SQL数据库实战需求分析→数据库设计
从这开始，就真正进⼊项⽬实战啦。先说点体会，我刚开始接触编程的时候，都是编写⼀些⼩东西，往往都是半天或者⼀天什么的就编完了，那时候根本没想过做程序之前还要有需求分析。经过快两年的学习，接触的都是⽐较⼤的系统，才明⽩没有需求分析的程序都太业余了，没有任何技术含量。对于⼀个系统来说，如果需求分析不到位，那么将有灾难性的后果，从这节的⼩标题就能看出，需求是数据库设计的基⽯，需求定了，数据库基本上就定了，数据库定了，程序的基本功能也就定了。我们以⼀个简单的学⽣管理系统为例⼦，来分析⼀下需求。分析需求地球⼈⼀般都是⽤UML图，啥是UML图呢，就是⼀种把程序⽤图形表⽰的标准，它可以表⽰需求、程序流程、程序模块、程序功能等等，可以说，UML图画完了，程序基本上就出来了，⽬前⽐较好的画UML的⼯具是Rational rose，不多说啦，剩下的就交给google了。本系统的需求⾮常简单，就是⽼师可以添加、删除、修改学⽣记录，学⽣的记录包括：学号、年级、班级、姓名、性别、年龄、备注(这些就是字段)。根据这些叙述，我们可以画出UML⽤例图(⽤例图就是⽤来分析需求的):
根据需求分析我们就可以设计数据库了，⾮常“简单”嘛，需要⼀个表就⾏了，把它命名为student表，⾥边添加刚刚提的那些字段就可以了。注意，数据库中的⼀切，包括：数据库名、表名、字段名、存储过程等等，都要⽤英⽂，不可以出现中⽂，因为咱是专业菜鸟，不⾛业余路。接着往下看，教你如何创建数据库。
作为专业教程，俺不会教你⽤⿏标建⽴数据库，咱们要⽤T-SQL语句建⽴数据库，也就是写数据库脚本。这样建⽴数据库，相当于留了个备份，⽆论到哪，只要有SQL环境，直接执⾏⼀下脚本数据就建好了，⾮常⽅便快捷，就算是第⼀次写脚本，也⽐⽤⿏标建⽴数据库快。在⼤型系统开发时，脚本还可以作为数据库维护的依据，⾮常有⽤。那么怎样写呢，打开SQL server 2005 Management Studio，输⼊帐号密码登录平台，然后点⼀下左上⾓的"新建查询"就可以打开查询分析器了，我们可以在这输⼊任何SQL语句。
第⼀步先创建数据库，我先把创建数据库的标准格式给⼤家：
create database studentManager
On primary
(
name=student_data,
filename='E:\SQL Server2008 SQLFULL_CHS\Microsoft SQL
Server\MSSQL10.MSSQLSERVER\MSSQL\DATA\student_data.mdf',
size=3,
maxsize=unlimited,
filegrowth=1
)
Log on
(name=student_log,
filename='E:\SQL Server2008 SQLFULL_CHS\Microsoft SQL
Server\MSSQL10.MSSQLSERVER\MSSQL\DATA\student_log.ldf',
size=1,
maxsize=20,
相信看着这个很多⼈都蒙了，简单说⼀下，其实这么多代码，也就第⼀句最重要，意思是创建⼀个名字
叫studentManager的数据库。On primary下边的是对数据库的⼀些初始设置，⽐如：路径、初始⼤⼩、增量等等。Log on下边的是对数据库⽇志的设置，也是那么⼏项。很明确的告诉⼤家，除⾮是特殊需求，否则我们没必要管那么多，默认的就够咱们⽤了，创建数据库就⼀句话：create database studentManager，输⼊完后点⼀下⼯具栏上的“执⾏”，就搞定啦。数据库建完了，就该在数据库⾥建表了，还是先给出代码：--指定数据库
use t_studentManager;
--创建t_student表
create table t_student
(
number varchar( 20) PRIMARY KEY, --PRIMARY KEY 是主键约束
grade varchar( 10) NOT NULL, --NOT NULL是⾮空约束
class varchar( 10) NOT NULL,
[ name] varchar( 20) NOT NULL, --name属于sql保留字，所以⽤⽅括号括起来
sex varchar( 1) NOT NULL CHECK(sex in ( '男', '⼥')), --CHECK约束，意思是性别字段只能是男或⼥。
age int NOT NULL,
remark varchar( 100),
addTime datetime DEFAULT( getdate()) --默认值约束，getdate()获取服务器时间
);
给⼤家解释⼀下，刚刚我们创建完数据库，在这要引⽤⼀下，也就是use，这样才可以在指定数据库中建表。
create table当然就是建表的意思了，在表名前最好加⼀个"t_"，表⽰是表(table)，这样容易区分，⽽且专业。括号⾥的就是这个表中的字段，格式是：字段名类型 约束，注意每个字段写完后边都要加逗号(最后⼀个就不⽤加啦)，表⽰分隔。举这个例⼦，约束⽤的还是⽐较全的，重点说说约束。约束可是数据库中相当重要的东西，它保证了数据库的安全和稳定，同时也保证了数据完整性。约束主要有6种，分别是：NOT NULL约束(⾮空约束)、PRIMARY KEY约束(主键约束)、FOREIGN KEY约束(外键约束)、UNIQUE约束(唯⼀约束)、CHECK 约束(检查约束)、DEFAULT约束(默认值约束)。这些约束可以⽤在任何字段的后边，⼀个字段也可以有多个约束，⽤空格分隔即可，⽐如上边的sex字段，就同时使⽤
了⾮空约束和检查约束。当然，有些约束只能⽤⼀次，⽐如主键约束。我只是提了⼀下这些常⽤约束，⼤家了解我的⽬的就达到了，以后具体⽤到，再去google，就怕你不知道有这些约束。在查询分析器中执⾏这段代码，表就建⽴好了，提⽰⼀下：SQL查询分析器可以选中执⾏，也就是你选中那些代码就执⾏那些代码，建表的时候注意不要再次执⾏建数据库的语句哦。
