数据库原理及应用第4章.ppt

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 4.1 问题的提出 4.2 数据依赖 4.3 范式 4.2 数据依赖 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。 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。 * 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 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。 4.3 关系的规范化 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 出处 略 略 类别 精通 精通 英语水平 副教授 教授 职称 1０ ２０ 专业 年限 F T 党员否 10000 20000 工资现状 1970.08.12 1960.08.23 出生日期 男 男 性别 黄 晓 远 刘 伟 箭 姓名 略 略 名称　 成果和成就 财 政 税 收 计 算 机 专业 专业 J104010 bj10001 编号 自然情况 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 略 略 略 精通 副教授 ０ 财政税收 F 10000 1970.08.12 男 黄晓远 J104010 略 略 略 精通 副教授 ０ 财政税收 F 10000 1970.08.12 男 黄晓远 J104010 略 略 略 精通 副教授 ０ 财政税收 F 10000 1970.08.12 男 黄晓远 J104010 略 略 略 精通 教授 ２０ 计算机 T 20000 1960.08.23 男 刘伟箭 bj10001 略 略 略 精通 教授 ２０ 计算机 T 20000 1960.08.23 男 刘伟箭 bj10001 略 成果出处 略 成果类别 精通 英语水平 教授 职称 ２０ 专业 年限 T 党员否 20000 工资现状 1960.08.23 出生日期 男 性别 刘伟箭 姓名 略 成果名称　 计算机 专业 bj10001 编号 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R∈1NF，且它的每一非主属性完全依赖于主键，则R∈2NF。 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R∈2NF，且每一非主属性不传递依赖于主键，则R∈3NF。 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