關系規(guī)范化市公開課一等獎省賽課獲獎課件

關系數(shù)據(jù)庫關系規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理關系規(guī)范化第1頁一、為何需要關系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理為何“ChooseCourse”數(shù)據(jù)庫中存在以下表格（關系模式）。關系規(guī)范化第2頁一、為何需要關系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理假如我們將“ChooseCourse”中表格簡化成以下形式，會存在什么問題？關系規(guī)范化第3頁一、為何需要關系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理假如向vStudent中插入一條新“學生”統(tǒng)計，會發(fā)生什么？班級名稱重復輸入專業(yè)名稱重復輸入學院名稱重復輸入關系規(guī)范化第4頁一、為何需要關系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理假如向vStudent中插入一條新“學生”統(tǒng)計，會發(fā)生什么？假如“建筑-1”輸入為“建筑級1班”“趙靜”與上面學生還是一個班嗎？建筑級1班關系規(guī)范化第5頁一、為何需要關系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理假如向vStudent中插入一條新“專業(yè)”統(tǒng)計，會發(fā)生什么？假如插入“土木工程”專業(yè)，不過還沒有學生，那么怎樣來統(tǒng)計該專業(yè)信息？土木工程|土木建筑學院關系規(guī)范化第6頁一、為何需要關系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理在向表格中插入數(shù)據(jù)時候出現(xiàn)“數(shù)據(jù)不一致”或“無法正常表示”，稱“插入異?！?。假如“建筑-1”輸入為“建筑級1班”“趙靜”與上面學生還是一個班嗎？假如插入“土木工程”專業(yè)，不過還沒有學生，那么怎樣來統(tǒng)計該專業(yè)信息？關系規(guī)范化第7頁一、為何需要關系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理假如從vStudent中刪除“學生”統(tǒng)計，會發(fā)生什么？將全部“建筑學”專業(yè)畢業(yè)生信息刪除，不過新生信息還沒有登記，那么“建筑學”專業(yè)信息不符存在！關系規(guī)范化第8頁一、為何需要關系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理在從表格中刪除數(shù)據(jù)時候出現(xiàn)“不該丟失信息出現(xiàn)丟失”，稱“刪除異?！?。將全部“建筑學”專業(yè)畢業(yè)生信息刪除，不過新生信息還沒有登記，那么“建筑學”專業(yè)信息不符存在！關系規(guī)范化第9頁一、為何需要關系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理需要規(guī)范化原因：數(shù)據(jù)異常存在：插入異常；刪除異常。數(shù)據(jù)冗余。關系規(guī)范化第10頁一、為何需要關系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理產(chǎn)生數(shù)據(jù)異常/數(shù)據(jù)冗余原因是什么？數(shù)據(jù)依賴存在是造成數(shù)據(jù)異常。關系規(guī)范化第11頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理消除數(shù)據(jù)依賴能夠做到消除數(shù)據(jù)異常/數(shù)據(jù)冗余。數(shù)據(jù)依賴函數(shù)依賴多值依賴2.1關系規(guī)范化第12頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理函數(shù)依賴R(U)是屬性集U上關系模式X,Y是U子集r是R(U)任意一關系r1(X)=r2(X)→r1(Y)=r2(Y)X→YX函數(shù)決定Y/Y函數(shù)依賴X決定原因2.1.1關系規(guī)范化第13頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理函數(shù)依賴平凡函數(shù)依賴非平凡函數(shù)依賴完全函數(shù)依賴部分函數(shù)依賴傳遞函數(shù)依賴關系規(guī)范化第14頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理函數(shù)依賴平凡函數(shù)依賴關系規(guī)范化第15頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理函數(shù)依賴非平凡函數(shù)依賴關系規(guī)范化第16頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理函數(shù)依賴完全函數(shù)依賴關系規(guī)范化第17頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理函數(shù)依賴部分函數(shù)依賴關系規(guī)范化第18頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理函數(shù)依賴傳遞函數(shù)依賴關系規(guī)范化第19頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理消除數(shù)據(jù)依賴能夠做到消除數(shù)據(jù)異常/數(shù)據(jù)冗余。數(shù)據(jù)依賴函數(shù)依賴多值依賴碼(Key)2.1.2關系規(guī)范化第20頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理Key:能唯一標識一個對象屬性.候選碼(CandidateKey)候選碼(CandidateKey)主屬性主碼(PrimaryKey)關系規(guī)范化第21頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理Key:能唯一標識一個對象屬性.外碼(ForeignKey)NonIdentifying-Relationship外碼是非主屬性關系規(guī)范化第22頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理Key:能唯一標識一個對象屬性.外碼(ForeignKey)Identifying-Relationship外碼是主屬性關系規(guī)范化第23頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“范式理論”對關系規(guī)范化進行測度分析。2.21NFR關系中每個屬性都是不可分割、是原子。關系規(guī)范化第24頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“范式理論”對關系規(guī)范化進行測度分析。2.22NFR∈1NF∧

R中非主屬性完全函數(shù)依賴主屬性?！糠趾瘮?shù)依賴。關系規(guī)范化第25頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“范式理論”對關系規(guī)范化進行測度分析。2.23NFR∈2NF∧

R中不存在傳遞依賴碼非主屬性?！糠趾瘮?shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴。關系規(guī)范化第26頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“范式理論”對關系規(guī)范化進行測度分析。2.2BCNFR∈1NF∧((Y非平凡函數(shù)依賴X)→(X包含Key))

