关系规范化市公开课一等奖省赛课获奖课件

关系数据库关系规范化数据库系统原理关系规范化第1页一、为何需要关系规范化(原因)数据库系统原理为何“ChooseCourse”数据库中存在以下表格（关系模式）。关系规范化第2页一、为何需要关系规范化(原因)数据库系统原理假如我们将“ChooseCourse”中表格简化成以下形式，会存在什么问题？关系规范化第3页一、为何需要关系规范化(原因)数据库系统原理假如向vStudent中插入一条新“学生”统计，会发生什么？班级名称重复输入专业名称重复输入学院名称重复输入关系规范化第4页一、为何需要关系规范化(原因)数据库系统原理假如向vStudent中插入一条新“学生”统计，会发生什么？假如“建筑-1”输入为“建筑级1班”“赵静”与上面学生还是一个班吗？建筑级1班关系规范化第5页一、为何需要关系规范化(原因)数据库系统原理假如向vStudent中插入一条新“专业”统计，会发生什么？假如插入“土木工程”专业，不过还没有学生，那么怎样来统计该专业信息？土木工程|土木建筑学院关系规范化第6页一、为何需要关系规范化(原因)数据库系统原理在向表格中插入数据时候出现“数据不一致”或“无法正常表示”，称“插入异常”。假如“建筑-1”输入为“建筑级1班”“赵静”与上面学生还是一个班吗？假如插入“土木工程”专业，不过还没有学生，那么怎样来统计该专业信息？关系规范化第7页一、为何需要关系规范化(原因)数据库系统原理假如从vStudent中删除“学生”统计，会发生什么？将全部“建筑学”专业毕业生信息删除，不过新生信息还没有登记，那么“建筑学”专业信息不符存在！关系规范化第8页一、为何需要关系规范化(原因)数据库系统原理在从表格中删除数据时候出现“不该丢失信息出现丢失”，称“删除异常”。将全部“建筑学”专业毕业生信息删除，不过新生信息还没有登记，那么“建筑学”专业信息不符存在！关系规范化第9页一、为何需要关系规范化(原因)数据库系统原理需要规范化原因：数据异常存在：插入异常；删除异常。数据冗余。关系规范化第10页一、为何需要关系规范化(原因)数据库系统原理产生数据异常/数据冗余原因是什么？数据依赖存在是造成数据异常。关系规范化第11页二、怎样规范化数据库系统原理消除数据依赖能够做到消除数据异常/数据冗余。数据依赖函数依赖多值依赖2.1关系规范化第12页二、怎样规范化数据库系统原理函数依赖R(U)是属性集U上关系模式X,Y是U子集r是R(U)任意一关系r1(X)=r2(X)→r1(Y)=r2(Y)X→YX函数决定Y/Y函数依赖X决定原因2.1.1关系规范化第13页二、怎样规范化数据库系统原理函数依赖平凡函数依赖非平凡函数依赖完全函数依赖部分函数依赖传递函数依赖关系规范化第14页二、怎样规范化数据库系统原理函数依赖平凡函数依赖关系规范化第15页二、怎样规范化数据库系统原理函数依赖非平凡函数依赖关系规范化第16页二、怎样规范化数据库系统原理函数依赖完全函数依赖关系规范化第17页二、怎样规范化数据库系统原理函数依赖部分函数依赖关系规范化第18页二、怎样规范化数据库系统原理函数依赖传递函数依赖关系规范化第19页二、怎样规范化数据库系统原理消除数据依赖能够做到消除数据异常/数据冗余。数据依赖函数依赖多值依赖码(Key)2.1.2关系规范化第20页二、怎样规范化数据库系统原理Key:能唯一标识一个对象属性.候选码(CandidateKey)候选码(CandidateKey)主属性主码(PrimaryKey)关系规范化第21页二、怎样规范化数据库系统原理Key:能唯一标识一个对象属性.外码(ForeignKey)NonIdentifying-Relationship外码是非主属性关系规范化第22页二、怎样规范化数据库系统原理Key:能唯一标识一个对象属性.外码(ForeignKey)Identifying-Relationship外码是主属性关系规范化第23页二、怎样规范化数据库系统原理使用“范式理论”对关系规范化进行测度分析。2.21NFR关系中每个属性都是不可分割、是原子。关系规范化第24页二、怎样规范化数据库系统原理使用“范式理论”对关系规范化进行测度分析。2.22NFR∈1NF∧

R中非主属性完全函数依赖主属性。→消除部分函数依赖。关系规范化第25页二、怎样规范化数据库系统原理使用“范式理论”对关系规范化进行测度分析。2.23NFR∈2NF∧

R中不存在传递依赖码非主属性。→消除部分函数依赖、传递函数依赖。关系规范化第26页二、怎样规范化数据库系统原理使用“范式理论”对关系规范化进行测度分析。2.2BCNFR∈1NF∧((Y非平凡函数依赖X)→(X包含Key))

