员工，一个员工只能对应一个部门
   3. 多对多：
   * 如：学生和课程
   * 分析：一个学生可以选择很多门课程，一个课程也可以被很多学生选择
   2. 实现关系：
   1. 一对多(多对一)：
   * 如：部门和员工
   * 实现方式：在多的一方建立外键，指向一的一方的主键。
   2. 多对多：
   * 如：学生和课程
   * 实现方式：多对多关系实现需要借助第三张中间表。中间表至少包含两个字段，这两个字段作为第三张表的外键，分别指向两张表的主键
   3. 一对一(了解)：
   * 如：人和身份证
   * 实现方式：一对一关系实现，可以在任意一方添加唯一外键指向另一方的主键。

   3. 案例
      – 创建旅游线路分类表 tab_category
      – cid 旅游线路分类主键，自动增长
      – cname 旅游线路分类名称非空，唯一，字符串 100
      CREATE TABLE tab_category (
      cid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
      cname VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE
      );

      – 创建旅游线路表 tab_route
      /*
      rid 旅游线路主键，自动增长
      rname 旅游线路名称非空，唯一，字符串 100
      price 价格
      rdate 上架时间，日期类型
      cid 外键，所属分类
      */
      CREATE TABLE tab_route(
      rid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
      rname VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE,
      price DOUBLE,
      rdate DATE,
      cid INT,
      FOREIGN KEY (cid) REFERENCES tab_category(cid)
      );

      /*创建用户表 tab_user
      uid 用户主键，自增长
      username 用户名长度 100，唯一，非空
      password 密码长度 30，非空
      name 真实姓名长度 100
      birthday 生日
      sex 性别，定长字符串 1
      telephone 手机号，字符串 11
      email 邮箱，字符串长度 100
      */
      CREATE TABLE tab_user (
      uid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
      username VARCHAR(100) UNIQUE NOT NULL,
      PASSWORD VARCHAR(30) NOT NULL,
      NAME VARCHAR(100),
      birthday DATE,
      sex CHAR(1) DEFAULT ‘男’,
      telephone VARCHAR(11),
      email VARCHAR(100)
      );

      /*
      创建收藏表 tab_favorite
      rid 旅游线路 id，外键
      date 收藏时间
      uid 用户 id，外键
      rid 和 uid 不能重复，设置复合主键，同一个用户不能收藏同一个线路两次
      */
      CREATE TABLE tab_favorite (
      rid INT, – 线路id
      DATE DATETIME,
      uid INT, – 用户id
      – 创建复合主键
      PRIMARY KEY(rid,uid), – 联合主键
      FOREIGN KEY (rid) REFERENCES tab_route(rid),
      FOREIGN KEY(uid) REFERENCES tab_user(uid)
      );

   4. 数据库设计的范式

      • 概念：设计数据库时，需要遵循的一些规范。要遵循后边的范式要求，必须先遵循前边的所有范式要求

        设计关系数据库时，遵从不同的规范要求，设计出合理的关系型数据库，这些不同的规范要求被称为不同的范式，各种范式呈递次规范，越高的范式数据库冗余越小。
        目前关系数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）。

      • 分类：

        1. 第一范式（1NF）：每一列都是不可分割的原子数据项

        2. 第二范式（2NF）：在1NF的基础上，非码属性必须完全依赖于码（在1NF基础上消除非主属性对主码的部分函数依赖）

           • 几个概念：
             1. 函数依赖：A–>B,如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值。则称B依赖于A
                例如：学号–>姓名。 （学号，课程名称） --> 分数
             2. 完全函数依赖：A–>B， 如果A是一个属性组，则B属性值得确定需要依赖于A属性组中所有的属性值。
                例如：（学号，课程名称） --> 分数
             3. 部分函数依赖：A–>B， 如果A是一个属性组，则B属性值得确定只需要依赖于A属性组中某一些值即可。
                例如：（学号，课程名称） – > 姓名
             4. 传递函数依赖：A–>B, B – >C . 如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值，在通过B属性（属性组）的值可以确定唯一C属性的值，则称 C 传递函数依赖于A
                例如：学号–>系名，系名–>系主任
             5. 码：如果在一张表中，一个属性或属性组，被其他所有属性所完全依赖，则称这个属性(属性组)为该表的码
                例如：该表中码为：（学号，课程名称）
                • 主属性：码属性组中的所有属性
                • 非主属性：除过码属性组的属性

        3. 第三范式（3NF）：在2NF基础上，任何非主属性不依赖于其它非主属性（在2NF基础上消除传递依赖）

数据库的备份和还原

1. 命令行：
   * 语法：
   * 备份： mysqldump -u用户名 -p密码 数据库名称 > 保存的路径
   * 还原：
   1. 登录数据库
   2. 创建数据库
   3. 使用数据库
   4. 执行文件。source 文件路径
   2. 图形化工具：