资料库概念
基础资料库有组织地存大量资料：资料表分记录（行）与栏位（列）；主键唯一辨识每笔记录（学号，不是姓名）。关联式资料库多表互连；大量、多人、要防错的资料用资料库，细量个人计算用试算表。
- 资料库有组织地存大量资料；DBMS 是管理它的软件。
- 资料表：横行是记录（一个个体），直列是栏位（一项属性）。
- 主键唯一辨识每笔记录：不重复、不空、不变 — 学号，不是姓名。
文体小知识：原理讲解课先讲清楚概念和规则，再用实例演示，令抽象的设计方法变得具体易明。
§课文原文 Passage
1资料库（Database）是有组织地储存大量资料的系统，由资料库管理系统（DBMS）负责存取。核心是资料表（Table）：外形像试算表的工作表，每一行是一笔记录（Record，例如一位学生的全部资料），每一列是一个栏位（Field，例如姓名、班别、分数）。
2每张表都要有主键（Primary Key）：一个不会重复、不会空的栏位用来唯一辨识每笔记录，例如学号 2023001、2023002。姓名可以做主键吗？不行 — 一个班可以有两个小明；学号才认得准人。关联式资料库（Relational Database）更进一步：多张表透过共同的栏位互相连接，例如成绩表只存学号，要用姓名时就靠学号连回学生表查。
3和试算表比较：试算表适合个人或小组处理几十至几百行资料、重视计算和画图；资料库适合几万至几百万行、多人同时读写、要快速搜寻和防止错误输入的场合。学校图书馆几十万本书的目录、全港学生的成绩系统，都一定要用资料库。
4日常生活中资料库无处不在：八达通的每一程交易纪录、医院管理局的预约系统、网店的订单和存货，背后全是资料库在运作。跟资料库沟通有一套标准语言叫 SQL（结构化查询语言）— 下一课就会学到用它查询资料。
1重点摘要 Summary
资料库有组织地存大量资料：资料表分记录（行）与栏位（列）；主键唯一辨识每笔记录（学号，不是姓名）。关联式资料库多表互连；大量、多人、要防错的资料用资料库，细量个人计算用试算表。
2生字卡 Vocabulary
有组织地储存和管理大量资料的系统，方便搜寻、更新和防止错误。
资料库中储存同一类资料的二维结构，由行（记录）与列（栏位）组成。
资料表中的一行，代表一个完整个体的全部资料，例如一位学生。
资料表中的一列，代表资料的一项属性，例如姓名、班别。
唯一辨识每笔记录、不重复又不可空的栏位，例如学号。
多张资料表透过共同栏位互相连接的资料库，例如成绩表用学号连学生表。
管理资料库的软件，处理存取、权限和搜寻，例如 MySQL、SQLite。
向资料库提出的要求，例如「列出 3A 班全部学生」，通常用 SQL 写成。
同一份资料重复储存在多处，容易造成更新后不一致的问题。
3逐步讲解 Steps
- 认识一张学生表资料库的核心是资料表，外形与试算表相似。以学生表 students 为例：它有三个栏位，分别是学号、姓名和班别；表头一行列出栏位名称，下面的每一行是一笔记录，例如（2023001, 小明, 3A）、（2023002, Mary, 3B）、（2023003, 阿强, 3A）。记住口诀：表头是栏位，每行是一名学生的完整资料。看懂一张表的结构，是学习资料库的第一步。
- 分辨记录和栏位记录和栏位最易混淆。在上述学生表中，「（2023002, Mary, 3B）」这一行是一笔记录，代表一名学生的全部资料；「班别」这一直列是一个栏位，代表所有学生的同一类资料。口诀：行是个体，列是属性；一行一名学生，一列一项资料。考试常给一张表，要求指出某位置是记录还是栏位，先想那是一个「人」还是一种「资料类别」，答案便清楚了。
- 主键如何选主键是用来唯一辨识每笔记录的栏位。假设表中有两位同名的小明，学号分别是 2023001 和 2023004：用姓名辨识便会认错人；用学号就一定准确。主键的条件有三个：不重复、不可以空、最好永远不变。姓名会重复、电话可以更改，都不适合做主键；学号由学校编配之后不再改变，是理想的主键。每张表都必须有主键，这是考试的必考点。
