關(guān)系規(guī)范化市公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理關(guān)系規(guī)范化第1頁(yè)一、為何需要關(guān)系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理為何“ChooseCourse”數(shù)據(jù)庫(kù)中存在以下表格（關(guān)系模式）。關(guān)系規(guī)范化第2頁(yè)一、為何需要關(guān)系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理假如我們將“ChooseCourse”中表格簡(jiǎn)化成以下形式，會(huì)存在什么問(wèn)題？關(guān)系規(guī)范化第3頁(yè)一、為何需要關(guān)系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理假如向vStudent中插入一條新“學(xué)生”統(tǒng)計(jì)，會(huì)發(fā)生什么？班級(jí)名稱重復(fù)輸入專業(yè)名稱重復(fù)輸入學(xué)院名稱重復(fù)輸入關(guān)系規(guī)范化第4頁(yè)一、為何需要關(guān)系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理假如向vStudent中插入一條新“學(xué)生”統(tǒng)計(jì)，會(huì)發(fā)生什么？假如“建筑-1”輸入為“建筑級(jí)1班”“趙靜”與上面學(xué)生還是一個(gè)班嗎？建筑級(jí)1班關(guān)系規(guī)范化第5頁(yè)一、為何需要關(guān)系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理假如向vStudent中插入一條新“專業(yè)”統(tǒng)計(jì)，會(huì)發(fā)生什么？假如插入“土木工程”專業(yè)，不過(guò)還沒(méi)有學(xué)生，那么怎樣來(lái)統(tǒng)計(jì)該專業(yè)信息？土木工程|土木建筑學(xué)院關(guān)系規(guī)范化第6頁(yè)一、為何需要關(guān)系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理在向表格中插入數(shù)據(jù)時(shí)候出現(xiàn)“數(shù)據(jù)不一致”或“無(wú)法正常表示”，稱“插入異常”。假如“建筑-1”輸入為“建筑級(jí)1班”“趙靜”與上面學(xué)生還是一個(gè)班嗎？假如插入“土木工程”專業(yè)，不過(guò)還沒(méi)有學(xué)生，那么怎樣來(lái)統(tǒng)計(jì)該專業(yè)信息？關(guān)系規(guī)范化第7頁(yè)一、為何需要關(guān)系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理假如從vStudent中刪除“學(xué)生”統(tǒng)計(jì)，會(huì)發(fā)生什么？將全部“建筑學(xué)”專業(yè)畢業(yè)生信息刪除，不過(guò)新生信息還沒(méi)有登記，那么“建筑學(xué)”專業(yè)信息不符存在！關(guān)系規(guī)范化第8頁(yè)一、為何需要關(guān)系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理在從表格中刪除數(shù)據(jù)時(shí)候出現(xiàn)“不該丟失信息出現(xiàn)丟失”，稱“刪除異常”。將全部“建筑學(xué)”專業(yè)畢業(yè)生信息刪除，不過(guò)新生信息還沒(méi)有登記，那么“建筑學(xué)”專業(yè)信息不符存在！關(guān)系規(guī)范化第9頁(yè)一、為何需要關(guān)系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫(kù)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(guān)系規(guī)范化第10頁(yè)一、為何需要關(guān)系規(guī)范化(原因)數(shù)據(jù)庫(kù)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(guān)系規(guī)范化第11頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)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(guān)系規(guī)范化第12頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理函數(shù)依賴R(U)是屬性集U上關(guān)系模式X,Y是U子集r是R(U)任意一關(guān)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(guān)系規(guī)范化第13頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)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(guān)系規(guī)范化第14頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理函數(shù)依賴平凡函數(shù)依賴關(guān)系規(guī)范化第15頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理函數(shù)依賴非平凡函數(shù)依賴關(guān)系規(guī)范化第16頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理函數(shù)依賴完全函數(shù)依賴關(guān)系規(guī)范化第17頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理函數(shù)依賴部分函數(shù)依賴關(guān)系規(guī)范化第18頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理函數(shù)依賴傳遞函數(shù)依賴關(guān)系規(guī)范化第19頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)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(guān)系規(guī)范化第20頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理Key:能唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)對(duì)象屬性.候選碼(CandidateKey)候選碼(CandidateKey)主屬性主碼(PrimaryKey)關(guān)系規(guī)范化第21頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理Key:能唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)對(duì)象屬性.外碼(ForeignKey)NonIdentifying-Relationship外碼是非主屬性關(guān)系規(guī)范化第22頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理Key:能唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)對(duì)象屬性.外碼(ForeignKey)Identifying-Relationship外碼是主屬性關(guān)系規(guī)范化第23頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“范式理論”對(duì)關(guān)系規(guī)范化進(jìn)行測(cè)度分析。2.21NFR關(guān)系中每個(gè)屬性都是不可分割、是原子。關(guān)系規(guī)范化第24頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“范式理論”對(duì)關(guān)系規(guī)范化進(jìn)行測(cè)度分析。2.22NFR∈1NF∧

R中非主屬性完全函數(shù)依賴主屬性。→消除部分函數(shù)依賴。關(guān)系規(guī)范化第25頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“范式理論”對(duì)關(guān)系規(guī)范化進(jìn)行測(cè)度分析。2.23NFR∈2NF∧