五、优化数据库。
数据库设计是程序的根基，也是⼀门艺术。上⼀节我们设计的数据库，太随意了，什么都没有考虑，作为专业菜鸟，这样是不⾏的。
优化数据库，先要了解数据库设计三范式，简单说下：
1.第⼀范式：是指数据库表的每⼀列都是不可分割的基本数据项，同⼀列中不能有多个值，即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。
2.第⼆范式：第⼆范式需要确保数据库表中的每⼀列都和主键相关，⽽不能只与主键的某⼀部分相关（主要针对联合主键⽽⾔）。
3.第三范式：第三范式需要确保数据表中的每⼀列数据都和主键直接相关，⽽不能间接相关。
这三个范式⼤致的意思就是：数据库中表的职责要单⼀，依赖关系明确，尽量减少数据库数据冗余。从⽹上查，可以查到很多个⼈理解，我在这也不理解了，核⼼思想就是我刚刚说的。我⾸先声明，三范式只是⼀个整体的指导思想，并不可能完全遵从，有时候数据冗余未必是坏事，要考虑实际情况。
很明显，刚刚我们设计的数据库不符合三范式的要求。在此表中学⽣应该依赖的是学号，⽽我们冒昧的把班级、年级也放在了这⾥，学⽣当然也应该依赖于班级、年级。这样⼀来，表就乱了，造成的直接后果就是数据不完整，⽐如我们由于失误，插⼊了⼀个年级是100的学⽣，⽽根本就没有100这个班级。这样还有个⽐较⼤的问题就是数据冗余，因为我们每插⼊⼀个学⽣，不得不记录⼀次班级、年级，造成⼤量⽆⽤数据。所以我们要改，要把⼀个表拆成三个，分别是：年级表、班级表、学⽣表。这样⼀来，数据库就显得漂亮多了。刚刚是⼀个表，我们还应付得过来，现在三个表，记不住了怎么办？别急，刚刚提到了UML图，它可以⽤来设计数据库。在程序设计过程中，数据库中的每⼀个表，都会在程序中映射成⼀个类，⽽表中的每⼀个字段，都是类中的⼀个属性，它们的类型是⼀致的，我们管他叫做实体类(可以提前google⼀下三层架构哦)，这时我们可以借助于UML中的类图画出数据库的结构。如下图：
通过UML类图，清晰的描述了表之间的关系。所以，在⼤型项⽬开发中，必须借助⼯具设计数据库，展⽰数据库的结构和关系，这样我们才能优化、改进数据库，数据库不是⼀下就能设计成功的，往往要根据需求的理解⽽发⽣变动。很多童鞋可能会问为什么⽤实体类，我只说⼀句话：⽤实体类便于在程序中对数据库进⾏操作，实体类是对数据的打包，便于数据传递。剩下的就要去google啦~不多说。这下我
们的数据库设计算是完⼯了，删掉原来的数据库，对照这UML实体类图写优化后的数据库脚本，代码如下：
--创建数据库
create database studentManager;
--指定数据库
use t_studentManager;
--创建年级表
create table t_grade
(
id bigint IDENTITY( 1, 1) PRIMARY KEY,
[ name] varchar( 10) NOT NULL
);
--创建班级表
create table t_class
(
id bigint IDENTITY( 1, 1) PRIMARY KEY,
sql数据库用什么软件打开gradeID bigint NOT NULL,
[ name] varchar( 10) NOT NULL,
CONSTRAINT FK_class_gradeID FOREIGN KEY(gradeID) REFERENCES t_grade( id) --外键约束
);
--创建t_student表
create table t_student
(
number varchar( 20) PRIMARY KEY, --PRIMARY KEY 是主键约束
classID bigint NOT NULL,
[ name] varchar( 20) NOT NULL, --name属于sql保留字，所以⽤⽅括号括起来
sex varchar( 1) NOT NULL CHECK(sex in ( '男', '⼥')), --CHECK约束，意思是性别字段只能是男或⼥。
age int NOT NULL,
remark varchar( 100),
addTime datetime DEFAULT( getdate()), --默认值约束，getdate()获取服务器时间
CONSTRAINT FK_student_classID FOREIGN KEY(classID) REFERENCES t_class( id) --外键约束
);
在讲代码之前，必须先说什么是外键约束，外键约束就是：A表的某个字段⽤到了B表的主键字段，那么A表中的这个字段就叫外键，A、B两个表间的约束关系就叫外键约束。A表的外键字段必须依赖于B表的主键字段，如果向A表外键字段中添加⼀个B表主键字段中不存在的数据，那么将失败。外键约束保证了
数据的完整性和合理性。
这段代码，我还是要重点说说约束，与上⼀次创建表不同的是，不仅仅是表多了，⽽且最后多了外键约束，CONSTRAINT是创建⼀个约束，后边接约束名；FOREIGN KEY代表该约束是外键约束，括号⾥写字段名，代表这个字段是外键；REFERENCES是参考的意思，也就是参考哪个表⾥的哪个字段，也就是主键在哪，后边接"表名(字段名)"。其实我是故意把它写在最后的边的，外键约束也是约束，完全可以放在字段定义的最后边，也就是NOT NULL那个位置上，我这样写是想告诉⼤家还有另⼀种写法，所有的约束都可以类似这样写，就是换个位置，我现在提出来避免⼤家以后见到发蒙。需要注意的是，创建表的括号⾥，⽆论是写约束还是写字段，都要⽤逗号分隔，千万别忘了。

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