数据库课件第1章数据库技术概述幻灯片.ppt

1.2.2 关系数据理论 2. 数据依赖 函数依赖：设R(U)是属性集U上的关系模式，X与Y是U的子集，若对于R(U)的任意一个当前值r，如果对r中的任意两个元组t和s，都有t[X]≡s[X]，就必有t[Y] ≡s[Y](即若它们在X上的属性值相等，在Y上的属性值也一定相等)，则称“X函数决定Y”或“Y函数依赖与X”，记作：X→Y，并称X为决定因素。 函数依赖的分类 ： 平凡函数依赖和非平凡函数依赖 完全函数依赖和部分函数依赖 传递函数依赖 1.2.2关系数据理论 多值依赖：设R(U)是属性集U上的一个关系模式。X，Y，Z是U的一个子集，并且Z=U-X-Y。当且仅当对R(U)的任一关系r，给定的一对(x，z)值，有一组Y的值，这组值仅仅决定于x值而与z的值无关，则关系模式R(U)中多值依赖X→→Y成立。 例如下表存在多值依赖关系 课程 教师 参考书 物理 杨靖康 普通物理 物理 杨靖康 物理习题集 物理 王丽 普通物理 物理 王丽 物理习题集 数学 杨靖康 数学分析 数学 杨靖康 微分方程 数学 王丽 数学分析 数学 王丽 微分方程 1.2.2 关系数据理论 4. 关系模式的规范化 第一范式：如果关系模式R的每一个属性都是不可分解的，则R为第一范式的模式，记为：R∈1NF。 第二范式：如果关系模式R是第一范式，且每个非码属性都完全函数依赖于码属性，则称R为满足第二范式的模式，记为：R∈2NF。 第三范式：如果关系模式R是第二范式，且没有一个非码属性是传递函数依赖于候选码属性，则称R为满足第三范式的模式，记为：R∈3NF。 扩充第三范式：如果关系模式R是第三范式，且每一个决定因素都包含有码，则称R为满足扩充第三范式的模式，记为：R∈BCNF。 第四范式：如果关系模式R是第一范式，且每个非平凡多值依赖X→→Y(Y∈X)，X都含有码，则称R为满足第四范式的模式，记为：R∈4NF。 1.2.2关系数据理论 5. 关系规范化小结 1NF ↓ 2NF ↓ 3NF ↓ BCNF ↓ 4NF 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和传递函数依赖 消除非平凡且非函数依赖的多值依赖 1.3 数据库设计 1.3.1 数据库设计的任务、内容与步骤 1.3.2 需求分析 1.3.3 概念结构设计 1.3.4 逻辑结构设计 1.3.5 数据库设计案例 1.3.1 数据库设计的任务、内容与步骤 1. 数据库设计的任务 针对一个给定的应用环境，创建一个良好的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能有效的收集、存储、操作和管理数据，满足用户的各种需求。 2. 数据库设计的内容 数据库设计的内容主要包括结构特性设计和行为特性的设计两个方面的内容。 1.3.1数据库设计的任务、内容与步骤 3. 数据库设计的步骤 新奥尔良法，将数据库的设计分为如下六个阶段： 需求分析 概念设计 逻辑设计 物理设计 实施阶段 运行和维护 不满意 不满意 需求收集和分析 概念设计 逻辑设计 物理设计 实施阶段 运行维护 概念设计 逻辑设计 物理设计 系统实施 试 运 行 运行和维护及 转换规则 DBMS功能 优化方法 DBMS的 详细功能书 应用需求 (数据，处理) 1.3.2 需求分析 1. 需求分析的任务 需求分析的任务是通过详细调查现实世界中要处理的对象(组织、部门、企业)等，在了解现行系统工作情况，确定新系统功能的过程中，收集支持系统运行的基础数据及其处理方法，明确用户的各种需求。 调查的重点是“数据”和“处理”，通过调查、收集与分析，获得用户对数据库的如下需求：信息需求、处理要求、安全性与完整性要求 。 1.3.2需求分析 2. 需求分析基本步骤 1) 需求的收集：收集数据及其发生时间、频率，数据的约束条件、相互联系等。 2) 需求的分析整理 数据流程分析，结果描述产生数据流图。 数据分析统计，对输入、存储、输出的数据分别进行统计。 分析数据的各种处理功能，产生系统功能结构图。 1.3.2 需求分析 3. 阶段成果 需求分析阶段成果是系统需求说明书，此说明书主要包括数据流图、数据字典、各类数据的统计表格、系统功能结构图和必要的说明。 系统需求说明书将作为数据库设计的全过程依据的文件。 1.3.3 概念结构设计 1. 概念设计的策略和步骤 1) 设计概念结构的策略有如下几种： 自顶向下 自底向上 由里向外 混合策略 1.3.3 概念结构设计 2) 常用自底向上策略的设计步骤 进行局部抽象，设计局部概念。 将局部概念模式综合成全局概念模式 进行评审，改造。 1.3.3 概念