R中不存在傳遞依賴碼非主屬性。→消除部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴。關(guān)系規(guī)范化第26頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“范式理論”對(duì)關(guān)系規(guī)范化進(jìn)行測(cè)度分析。2.2BCNFR∈1NF∧((Y非平凡函數(shù)依賴X)→(X包含Key))

。→R∈3NF,消除主屬性對(duì)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(guān)系規(guī)范化第27頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“范式理論”對(duì)關(guān)系規(guī)范化進(jìn)行測(cè)度分析。2.2BCNFStudentIDCourseIDTeacherIDScore04100701010401001T018004100702030401001T01910410070105050T02740410070202050T0257StudentID,CourseID→Teacher,ScoreStudentID,TeacherID→Course,ScoreTeacher→Course關(guān)系規(guī)范化第28頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“范式理論”對(duì)關(guān)系規(guī)范化進(jìn)行測(cè)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(guān)系規(guī)范化第29頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“范式理論”對(duì)關(guān)系規(guī)范化進(jìn)行測(cè)度分析。2.2BCNFBCNF在函數(shù)依賴條件下到達(dá)了最規(guī)范程度。假如一個(gè)關(guān)系是全碼關(guān)系，請(qǐng)問(wèn)符合第幾范式，為何？關(guān)系規(guī)范化第30頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“范式理論”對(duì)關(guān)系規(guī)范化進(jìn)行測(cè)度分析。2.24NFR∈1NF∧((Y非平凡多值依賴X)→(X包含碼))關(guān)系規(guī)范化第31頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“范式理論”對(duì)關(guān)系規(guī)范化進(jìn)行測(cè)度分析。2.24NF多值依賴關(guān)系規(guī)范化第32頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“范式理論”對(duì)關(guān)系規(guī)范化進(jìn)行測(cè)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(guān)系規(guī)范化第33頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“范式理論”對(duì)關(guān)系規(guī)范化進(jìn)行測(cè)度分析。2.24NFCourseIDTeacherIDBook04041132T01B0104041132T02B0104041132T01B0204041132T02B02X:CourseID,Y:TeacherID,Z:BookCourseID→{TeacherID}(CourseID,Book)→{TeacherID}TeacherID→→CourseID關(guān)系規(guī)范化第34頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“范式理論”對(duì)關(guān)系規(guī)范化進(jìn)行測(cè)度分析。2.2為何會(huì)存在不規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)？沒(méi)有做到概念單一實(shí)體概念單一聯(lián)絡(luò)概念單一關(guān)系規(guī)范化第35頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“模式分解”對(duì)關(guān)系進(jìn)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(guān)系規(guī)范化第36頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“模式分解”對(duì)關(guān)系進(jìn)行規(guī)范化操作。2.3模式分解問(wèn)題：1.帶來(lái)關(guān)系模式復(fù)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(huì)出現(xiàn)“連接損失”。關(guān)系規(guī)范化第37頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“模式分解”對(duì)關(guān)系進(jìn)行規(guī)范化操作。2.3模式分解問(wèn)題：1.帶來(lái)關(guān)系模式復(fù)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(dá)3NF即可。關(guān)系規(guī)范化第38頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“模式分解”對(duì)關(guān)系進(jìn)行規(guī)范化操作。2.3模式分解問(wèn)題：3.操作不妥會(huì)出現(xiàn)“連接損失”。CourseIDStudentIDTeacherID040411320410070101T01040411320410070103T01040411370410070104T02040610060410070101T01040610060410070102T01CourseID040411320404113704061006StudentID0410070101041007010204100701030410070104TeacherIDT01T02關(guān)系規(guī)范化第39頁(yè)二、怎樣規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理使用“模式分解”對(duì)關(guān)系進(jìn)行規(guī)范化操作。2.3模式分解標(biāo)準(zhǔn)：1.最少滿足3NF。2.保持無(wú)損連接。3.保持函數(shù)依賴。關(guān)系規(guī)范化第40頁(yè)軟件系統(tǒng)經(jīng)常使用各種長(zhǎng)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(kù)或文件中，為降低數(shù)據(jù)冗余，防止出現(xiàn)插入異常或刪除異常，簡(jiǎn)化修改數(shù)據(jù)過(guò)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(guān)系規(guī)范化第41頁(yè)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(guò)，范式級(jí)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(guò)程也就越復(fù)雜。第二，伴隨范式級(jí)別提升，數(shù)據(jù)存放結(jié)構(gòu)與基于問(wèn)題域結(jié)構(gòu)間匹配程度也隨之下降，所以，在需求改變時(shí)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較差。第三，范式級(jí)別提升則需要訪問(wèn)表增多，所以性能(速度)將下降。從實(shí)用角度看來(lái)，在大多數(shù)場(chǎng)所選取第三范式都比較恰當(dāng)。關(guān)系規(guī)范化第42頁(yè)(1)第一范式每個(gè)屬性值都必須是原子值，即僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單值而不含內(nèi)部結(jié)構(gòu)。北京市朝陽(yáng)區(qū)王五廣東省中山市李四長(zhǎng)沙市開(kāi)福區(qū)張三地址姓三電話姓名學(xué)號(hào)課程年級(jí)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(kù)原理S003軟件工程，數(shù)據(jù)庫(kù)原理學(xué)號(hào)課程年級(jí)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(kù)原理S003軟件工程S003數(shù)據(jù)庫(kù)原理姓名地址電話張三長(zhǎng)沙市開(kāi)福四廣東省中山市王五北京市朝陽(yáng)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