[工學]02第二章數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計概述ppt課件

1、第 二 章數(shù)據(jù)庫運用系統(tǒng)設計2.1 2.1 數(shù)據(jù)庫運用系統(tǒng)的開發(fā)數(shù)據(jù)庫運用系統(tǒng)的開發(fā)2.2 2.2 數(shù)據(jù)庫的設計數(shù)據(jù)庫的設計2.3 2.3 規(guī)范化實際的根本概念規(guī)范化實際的根本概念2.42.4規(guī)范化設計規(guī)范化設計 2.1 2.1 數(shù)據(jù)庫運用系統(tǒng)的開發(fā)數(shù)據(jù)庫運用系統(tǒng)的開發(fā)一、常用開發(fā)方法一、常用開發(fā)方法: :構(gòu)造化生命周期法大系統(tǒng)；構(gòu)造化生命周期法大系統(tǒng)；根本思想是把系統(tǒng)開發(fā)看作是工程工程，根本思想是把系統(tǒng)開發(fā)看作是工程工程，需求經(jīng)過系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、需求經(jīng)過系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)運轉(zhuǎn)和維護系統(tǒng)實施、系統(tǒng)運轉(zhuǎn)和維護5 5個階段。個階段。原型法小系統(tǒng)；原型法小系統(tǒng)

2、；根本思想是根據(jù)原型進展快速開發(fā)，對存根本思想是根據(jù)原型進展快速開發(fā)，對存在的問題反復修正，直到用戶稱心為止。在的問題反復修正，直到用戶稱心為止。面向?qū)ο蠓椒ㄐ路椒ǎ幻嫦驅(qū)ο蠓椒ㄐ路椒?；面向?qū)ο蠓治觥⒚嫦驅(qū)ο笤O計、面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο蠓治?、面向?qū)ο笤O計、面向?qū)ο蟪绦蛟O計結(jié)合在一同。、程序設計結(jié)合在一同。、系統(tǒng)規(guī)劃階段：系統(tǒng)規(guī)劃階段：1 1提出開發(fā)懇求提出開發(fā)懇求某大學是一所多科性大學，學校設有經(jīng)某大學是一所多科性大學，學校設有經(jīng)濟學院、化學與環(huán)境工程學院、機械自濟學院、化學與環(huán)境工程學院、機械自動化學院、信息工程學院、計算機學院、動化學院、信息工程學院、計算機學院、商學院、會計學院等商學院、會計學

3、院等1111個學院。學校現(xiàn)個學院。學?，F(xiàn)有教職工近有教職工近14001400人，學生人，學生1800018000多人。多人。二、構(gòu)造化生命周期法詳細開發(fā)步驟二、構(gòu)造化生命周期法詳細開發(fā)步驟學校的主要教學管理任務有：學校的主要教學管理任務有：制定全校本專科教學任務方案、各課程教制定全校本專科教學任務方案、各課程教學大綱、教材建立和各種教學文件；學大綱、教材建立和各種教學文件； 編制每學年期教學義務安排，包括教編制每學年期教學義務安排，包括教師排課、學生選課、教室安排等；師排課、學生選課、教室安排等；學生成果統(tǒng)計及補考安排；學生成果統(tǒng)計及補考安排；教師任務量統(tǒng)計；教師任務量統(tǒng)計； 隨著信息量的添加

4、，教學管理任務越來越繁隨著信息量的添加，教學管理任務越來越繁雜，手工管理的弊端日益顯露。為了提高教雜，手工管理的弊端日益顯露。為了提高教學管理的質(zhì)量和任務效率，為了及時提供信學管理的質(zhì)量和任務效率，為了及時提供信息，實現(xiàn)教學管理的信息化，學校委托某軟息，實現(xiàn)教學管理的信息化，學校委托某軟件開發(fā)公司開發(fā)件開發(fā)公司開發(fā)“教學管理系統(tǒng)。教學管理系統(tǒng)。2 2可行性分析研討可行性分析研討 可行性分析包括兩部分內(nèi)容：分析建立新可行性分析包括兩部分內(nèi)容：分析建立新的管理信息系統(tǒng)的必要性和能夠性。能夠性的管理信息系統(tǒng)的必要性和能夠性。能夠性主要包括經(jīng)濟可行性、技術(shù)可行性和社會可主要包括經(jīng)濟可行性、技術(shù)可行性和

