2.1.2  数据库设计范式分析

　　建立起一个良好的数据指标体系，是建立数据结构和数据库的更重要的一环。一个良好的数据指标体系是建立DB的必要条件，但不是充分条件。我们完全可以认为所建指标体系中的一个指标类就是关系数据库中的一个基本表，而这个指标类下面的一个个具体指标就是这个基本表中的一个字段。但如果直接按照这种方式建库显然还不能算更佳。对于指标体系中数据的结构在建库前还必须进行规范化的重新组织。

　　a.  数据组织的规范化形式

　　在数据的规范化表达中，一般将一组相互关联的数据称为一个关系（relation），而在这个关系下的每个数据指标项则被称为数据元素（data element），这种关系落实到具体数据库上就是基本表，而数据元素就是基本表中的一个字段（field）。规范化表达还规定在每一个基本表中必须定义一个数据元素为关键字（key），它可以唯一地标识出该表中其它相关的数据元素。在规范化理论中表是二维的，它有如下四个性质：

　　在表中的任意一列上，数据项应属于同一个属性（如图中每一列都存放着不同合同记录的同一属性数据）。

　　表中所有行都是不相同的，不允许有重复组项出现（如图中每一行都是一个不同的合同记录）。

　　在表中，行的顺序无关紧要（如图中每行存的都是合同记录，至于先放哪一个合同都没关系）。

　　在表中，列的顺序无关紧要，但不能重复（如图中合同号和合同名谁先谁后都没关系，但二者不可重复或同名）。

　　在对表的形式进行了规范化定义后，数据结构还有五种规范化定义，定名为规范化模式，称为范式。在这五种范式中，一般只用前三种，对于常用系统就足够了。而且这五种范式是“向上兼容”的，即满足第五范式的数据结构自动满足一、二、三、四范式，满足第四范式的数据结构自动满足第一、二、三范式，……，依此类推。

　　第一范式（first normal form，简称1st NF）就是指在同一表中没有重复项出现，如果有则应将重复项去掉。这个去掉重复项的过程就称之为规范化处理。在本文所讨论的开发方法里，1st NF实际上是没有什么意义的。因为我们按规范化建立的指标体系和表的过程都自动保证了所有表都满足1st NF.

　　第二范式（second normal form，简称 2nd NF）是指每个表必须有一个（而且仅一个）数据元素为主关键字（primary key），其它数据元素与主关键字一一对应。例如，在图l9.7中如果我们将合同号定义为主关键字（其它数据元素中的记录数据都有可能重名，故不能作为主关键字），故只要知道了一个合同记录的合同号，就可以唯一地在同一行中找到该合同的任何一项具体信息。通常我们称这种关系为函数依赖（functional depEndence）关系。即表中其它数据元素都依赖于主关键字，或称该数据元素唯一地被主关键字所标识。

　　第三范式（third normal form，简称 3rd NF）就是指表中的所有数据元素不但要能够唯一地被主关键字所标识，而且它们之间还必须相互独立，不存在其它的函数关系。也就是说对于一个满足了 2nd NF的数据结构来说，表中有可能存在某些数据元素依赖于其它非关键宇数据元素的现象，必须加以消除。

　　为防止数据库出现更新异常、插入异常、删除异常、数据冗余太大等现象，关系型数据库要尽量按关系规范化要求进行数据库设计。

　　§2.2  SQL语言介绍

　　2.2.1  SQL基础

　　SQL（Structured Query Language，结构查询语言）是一个功能强大的数据库语言。SQL通常使用于数据库的通讯。ANSI（美国国家标准学会）声称，SQL是关系数据库管理系统的标准语言。SQL语句通常用于完成一些数据库的操作任务，比如在数据库中更新数据，或者从数据库中检索数据。使用SQL的常见关系数据库管理系统有：Oracle、 Sybase、 Microsoft SQL Server、 Access、 Ingres等等。虽然绝大多数的数据库系统使用SQL，但是它们同样有它们自立另外的专有扩展功能用于它们的系统。但是，标准的SQL命令，比如“Select”、 “Insert”、 “Update”、 “Delete”、 “Create”和 “Drop”常常被用于完成绝大多数数据库的操作。MS SQL Server 就是用的Transact- SQL.

　　SQL语言有着非常突出的优点，主要是：

　　非过程化语言

　　统一的语言

　　是所有关系数据库的公共语言

　　非过程化语言：SQL是一个非过程化的语言，因为它一次处理一个记录，对数据提供自动导航。SQL允许用户在高层的数据结构上工作，而不对单个记录进行操作，可操作记录集，所有SQL 语句接受集合作为输入，返回集合作为输出。SQL的集合特性允许一条SQL语句的结果作为另一条SQL语句的输入。

　　SQL不要求用户指定对数据的存放方法， 这种特性使用户更易集中精力于要得到的结果；所有SQL语句使用查询优化器，它是RDBMS的一部分，由它决定对指定数据存取的更快速度的手段，查询优化器知道存在什么索引，在哪儿使用索引合适，而用户则从不需要知道表是否有索引、有什么类型的索引。

　　统一的语言：SQL可用于所有用户的DB活动模型，包括系统管理员、数据库管理员、 应用程序员、决策支持系统人员及许多其它类型的终端用户。

　　SQL为许多任务提供了命令，其中包括：

　　查询数据

　　在表中插入、修改和删除记录

　　建立、修改和删除数据对象

　　控制对数据和数据对象的存取

　　保证数据库一致性和完整性

　　以前的数据库管理系统为上述各类操作提供单独的语言，而SQL 将全部任务统一在一种语言中。

　　所有关系数据库的公共语言：由于所有主要的关系数据库管理系统都支持SQL语言，用户可将使用SQL的技能从一个RDBMS（关系数据库管理系统）转到另一个，所有用SQL编写的程序都是可以移植的。

　　2.2.2  SQL语句

　　SQL功能强大，是一种完备的数据处理语言，不仅用于数据库查询，而且用于数据库中的数据修改和更新，概括起来，它可以分成以下几组：

　　DML（Data Manipulation Language，数据操作语言）：用于检索或者修改数据；

　　DDL（Data Definition Language，数据定义语言）： 用于定义数据的结构，比如 创建、修改或者删除数据库对象；

　　DCL（Data Control Language，数据控制语言）：用于定义数据库用户的权限。

　　DML组可以细分为以下的几个语句：

　　SELECT：用于检索数据；

　　INSERT：用于增加数据到数据库；

　　UPDATE：用于从数据库中修改现存的数据；

　　DELETE：用于从数据库中删除数据。

　　DDL语句可以用于创建用户和重建数据库对象。下面是DDL命令：

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

　　下面是一个简单SQL语句的例子：

　　我们使用SQL语句来从Book中检索'借书证号'为'000001'的借阅者姓名：

　　SELECT 姓名  FROM  Book   WHERE 借书证号 = '000001'