数据库规范化设计.pptVIP

第7章 关系数据库理论 7. 1 关系模式规范化的必要性 7. 2 函数依赖及其关系的范式 7.1 关系模式规范化的必要性 1. 关系模式应满足的基本要求 元组的每个分量必须是不可分的数据项。 数据库中的数据冗余应尽可能少。 关系数据库不能因为数据更新操作而引起数据不一致问题。 当执行数据插入操作时，数据库中的数据不能产生插入异常现象。 数据库中的数据不能在执行删除操作时产生删除异常问题。 数据库设计应考虑查询要求，数据组织应合理。 2. 关系规范化可能出现的问题 若设计教学管理数据库 教学（学号、姓名、年龄、性别、系名、系主任、课程名、成绩） 数据冗余大。 插入异常。 删除异常。 更新异常。 3. 模式分解是关系规范化的主要方法 关系模式“教学”可以按“一事一地”的原则分解为“学生”、“教学系”、“选课”3个关系 学生{学号、姓名、年龄、性别、系名） 教学系（系名、系主任） 选课（学号、课程名、成绩） 7.2 函数依赖及其关系的范式 1. 关系模式的简化表示法 关系模式的完整表示是一个五元组： R〈U，D，Dom，F〉. 其中：R为关系名；U为关系的属性集合；D为属性集U中属性的数据域；Dom为属性到域的映射；F为属性集U的数据依赖集。 关系模式可以用三元组表示： R〈U，F〉. 数据依赖是同一关系中属性间的相互依赖和相互制约，包括函数依赖、多值依赖、连接依赖，数据依赖是关系规范化的理论基础。 规 范 化 关系规范化(Normalization of Relation) 是研究现实关系模型设计所必须遵循的原则规范。 作用：用规范化理论来指导数据库设计。 基本思想：在规范的过程中，使其中每一个关系的 属性之间在其数据语义上满足一定的约束条件，即 每个关系都应满足一定的规范，才能使关系模式设计合理，达到减少冗余、提高查询效率的目的。 关系范式：为了建立冗余较小、结构合理的数据库，E .F.Codd把关系应满足的规范划分为若干等级，每个等级称为一个范式(Normal Form)。 第一范式存在的缺点： 数据冗余大 插入异常 删除异常 修改困难 教学（学号、姓名、年龄、性别、系名、系主任、课程名、成绩） 第二范式(2NF) 定义：如果关系R(U,F)属于1NF，并且R中的每个非主属性都完全函数依赖(全功能相依）于关键字，则称关系R(U,F)属于第二范式(2NF)模式。 所有单属性关键字关系都自然是2NF关系。 如果关键字是由多属性构成的复合关键字, 并且存在非主属性对关键字的部分函数依赖（部分功能相依），则这个关系不是2NF模式。 功能相依（完全函数依赖）： 在一个关系表R中，可以找到X及Y为R属性的子集合。当且仅当R的X值可以唯一决定Y的值时，称Y功能相依X，记为X?Y 部分功能相依（部分函数依赖）： 在一个关系表R中，给定一个X?Y，如果从X中删除任一属性A，则其功能相依性不存在时，称之为Y完全功能相依于X，否则就称Y部分功能相依于X * * 第一范式(1NF) 定义：如果关系模式R的每一个关系r的属性值都是不可分的原子值(或最小数据项), 则称关系R属于第一范式(first normal form，简记1NF)的模式。 25 10 计算机系 15 5 信息管理系 30 15 电子与通讯系 副教授 教授 高级职称人数 系名称 非规范化表格 属性集={学号、姓名、年龄、性别、系名、系主任、课程名、成绩} 函数依赖集={学号→姓名，学号→年龄，学号→性别，学号→系名 系名→系主任，（学号、课程名） →成绩} 主码=（学号、课程名） 非主属性={姓名、年龄、性别、系名、系主任、成绩} 非主属性对码的函数依赖={（学号、课程名） →姓名 （学号、课程名） →年龄 （学号、课程名） →性别 （学号、课程名） →系名 （学号、课程名） →系主任 （学号、课程名） →成绩 部分函数依赖 完全函数依赖 根据2NF的定义，将教学模式分解 学生-系（学号、姓名、年龄、性别、系名、系主任）； 选课（学号、课程名、成绩） 2NF仍存在的问题: 数据冗余 插入、删除异常 更新异常,造成数据 不一致性。 第三范式(3NF) 定义：如果关系R(U,F)属于2NF，并且R 中的每个非主属性都不传递函