5、社會可行性。行性。 經(jīng)濟可行性研討的目的是使新系統(tǒng)能到達經(jīng)濟可行性研討的目的是使新系統(tǒng)能到達以最小的開發(fā)本錢獲得最正確的經(jīng)濟效益。以最小的開發(fā)本錢獲得最正確的經(jīng)濟效益。 技術(shù)可行性研討就是弄清現(xiàn)有技術(shù)條件能技術(shù)可行性研討就是弄清現(xiàn)有技術(shù)條件能否順利完成開發(fā)任務，硬軟件配置能否滿足否順利完成開發(fā)任務，硬軟件配置能否滿足開發(fā)的需求等等。開發(fā)的需求等等。 社會可行性研討是指新系統(tǒng)在投入運用后，社會可行性研討是指新系統(tǒng)在投入運用后，對社會能夠帶來的影響進展分析。對社會能夠帶來的影響進展分析。系統(tǒng)分析階段系統(tǒng)分析階段院系院系教師教師登錄班級檔案登錄班級檔案登錄課程檔案登錄課程檔案登錄學生成果登錄學生成果

6、登錄學生檔案登錄學生檔案登錄教師檔案登錄教師檔案接受教學義務接受教學義務教師授課情況表教師授課情況表登錄任務量登錄任務量學生選課表學生選課表教師根本情況表教師根本情況表學生根本情況表學生根本情況表班級根本情況表班級根本情況表全校課程表全校課程表學生學生學生選課學生選課各 類各 類查詢查詢相關相關人員人員“教學管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖教學管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖 系統(tǒng)設計階段系統(tǒng)設計階段教師模塊教師模塊學生模塊學生模塊班級模塊班級模塊院系模塊院系模塊課程模塊課程模塊教學管理系統(tǒng)教學管理系統(tǒng)學學生生根根本本信信息息管管理理學學生生選選課課信信息息管管理理成成果果登登記記統(tǒng)統(tǒng)計計查查詢詢教教師師根根本本信信

7、息息管管理理教教師師授授課課信信息息管管理理任任務務量量統(tǒng)統(tǒng)計計查查詢詢班班級級根根本本信信息息管管理理班班級級信信息息查查詢詢課課程程信信息息管管理理課課程程信信息息查查詢詢教教學學方方案案管管理理教教學學義義務務管管理理各各類類查查詢詢統(tǒng)統(tǒng)計計報報表表打打印印功能模塊設計2.22.2數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)庫設計一個設計良好的數(shù)據(jù)庫，在很大程度上決一個設計良好的數(shù)據(jù)庫，在很大程度上決議了系統(tǒng)的勝利。數(shù)據(jù)庫設計的好，就會議了系統(tǒng)的勝利。數(shù)據(jù)庫設計的好，就會減少數(shù)據(jù)庫的存儲量，提高數(shù)據(jù)的完好性減少數(shù)據(jù)庫的存儲量，提高數(shù)據(jù)的完好性和一致性。和一致性。數(shù)據(jù)庫的設計普通分為四步：數(shù)據(jù)庫的設計普通分為四步：一、

8、概念模型設計；一、概念模型設計；二、邏輯數(shù)據(jù)庫設計；二、邏輯數(shù)據(jù)庫設計；三、規(guī)范化實際的運用；三、規(guī)范化實際的運用；四、物理數(shù)據(jù)庫設計。四、物理數(shù)據(jù)庫設計。概念模型設計是根據(jù)用戶需求設計的數(shù)概念模型設計是根據(jù)用戶需求設計的數(shù)據(jù)庫模型，它不依賴于任何數(shù)據(jù)庫管理據(jù)庫模型，它不依賴于任何數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。概念模型設計的描畫最常用的工系統(tǒng)。概念模型設計的描畫最常用的工具是具是E-RE-R圖，詳細步驟如下：圖，詳細步驟如下：(1)(1)確定實體；確定實體；(2)(2)確定實體的屬性；確定實體的屬性；(3)(3)確定實體的主鍵；確定實體的主鍵；(4)(4)確定實體間的聯(lián)絡類型；確定實體間的聯(lián)絡類型；(5)(

