数据库原理全书教学课件电子教案.ppt

15.4 数据库的逻辑设计 15.4.1 数据库逻辑设计基本方法 数据库逻辑设计的基本方法是将E-R图转换成指定RDBMS中的关系模式。此外，还包括关系的规范化、性能调整以及约束条件设置。最后是关系视图的设计。 1. 从E-R图到关系模式的转换 （1）属性的处理 原则上E-R图中的属性与关系中的属性是一一对应的，即E-R图中的一个属性对应于关系中的一个属性。 （2）实体集的处理 原则上讲，一个实体集可用一个关系表示。 （3）联系的转换 2．规范化 关系数据库的规范化即关系模式中的属性间要满足一定的约束关系，否则会出现数据的异常现象,从而造成操作不能正确执行。为避免此种现象出现，一般须对数据库中的关系模式制定一些标准规范。目前常用的规范有五种,凡满足此类规范的模式称范式，它们分别称第一范式、第二范式、第三范式、BC范式及第四范式等。它们可分别简写为：1NF、2NF、3NF、BCNF及4NF。 2）概念设计 （1）视图设计： 可以构建两个视图，它们分别是： ① 教务处有关于大学生的视图：该视图共有两个实体、一个联系及相应若干属性，具体如下： 实体—大学生：学号，姓名，性别，系别，何时入学，班级，班主任姓名，学生类别（本/专科）。 实体—课程1：课程号，课程名，学分，教师，课程类别（必/选修）。 联系—选课：成绩。 图15.6 教务处关于学生的E-R图 ② 研究生处有关于研究生的视图：该视图共有两个实体、一个联系及相应若干个属性，具体如下： 实体—研究生：学号，姓名，性别，系别，入学时间，导师姓名，研究方向，学生类别（硕/博）。 实体—课程2：课程号，课程名，学分，教师，课程类别（必/选修）。 联系—选课：成绩。 它们可以构成E-R图，如图15.7所示。 （2）视图集成 ① 抽取。在这两个视图中，可将大学生与研究生两个实体中的相同属性部分抽取成新实体：学生。经抽取后，这两个实体就变成为三个实体。此外，还须设置两个新联系以建立新、老实体间的关联。这样，经抽取后，两个实体就演变成为三个实体与两个联系如下： 实体—学生：学号，姓名，性别，系别，入学时间，学生类别。 实体—大学生：大学生学号，班级，班主任姓名。 实体—研究生：研究生学号，导师姓名，研究方向。 联系—学生-大学生。 联系—学生-研究生。 ② 等同。在这两个视图中有如下几个等同： 实体—课程1与实体—课程2等同（包括相应的属性）。 两个视图中的联系—选课等同（包括相应的属性）。 ③ 聚合。抽取后的三个实体与两个联系以及等同后的一个实体与一个联系可作聚合，最终集成成为一个视图并可用E-R图表示。 ④ 冲突和解决。在视图合并过程中有一些冲突需作统一并作一致的表示： 将实体名“课程1”与“课程2”统一成为实体名：“课程”。 在“课程”中增加属性：“课程性质”，分为“本专科生课程”与“研究生课程”两种。 将属性名“何时入学”与“入学时间”统一成为“入学时间”。 将学生类别中的不同域“本/专”与“硕/博”统一成为“本/专/硕/博”。 图15.8 两个视图集成 15.3.3 概念设计说明书 在做完概念设计后，须编写概念设计说明书，其内容应包括：视图分解；视图的E-R图；集成后的E-R图。 数据库的概念设计说明书一般须有规范化的书写方法，在本书中将不做详细介绍。 一般而言，一个关系模式至少需满足第三范式，因此第三范式成为鉴别关系模式是否合理的最基本条件。下面介绍判别第三范式的非形式化方法，这个方法有两种判别原则，它们是： （1）原子属性原则 按第一范式要求（同样，也是第三范式要求），关系模式中的属性均为原子属性，也就是说，属性数据均为基本项。因此凡出现有非原子属性者必须进行分解。非原子属性经常出现的有集合型和元组型两种，其转换办法是集合属性纵向展开而元组属性则横向展开。 （2）“一事一地”原则 “一事一地”原则是判别第三范式的基本原则。 所谓“一事一地”（one fact one place）原则即一件事放一张表，不同事则放在不同表中的原则。前面的学生数据库中学生（S）、课程（C）与修读（SC）是不相干的三件事，因此必须放在三张不同表中，这样所构成的模式必满足第三范式，而任何其中两张表的组合必不满足第三范式。 （3）关系模式的规范化处理 数据库逻辑设计由E-R图到关系模式后须对这种模式作规范化处理，其具体方法是： ① 实施原子属性原则：逐个检查模式中的属性，若出现有非原子性者按原子属性原则进行转换处理，最后使模式中的所有属性均为原子的。 ② 实施“一事一地”原则：逐个检查模式中的所有关系表，是否为独立事情，否则须作关系表的分解，使得每个关系表都是一个独立的事情。 15.4.2 关系视图设计 逻辑设