。→R∈3NF,消除主属性对码部分函数依赖、传递函数依赖。全部决定原因都包含有码。关系规范化第27页二、怎样规范化数据库系统原理使用“范式理论”对关系规范化进行测度分析。2.2BCNFStudentIDCourseIDTeacherIDScore04100701010401001T018004100702030401001T01910410070105050T02740410070202050T0257StudentID,CourseID→Teacher,ScoreStudentID,TeacherID→Course,ScoreTeacher→Course关系规范化第28页二、怎样规范化数据库系统原理使用“范式理论”对关系规范化进行测度分析。2.2BCNFStudentIDCourseIDTeacherIDScore04100701010401001T018004100702030401001T01910410070105050T02740410070202050T0257StudentIDCourseIDScore04100701010401001800410070203040100191041007010505074041007020205057TeacherIDCourseIDT0104041132T0204041137T0304061006BCNF分解消除了在主属性上部分函数依赖TeacherID→CourseID关系规范化第29页二、怎样规范化数据库系统原理使用“范式理论”对关系规范化进行测度分析。2.2BCNFBCNF在函数依赖条件下到达了最规范程度。假如一个关系是全码关系，请问符合第几范式，为何？关系规范化第30页二、怎样规范化数据库系统原理使用“范式理论”对关系规范化进行测度分析。2.24NFR∈1NF∧((Y非平凡多值依赖X)→(X包含码))关系规范化第31页二、怎样规范化数据库系统原理使用“范式理论”对关系规范化进行测度分析。2.24NF多值依赖关系规范化第32页二、怎样规范化数据库系统原理使用“范式理论”对关系规范化进行测度分析。2.24NFR∈1NF∧((Y非平凡多值依赖X)→(X包含码))→消除非平凡且非函数依赖多值依赖。关系规范化第33页二、怎样规范化数据库系统原理使用“范式理论”对关系规范化进行测度分析。2.24NFCourseIDTeacherIDBook04041132T01B0104041132T02B0104041132T01B0204041132T02B02X:CourseID,Y:TeacherID,Z:BookCourseID→{TeacherID}(CourseID,Book)→{TeacherID}TeacherID→→CourseID关系规范化第34页二、怎样规范化数据库系统原理使用“范式理论”对关系规范化进行测度分析。2.2为何会存在不规范数据库？没有做到概念单一实体概念单一联络概念单一关系规范化第35页二、怎样规范化数据库系统原理使用“模式分解”对关系进行规范化操作。2.3模式分解步骤：1.将属性原子化→1NF2.消除部分函数依赖→2NF3.消除传递函数依赖→3NF4.消除主属性上传递、部分函数依赖→BCNF5.消除非平凡且非函数依赖多值依赖→4NF关系规范化第36页二、怎样规范化数据库系统原理使用“模式分解”对关系进行规范化操作。2.3模式分解问题：1.带来关系模式复杂程度提升。2.造成更多连接操作，从而查询效率降低。3.操作不妥会出现“连接损失”。关系规范化第37页二、怎样规范化数据库系统原理使用“模式分解”对关系进行规范化操作。2.3模式分解问题：1.带来关系模式复杂程度提升。2.造成更多连接操作，从而查询效率降低。方法：控制分解后模式到达3NF即可。关系规范化第38页二、怎样规范化数据库系统原理使用“模式分解”对关系进行规范化操作。2.3模式分解问题：3.操作不妥会出现“连接损失”。CourseIDStudentIDTeacherID040411320410070101T01040411320410070103T01040411370410070104T02040610060410070101T01040610060410070102T01CourseID040411320404113704061006StudentID0410070101041007010204100701030410070104TeacherIDT01T02关系规范化第39页二、怎样规范化数据库系统原理使用“模式分解”对关系进行规范化操作。2.3模式分解标准：1.最少满足3NF。2.保持无损连接。3.保持函数依赖。关系规范化第40页软件系统经常使用各种长久保留信息，这些信息通常以一定方式组织并存放在数据库或文件中，为降低数据冗余，防止出现插入异常或删除异常，简化修改数据过程，通常需要把数据结构规范化。3.5数据规范化关系规范化第41页通惯用“范式(normalforms)”定义消除数据冗余程度。第一范式(1NF)数据冗余程度最大，第五范式(5NF)数据冗余程度最小。不过，范式级别越高，存放一样数据就需要分解成更多张表，所以，“存放本身”过程也就越复杂。第二，伴随范式级别提升，数据存放结构与基于问题域结构间匹配程度也随之下降，所以，在需求改变时数据稳定性较差。第三，范式级别提升则需要访问表增多，所以性能(速度)将下降。从实用角度看来，在大多数场所选取第三范式都比较恰当。关系规范化第42页(1)第一范式每个属性值都必须是原子值，即仅仅是一个简单值而不含内部结构。北京市朝阳区王五广东省中山市李四长沙市开福区张三地址姓三电话姓名学号课程年级S001软件工程，数据结构S002数据结构，数据库原理S003软件工程，数据库原理学号课程年级S001软件工程S001数据结构S002数据结构S002数据库原理S003软件工程S003数据库原理姓名地址电话张三长沙市开福四广东省中山市王五北京市朝阳名生日电话张三1987，11，90731-4336587李四1986，12，12020-82050387王五1985，1，23010-82257785姓名年月日电话张三19871190731-4336587李四19861212020-82050387王五1985