第5章 数据库设计及其应用系统开发.ppt

第5章 数据库设计及其应用系统开发;5.1 关系模式规范化;;设R〈U〉是属性集U上的关系模式，X、Y是U的子集。若对于R〈U〉的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而Y上的属性值不等，则称X函数决定Y，或Y函数依赖于X，记作X→Y。;;在关系模式R(U)中：;在关系模式R(U)中：;5.1 关系模式规范化;根据关系模式满足的不同性质和规范化的程度划分，可以划分成不同范式。;(1) 1NF的定义、 2NF的定义;若关系模式R∈2NF，若每一个非主属性都不传递依赖于某个候选码，则关系R属于第三范式，记为：R∈3NF。;设有一个关系模式R∈1NF，若R的任一非平凡函数依赖X→A满足以下条件：决定因素X必是超码，则称R属于BCNF，记为R∈BCNF 。 满足BCNF必满足如下条件： 所有非主属性对每一个码都是完全函数依赖； 所有的主属性对每一个不包含它的码，也是完全函数依赖； 没有任何属性完全函数依赖于非码的任何一组属性。;无损分解和保持依赖是对关系模式进行分解的两个基本原则。 模式RU,F的一个分解 ρ={ R1U1,F1，R2U2,F2 ，…，RnUn,Fn}， 若R与R1、R2、…、Rn自然连接的结果相等，则称关系模式R的这个分解ρ是无损分解。;假设一个关系模式将R(U, F) (其中U为R的属性的集合，F为R的函数依赖集合)分解为R1(U1, F1)和R2(U2, F2)，且U=U1∪U2，F1和F2是F在R1和R2上的投影，则判定该分解为无损分解的规则或充分必要条件是：U1∩U2→U1-U2或U1∩U2→U2-U1。以上分解中，如果｛F1, F2｝逻辑蕴涵F, 则该分解为保持依赖分解。;将关系模式S(SNO，SNAME，AGE，DNO，DNAME)分解为： S1(SNO，SNAME，AGE，DNO) S2(DNO，DNAME);无损分解能够保证不丢失信息； 保持函数依赖可以减轻或解决各种异常情况； 无损分解和保持函数依赖是两个互相独立的标准。无损分解不一定能够保持函数依赖；同样，保持函数依赖也不一定具有无损分解性。;数据库设计是指对于一个给定的应用环境，进行数据库的概念设计、逻辑设计和物理设计。;5.2 数据库系统设计;详细调查现实世界要处理的对象； 充分了解原系统（手工系统或计算机系统）； 明确用户的各种需求； 确定新系统的???能； 充分考虑今后可能的扩充和改变。 　;调查的重点是“数据”和“处理”，获得用户对数据库的要求，包括： 信息要求 处理要求，响应时间 安全性与完整性要求;⑴ 调查组织机构情况； ⑵ 调查各部门的业务活动情况； ⑶ 在熟悉业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的各种要求； ⑷ 确定新系统的边界。;结构化分析方法（Structured Analysis，简称SA方法） 从最上层的系统组织机构入手 采用自顶向下、逐层分解的方式分析系统;（1）首先把任何一个系统都抽象为如下的数据流图。;（2）分解处理功能和数据： 将处理功能的具体内容分解为若干子功能； 处理功能逐步分解同时，逐级分解所用数据，形成若干层次的数据流图； 处理逻辑用判定表或判定树来描述； 数据用数据字典来描述。 （3）将分析结果再次提交给用户，征得用户的认可。;数据字典是各类数据描述的集合，数据字典在需求分析阶段建立，在数据库设计过程中不断修改、充实、完善。 ;整个数据库设计的关键； 通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型。;自顶向下 先定义全局概念结构的框架，再逐步细化。 自底向上 先定义局部概念结构，再集成为全局概念结构。 逐步扩张 先定义核心概念结构，再逐步扩充至总体概念结构。 混合策略 将自顶向下和自底向上相结合。;（1） 确定实体;（2） 确定实体的属性及码;（2） 确定实体的属性及码;课程（课程号 , 课程名称 ,学分）;依据需求分析结果，确定实体间的联系类型。;合并后的全局E-R图要反映用户需求，还应满足：;;;将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型； 对其进行优化； 完成数据库的逻辑模式和外模式的设计。 ;（1）一个实体类型转换成一个关系模式，实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。;（2）一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与联系的任意一端实体所对应的关系模式合并。;1）“管理”联系转换成一个独立的关系模式 班长（学号，姓名，性别，出生日期） 班级（班级编号，系别，专业，班级名称） 管理（学号，班级编号） 2）“管理”联系与“班长”实体合并 班长（学号，姓名，性别，出生日期，班级编号） 班级（班级编号，系别，专业，班级名称）;（3）一个 1:n 联系可以转换为一个独立的关系模式，也