9、5)畫出畫出E-RE-R圖；圖；一、概念模型設計：一、概念模型設計：教師教師手機手機照片照片辦公辦公性別性別姓名姓名學歷學歷職稱職稱系部編號系部編號教師編號教師編號1n系部系部聘聘任任教師教師1n學院學院設設置置系部系部mn教師教師講講授授課程課程1n系部系部有有班級班級1n班級班級有有學生學生mn學生學生選選修修課程課程mnn11n系部系部學院學院設設置置nm1n1課程課程聘聘任任教師教師講講授授選選修修n班級班級有有有有學生學生mnn11n系部系部學院學院設設置置nm1n1課程課程聘聘任任教師教師講講授授選選修修n班級班級有有有有學生學生二、邏輯數(shù)據(jù)庫設計：二、邏輯數(shù)據(jù)庫設計：學院學院代碼

10、、學院稱號、院長姓名、學院地址、學院、學 院簡介系部系部編號、學院代碼、系部稱號、主任、地址、專業(yè)引見教師教師編號、系部編號、姓名、性別、學歷、職稱、辦公、手機、照片班級班級編號、班級稱號、班長、聯(lián)絡、獎勵處分、系部編號學生學號、姓名、性別、出生年月、籍貫、個人簡歷、照片、獎勵處分、班級編號邏輯數(shù)據(jù)庫設計是將概念模型轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)邏輯數(shù)據(jù)庫設計是將概念模型轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型。假設是關庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型。假設是關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，就應將概念模型轉(zhuǎn)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，就應將概念模型轉(zhuǎn)換為關系模型，即將換為關系模型，即將E-RE-R圖中的實體和聯(lián)絡圖中的實體和聯(lián)絡轉(zhuǎn)換為關系方

11、式。轉(zhuǎn)換為關系方式。在邏輯數(shù)據(jù)庫設計中，構(gòu)成了一組關系在邏輯數(shù)據(jù)庫設計中，構(gòu)成了一組關系方式。假設關系方式?jīng)]有設計好，就會方式。假設關系方式?jīng)]有設計好，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余、數(shù)據(jù)更新異常、數(shù)據(jù)刪出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余、數(shù)據(jù)更新異常、數(shù)據(jù)刪除異常、數(shù)據(jù)插入異常等問題。規(guī)范化除異常、數(shù)據(jù)插入異常等問題。規(guī)范化實際的目的就是設計好的關系方式。實際的目的就是設計好的關系方式。三、規(guī)范化實際的運用三、規(guī)范化實際的運用物理數(shù)據(jù)庫設計是設計數(shù)據(jù)庫的存儲構(gòu)物理數(shù)據(jù)庫設計是設計數(shù)據(jù)庫的存儲構(gòu)造和物理實現(xiàn)方法。造和物理實現(xiàn)方法。四、物理數(shù)據(jù)庫設計四、物理數(shù)據(jù)庫設計2.2.規(guī)范化實際的根本概念規(guī)范化實際的根本概念一、根本概念一、

12、根本概念、函數(shù)依賴、函數(shù)依賴函數(shù)依賴是屬性之間的一種聯(lián)絡，設在關系中，函數(shù)依賴是屬性之間的一種聯(lián)絡，設在關系中，、為的兩個屬性子集，假設每個值只需一、為的兩個屬性子集，假設每個值只需一個值與之對應，那么稱屬性函數(shù)依賴于屬性；個值與之對應，那么稱屬性函數(shù)依賴于屬性；或稱屬性獨一確定屬性，記作或稱屬性獨一確定屬性，記作。Y=F(X) ; y(y1,y2,y3,ym)=f(x1,x2,x3,xn)Y=F(X) ; y(y1,y2,y3,ym)=f(x1,x2,x3,xn)假設假設，同時不包含于，同時不包含于(Y(Y不是不是X X的子集的子集) )，那么稱那么稱是非平凡的函數(shù)依賴。注：本書引是非平凡的

