安璐-数据库原理(理论)第9章-规范化理论.pptxVIP

规范化理论了解关系数据库的规范化理论,包括消除冗余、避免数据更新异常等目标。通过对数据结构的规范化设计,可以提高数据库的性能和可靠性。作者：

什么是规范化数据库模式优化规范化是通过对数据库模式进行结构化和优化,减少数据冗余和消除数据更新异常的一种方法。简化数据结构规范化旨在将复杂的数据模型分解成更简单、更易管理的子模型,从而提高数据库的质量。提高存储效率规范化可以消除重复数据,减少数据冗余,从而提高数据库的存储效率。

规范化的动机优化数据结构规范化旨在通过消除数据冗余和降低数据依赖关系的复杂性来优化数据库结构。这有助于减少存储空间并提高查询效率。增强数据完整性规范化可以确保数据的一致性和关联性,减少数据异常,从而提高数据的完整性和准确性。提高性能和可扩展性通过消除冗余数据和简化复杂的数据依赖关系,规范化可以显著提高数据库的查询性能和可扩展性。

函数依赖的定义功能依赖如果数据库中的一个或多个属性值的改变会影响另一个或多个属性值,则称这些属性存在函数依赖关系。单向依赖函数依赖是单向的,即如果A决定B,B不一定决定A。普遍适用函数依赖概念广泛应用于关系数据库设计中,是规范化理论的基础。

逻辑蕴含和闭包逻辑蕴含逻辑蕴含是指一组属性集推出或决定了另一组属性集。比如，如果一个属性集A蕴含了另一个属性集B，那么只要拥有A就一定也拥有B。这种关系是基于数据的语义和内在属性之间的逻辑关系。属性集的闭包属性集的闭包是指该属性集所蕴含的所有其他属性集。通过计算属性集的闭包可以找到它所蕴含的全部依赖关系。这为后续的数据库模式设计提供了理论基础。

码的定义1唯一性码是一组属性(或字段)，可以唯一地标识数据库中的每一行记录。2最小性码应该是最小的一组属性,即没有任何冗余的属性。3确定性码的值一旦确定,就可以唯一地确定一个记录,记录的其他属性也随之确定。4不可更改性码的值在记录的生命周期内不应发生变化。

1NF正常形式1消除重复组将表中的每一个数据元素都是一个原子值2消除重复组确保每个记录都是唯一的3消除重复组每一行和列的交叉点都包含一个且仅一个值第一范式(1NF)是数据库规范化的基础。其主要目标是消除重复组,确保每个记录都是唯一的,且每个单元格都包含一个原子值。这一过程可以从根本上解决数据冗余和数据异常的问题,为后续更高级的规范化奠定基础。

2NF正常形式消除部分依赖2NF要求关系模式中的每个非主属性完全依赖于主码。消除部分依赖意味着将拥有部分依赖的属性移到一个新的关系模式中。分解为多个关系将原有的关系模式分解为多个关系模式,确保每个新模式都满足2NF。这样可以消除部分依赖,提高数据的组织性。维护数据完整性经过2NF分解后,需要通过外键关联来维护各关系之间的完整性和一致性,避免数据冗余和更新异常。

3NF正常形式1定义3NF要求每个非主键属性都完全依赖于主键,不存在部分依赖或传递依赖的情况。这可以消除数据冗余和插入/删除/更新异常。2判断条件判断一个关系是否已经达到3NF,需要确认：1)每个非主键属性都完全依赖于主键2)不存在传递依赖。3实现步骤如果不满足3NF,可以通过分解表来消除部分依赖或传递依赖,最终达到3NF。

BCNF正常形式1BCNF定义当每个属性完全依赖于候选码时，表达式就满足BCNF。2更严格的规范BCNF比3NF更严格，能够避免部分依赖和传递依赖。3消除部分依赖将包含部分依赖的属性拆分到新表中。4消除传递依赖将包含传递依赖的属性拆分到新表中。BCNF是规范化理论的一个重要概念。它要求每个属性都完全依赖于候选码，能够有效消除部分依赖和传递依赖。通过拆分表结构来达到BCNF形式，能够进一步提高数据库的设计质量。

4NF正常形式1消除多值依赖4NF要求删除数据表中的多值依赖,也就是一个实体可以有多个独立的属性集合。2提高数据完整性通过消除多值依赖,4NF可以有效地预防数据冗余和数据不一致的问题。3简化查询逻辑4NF形式的数据表结构更加清晰,查询和维护都变得更加简单高效。

5NF正常形式1无损连接在5NF中,关系必须满足无损连接规则,任何时候都能通过连接恢复原始数据.2不可分解关系满足5NF,意味着不能再通过分解而得到无损连接的新关系.3键无关5NF要求任何非主属性都不能部分或完全依赖于候选码.5NF要求关系做到无损连接、不可分解和键无关.这确保关系结构在逻辑上达到最高程度的规范化,数据冗余最小化,数据一致性最强.

规范化的优点数据质量提高规范化可以减少数据冗余和不一致性,提高数据的完整性和准确性。性能优化通过合理的数据分解和存储,可以提高查询效率和系统性能。维护成本降低规范化可以简化数据库结构,减少重复数据,从而降低维护成本。扩展性增强规范化的数据库结构更加灵活,便于未来的功能扩展和数据处理需求。

规范化的缺点性能降低过度规范