- 关联式资料库连表关联式资料库把资料分拆到多张表，再靠共同栏位连接。例如成绩表只记（学号 2023001, 数学, 85），并不储存姓名；要显示姓名时，资料库用 2023001 回到学生表查出「小明」。两张表靠学号连接，姓名不必重复储存，避免冗余：改名时只需修改学生表一处，所有成绩记录自动配合。这种设计令资料保持一致，是关联式资料库的最大优点。
- 资料库 vs 试算表试算表和资料库各有所长。分析一个 40 人班的分数，用 Excel 十分钟便解决；但全港 40 万名学生的成绩、几百位老师同时输入、还要防止班别栏被输入「3Z」这类错误值，就必须用资料库，因为它擅长多人同时存取、快速搜寻大量资料和执行资料完整性规则。简单记法：资料少、自己用，选试算表；资料多、多人用、要防错，选资料库。
- 资料完整性规则资料库可以为每个栏位设定规则，防止错误资料进入：分数必须是 0 至 100 之间的数字；班别必须是 3A 至 3E；学号不可以留空。任何违反规则的输入，资料库都会拒绝，从源头防止垃圾资料。试算表则依赖使用者自律，错误一旦输入便难以察觉。考试常问「为什么学校系统用资料库而不用 Excel」，答案要提到资料完整性、多人存取和大量资料三点。
- 想像一个查询资料库的强项是查询。老师想知道「3A 班数学 80 分以上的学生」：在试算表要人手筛选几步；在资料库一句 SQL 便搞定：SELECT name FROM students WHERE class = '3A' AND score >= 80。这句话的意思是「从 students 表选出班别是 3A 而且分数达 80 的姓名」。下一课会逐字学习 SQL 的写法；现在只需记住：SQL 是与资料库沟通的标准语言。
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
例题：为学校图书馆设计一张「借阅记录表」，列出合适的栏位并指出主键，说明它如何与其他表关联。
- 第一步列出需要的栏位：借阅编号、学号、书籍编号、借出日期、归还日期；每个栏位对应一项需要保存的资料。
- 第二步选主键：借阅编号每次借阅唯一，不重复也不会空；学号和书籍编号都会重复，因为同一人可以借多本书，同一本书可以被多人借，两者都不能做主键。
- 第三步设关联：学号连到学生表查出借书人姓名；书籍编号连到图书表查出书名；借阅表本身不必重复储存姓名和书名，避免冗余。
- 第四步加完整性规则：借出日期不可以空；归还日期未还时留空，已还时必须不小于借出日期；违反规则的输入一律拒绝。
- 答案：借阅记录表的栏位为借阅编号（主键）、学号、书籍编号、借出日期、归还日期；主键是借阅编号，因为只有它不重复、不会空；透过学号和书籍编号分别关联学生表和图书表，借阅表本身不重复储存姓名和书名；再加完整性规则防止错误输入，设计便告完成。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1资料表中，横的一行和直的一列分别叫什么？
Q2以下哪个最适合做学生表的主键？A. 姓名 B. 学号 C. 班别
Q3成绩表只存学号不存姓名，有什么好处？
Q4全班 40 人的测验分分析，和全港 40 万学生多人同时输入的成绩系统，各适合用什么工具？
Q5「分数栏只接受 0 至 100 的数字」属于资料库的什么机制？
8重点回顾 Recap
- 资料库有组织地存大量资料；DBMS 是管理它的软件。
- 资料表：横行是记录（一个个体），直列是栏位（一项属性）。
- 主键唯一辨识每笔记录：不重复、不空、不变 — 学号，不是姓名。
- 关联式资料库多表靠共同栏位连接，避免同一资料重复储存。
- 细量个人计算用试算表；大量、多人、要防错的资料用资料库。