13、函數(shù)依賴。注：本書引見的是非平凡的函數(shù)依賴。見的是非平凡的函數(shù)依賴。編號編號姓名姓名家庭電話家庭電話辦公電話辦公電話10041004張輝春張輝春6677889966778899873342118733421120012001陳玉茜陳玉茜6721234567212345865663338656633320022002張一燕張一燕67891234678912348233421282334212XYY = F(X)Y XY不是不是X的子集的子集、完全函數(shù)依賴、完全函數(shù)依賴設在關系中，、為的兩個設在關系中，、為的兩個 屬性子集，假設屬性子集，假設; ;對于的任何一個真子集對于的任何一個真子集; ; 都

14、有都有， 那么稱完全函數(shù)依賴于。那么稱完全函數(shù)依賴于。假設假設， 那么稱部分函數(shù)依賴于。那么稱部分函數(shù)依賴于。編號編號姓名姓名家庭電話家庭電話辦公電話辦公電話10041004張輝春張輝春6677889966778899873342118733421120012001陳玉茜陳玉茜6721234567212345865663338656633320022002張一燕張一燕67891234678912348233421282334212學號學號課程號課程號成績成績學分學分0100201002C1C176764 40100201002C2C288885 50200202002C1C190904 402

15、00202002C2C286865 50200202002C3C393934 40500705007C3C396964 4xY完全函數(shù)依賴完全函數(shù)依賴xY部分函數(shù)依賴部分函數(shù)依賴、傳送函數(shù)依賴、傳送函數(shù)依賴設在關系設在關系R R中，中，X X、Y Y、Z Z為為R R的三個屬性的三個屬性子集，假設子集，假設XYXY，YZYZ，且，且X X不依賴于不依賴于Y Y (Y X)(Y X)，那么稱，那么稱Z Z傳送函數(shù)依賴于傳送函數(shù)依賴于X X。學號學號姓名姓名院系院系編號編號院系名稱院系名稱院系地址院系地址0100401004張輝春張輝春0101計算機學院計算機學院科教樓三層科教樓三層0200102

16、001陳玉茜陳玉茜0101計算機學院計算機學院科教樓三層科教樓三層0200202002張一燕張一燕0303會計學院會計學院科教樓十一層科教樓十一層XYZ注：注： XY XY且且 Y X Y X，本質(zhì)與為對多關系，本質(zhì)與為對多關系二、規(guī)范化實際的提出二、規(guī)范化實際的提出( (略略) )l19711971年年IBMIBM公司的科德博士提出了規(guī)范化實公司的科德博士提出了規(guī)范化實際，從而提供了判別關系方式優(yōu)劣的規(guī)范。際，從而提供了判別關系方式優(yōu)劣的規(guī)范。 l規(guī)范化的根本思想是消除關系方式中的數(shù)規(guī)范化的根本思想是消除關系方式中的數(shù)據(jù)冗余，處理數(shù)據(jù)插入、更新、刪除時發(fā)生據(jù)冗余，處理數(shù)據(jù)插入、更新、刪除時發(fā)

17、生異常景象。這就要求關系數(shù)據(jù)庫設計出來的異常景象。這就要求關系數(shù)據(jù)庫設計出來的關系方式要滿足規(guī)范的方式，即關系方式要滿足規(guī)范的方式，即“范式。范式。l科德博士為不同程度的規(guī)范化設立了不同科德博士為不同程度的規(guī)范化設立了不同的規(guī)范，稱為范式的規(guī)范，稱為范式(Normal Form)(Normal Form)。由于規(guī)范。由于規(guī)范化的程度不同，就產(chǎn)生了不同的范式。化的程度不同，就產(chǎn)生了不同的范式。l問題的提出：數(shù)據(jù)庫的邏輯設計為什么要問題的提出：數(shù)據(jù)庫的邏輯設計為什么要遵照一定的規(guī)范化實際？遵照一定的規(guī)范化實際？例如，要求設計教學管理數(shù)據(jù)庫，其關系例如，要求設計教學管理數(shù)據(jù)庫，其關系方式方式SCDS

