数据库原理及应用第4章.ppt
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要 点,数据库系统概述 数据模型 关系数据库 关系的规范化 数据库设计,一、数据库基础理论,教学要求,理解规范化概念 理解数据依赖概念 会利用范式进行规范化,第四章 关系数据库的规范化理论,4.1 问题的提出,引例:要求设计一个教学管理数据库,希望从该数据库中得到以下信息:学生学号(SNO),系别(SDEPT),系主任姓名(MN),学生的课程号(CNO)以及成绩(GRADE)。,设计关系模式R(SNO,CNO,SDEPT,MN,GRADE)。,插入异常,删除异常,数据冗余,修改复杂,这些问题的解决需要用到规范化理论。,缺点:,若学生未选课,则无法插入,若删除学生成绩,则学生基本信息也被删除,4.2 数据依赖,事物之间、事物内部的各特征之间的相互依赖和制约关系即数据依赖。反映到关系数据库中,即为各关系和关系内部的各属性之间。,数据依赖具有很多类型,其中最重要的一种叫函数依赖。,例如,在学生关系中,学号是唯一的。 即不存在学号相同,而姓名不同的学生元组,即有学号决定了姓名,或者说姓名依赖于学号,记为:学号姓名。,函数依赖内容请同学自学教材内容。,范式(NF: Normal Forms):衡量一个关系模式好坏的标准. 标准的要求又可以分为若干等级,根据要求的不同,每个等级对应一个相应的范式。 常见的1NF,2NF,3NF等。,4.3 关系的规范化,4.3 关系的规范化,第一范式(1NF):如果一个关系R的每一分量都是不可分的数据项,则称R是第一范式。,不是1NF,4.3 关系的规范化,数据冗余度大,如何解决?,再考察如下1NF关系:,第二范式(2NF):若R1NF,且它的每一非主属性完全依赖于主键,则R2NF。,例:关系R(A,B,C,D,E) KEY=(A,B) C的值由A决定,D的值由B决定,E的值由A和B共同决定,则称C依赖于A,D依赖于B,E完全依赖于主码(A,B)。 该关系就不是2NF。 如:R(学号,课程号,姓名,课程名,成绩) 解决方法:规范化将R分解为三个关系: R1(A,C) R2(B,D) R3(A,B,E),4.3 关系的规范化,4.3 关系的规范化,存在冗余!,再考察如下2NF关系:,如何解决呢?,第三范式(3NF):若R2NF,且每一非主属性不传递依赖于主键,则R3NF。,例:关系R(A,B,C,D,E) KEY=A B、C、E的值由A决定,D的值由C决定,则称D传递依赖于A。 解决方法:规范化将R分解为两个关系。 R1(A,B,C,E) R2(C,D),4.3 关系的规范化,系名称,地址,系主任由系号传递依赖于编号, 因此分解成两个关系:,4.3 关系的规范化,例:如下2NF关系:,4.3 关系的规范化,切记:概念单一化原则(一个关系反映一个对象),每个关系的属性都是对主码的具体描述,必要时加入一些联系属性做外码使用。,4.3 关系的规范化,小结:合理分解关系的过程。,关系规范化的过程就是概念单一化和逐步分解关系的过程,就是把属性间存在的部分和传递依赖逐步转化为关系之间1对1或1对多联系的过程。,4.3 关系的规范化,通过关系的规范化能够逐步消除数据冗余和操作异常,从而提高数据的共享度,提高插入、删除修改数据安全性、一致性、单一性和灵活性。 但规范化程度越高,查询时愈需要进行多个关系之间的连接操作,从而增加了一些查询的复杂性。 对于一般应用来说,通常是规范化到第三范式就可以了。,2NF,3NF,BCNF,4NF,1NF,消除非主属性对码的部分函数依赖,消除非主属性对码的传递函数依赖,消除主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖,消除非平凡且非函数依赖的多值依赖,4.3 关系的规范化,自学教材,例如1:,一个订户有唯一的订户号,一种书有唯一的书号,一个订户可以订购多种书;一种书可由多个订户订购。,建立E-R模型:,关系的规范化处理,订户:订户号,订户名,订户地址,订户电话 书籍:书籍号,书籍名,作者,出版社,单价 订单:订户号,书籍号,订数,日期,金额,存在问题:如果订户增订某种书籍,那么主码不唯一,将日期作为主码的一部分,增加订单号,并作为主码,替换原主码,解决方法:,订单:订户号,书籍号,日期,订数,金额,订单-订户:订单号,订户号,日期,金额,订单-书籍:订单号,书号,订数,人才基本信息情况表,例如2:,一对多,一对一,- 配套讲稿:
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