?！鶵∈3NF,消除主屬性對碼部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴。全部決定原因都包含有碼。關系規(guī)范化第27頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“范式理論”對關系規(guī)范化進行測度分析。2.2BCNFStudentIDCourseIDTeacherIDScore04100701010401001T018004100702030401001T01910410070105050T02740410070202050T0257StudentID,CourseID→Teacher,ScoreStudentID,TeacherID→Course,ScoreTeacher→Course關系規(guī)范化第28頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“范式理論”對關系規(guī)范化進行測度分析。2.2BCNFStudentIDCourseIDTeacherIDScore04100701010401001T018004100702030401001T01910410070105050T02740410070202050T0257StudentIDCourseIDScore04100701010401001800410070203040100191041007010505074041007020205057TeacherIDCourseIDT0104041132T0204041137T0304061006BCNF分解消除了在主屬性上部分函數(shù)依賴TeacherID→CourseID關系規(guī)范化第29頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“范式理論”對關系規(guī)范化進行測度分析。2.2BCNFBCNF在函數(shù)依賴條件下到達了最規(guī)范程度。假如一個關系是全碼關系，請問符合第幾范式，為何？關系規(guī)范化第30頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“范式理論”對關系規(guī)范化進行測度分析。2.24NFR∈1NF∧((Y非平凡多值依賴X)→(X包含碼))關系規(guī)范化第31頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“范式理論”對關系規(guī)范化進行測度分析。2.24NF多值依賴關系規(guī)范化第32頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“范式理論”對關系規(guī)范化進行測度分析。2.24NFR∈1NF∧((Y非平凡多值依賴X)→(X包含碼))→消除非平凡且非函數(shù)依賴多值依賴。關系規(guī)范化第33頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“范式理論”對關系規(guī)范化進行測度分析。2.24NFCourseIDTeacherIDBook04041132T01B0104041132T02B0104041132T01B0204041132T02B02X:CourseID,Y:TeacherID,Z:BookCourseID→{TeacherID}(CourseID,Book)→{TeacherID}TeacherID→→CourseID關系規(guī)范化第34頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“范式理論”對關系規(guī)范化進行測度分析。2.2為何會存在不規(guī)范數(shù)據(jù)庫？沒有做到概念單一實體概念單一聯(lián)絡概念單一關系規(guī)范化第35頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“模式分解”對關系進行規(guī)范化操作。2.3模式分解步驟：1.將屬性原子化→1NF2.消除部分函數(shù)依賴→2NF3.消除傳遞函數(shù)依賴→3NF4.消除主屬性上傳遞、部分函數(shù)依賴→BCNF5.消除非平凡且非函數(shù)依賴多值依賴→4NF關系規(guī)范化第36頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“模式分解”對關系進行規(guī)范化操作。2.3模式分解問題：1.帶來關系模式復雜程度提升。2.造成更多連接操作，從而查詢效率降低。3.操作不妥會出現(xiàn)“連接損失”。關系規(guī)范化第37頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“模式分解”對關系進行規(guī)范化操作。2.3模式分解問題：1.帶來關系模式復雜程度提升。2.造成更多連接操作，從而查詢效率降低。方法：控制分解后模式到達3NF即可。關系規(guī)范化第38頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“模式分解”對關系進行規(guī)范化操作。2.3模式分解問題：3.操作不妥會出現(xiàn)“連接損失”。CourseIDStudentIDTeacherID040411320410070101T01040411320410070103T01040411370410070104T02040610060410070101T01040610060410070102T01CourseID040411320404113704061006StudentID0410070101041007010204100701030410070104TeacherIDT01T02關系規(guī)范化第39頁二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理使用“模式分解”對關系進行規(guī)范化操作。2.3模式分解標準：1.最少滿足3NF。2.保持無損連接。3.保持函數(shù)依賴。關系規(guī)范化第40頁軟件系統(tǒng)經(jīng)常使用各種長久保留信息，這些信息通常以一定方式組織并存放在數(shù)據(jù)庫或文件中，為降低數(shù)據(jù)冗余，防止出現(xiàn)插入異?；騽h除異常，簡化修改數(shù)據(jù)過程，通常需要把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范化。3.5數(shù)據(jù)規(guī)范化關系規(guī)范化第41頁通慣用“范式(normalforms)”定義消除數(shù)據(jù)冗余程度。第一范式(1NF)數(shù)據(jù)冗余程度最大，第五范式(5NF)數(shù)據(jù)冗余程度最小。不過，范式級別越高，存放一樣數(shù)據(jù)就需要分解成更多張表，所以，“存放本身”過程也就越復雜。第二，伴隨范式級別提升，數(shù)據(jù)存放結(jié)構(gòu)與基于問題域結(jié)構(gòu)間匹配程度也隨之下降，所以，在需求改變時數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較差。第三，范式級別提升則需要訪問表增多，所以性能(速度)將下降。從實用角度看來，在大多數(shù)場所選取第三范式都比較恰當。關系規(guī)范化第42頁(1)第一范式每個屬性值都必須是原子值，即僅僅是一個簡單值而不含內(nèi)部結(jié)構(gòu)。北京市朝陽區(qū)王五廣東省中山市李四長沙市開福區(qū)張三地址姓三電話姓名學號課程年級S001軟件工程，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)S002數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫原理S003軟件工程，數(shù)據(jù)庫原理學號課程年級S001軟件工程S001數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)S002數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)S002數(shù)據(jù)庫原理S003軟件工程S003數(shù)據(jù)庫原理姓名地址電話張三長沙市開福四廣東省中山市王五北京市朝陽名生日電話張三1987，11，90731-4336587李四1986，12，12020-82050387王五1985，1，23010-82257785姓名年月日電話張三19871190731-4336587李四19861212020-82050387王五1985