18、CD如下：如下：SCD(SNO,SN,AGE,DEPT,MN,CNO,SCORE)SCD(SNO,SN,AGE,DEPT,MN,CNO,SCORE)其中，其中，SNOSNO表示學生學號，表示學生學號，SNSN表示學生姓表示學生姓名，名，AGEAGE表示學生年齡，表示學生年齡，DEPTDEPT表示學生所表示學生所在的系別，在的系別，MNMN表示系主任姓名，表示系主任姓名，CNOCNO表示表示課程號，課程號，SCORESCORE表示成果。表示成果。 根據(jù)實踐情況，這些數(shù)據(jù)有如下語義規(guī)定：根據(jù)實踐情況，這些數(shù)據(jù)有如下語義規(guī)定：1. 1. 一個系有假設干個學生，但一個學生只屬一個系有假設干個學生，但一

19、個學生只屬于一個系；于一個系；2. 2. 一個系只需一名系主任，但一個系主任可一個系只需一名系主任，但一個系主任可以同時兼幾個系的系主任；以同時兼幾個系的系主任；3. 3. 一個學生可以選修多門功課，每門課程可一個學生可以選修多門功課，每門課程可有假設干學生選修；有假設干學生選修；4. 4. 每個學生學習課程有一個成果。每個學生學習課程有一個成果。在此關系方式中填入一部分詳細的數(shù)據(jù)，那在此關系方式中填入一部分詳細的數(shù)據(jù)，那么可得到么可得到SCDSCD關系方式的實例，即一個教學管關系方式的實例，即一個教學管理數(shù)據(jù)庫，如下圖。理數(shù)據(jù)庫，如下圖。SNOSNOSNSNAGEAGEDEPTDEPTMNM

20、NCNOCNOSCORESCORES1S1趙亦趙亦1717計算機計算機劉偉劉偉C1C19090S1S1趙亦趙亦1717計算機計算機劉偉劉偉C2C28585S2S2錢爾錢爾1818信息信息王平王平C5C55757S2S2錢爾錢爾1818信息信息王平王平C6C68080S2S2錢爾錢爾1818信息信息王平王平C7C7 70 70S2S2錢爾錢爾1818信息信息王平王平C5C57070S3S3孫珊孫珊2020信息信息王平王平C1C10 0S3S3孫珊孫珊2020信息信息王平王平C2C27070S3S3孫珊孫珊2020信息信息王平王平C4C48585S4S4李思李思2121自動化自動化劉偉劉偉C1C1

21、9393分析以上關系中的數(shù)據(jù)，可以看出：分析以上關系中的數(shù)據(jù)，可以看出：(SNO,CNO)(SNO,CNO)屬性的組合能獨一標識一個元屬性的組合能獨一標識一個元組，所以組，所以(SNO,CNO)(SNO,CNO)是該關系方式的主鍵。是該關系方式的主鍵。但在進展數(shù)據(jù)庫的操作時，會出現(xiàn)以下幾但在進展數(shù)據(jù)庫的操作時，會出現(xiàn)以下幾方面的問題。方面的問題。1. 1. 數(shù)據(jù)冗余。每個系名和系主任的名字數(shù)據(jù)冗余。每個系名和系主任的名字存儲的次數(shù)等于該系的學生人數(shù)乘以每個存儲的次數(shù)等于該系的學生人數(shù)乘以每個學生選修的課程門數(shù)，同時學生的姓名、學生選修的課程門數(shù)，同時學生的姓名、年齡也都要反復存儲多次，數(shù)據(jù)的冗

22、余度年齡也都要反復存儲多次，數(shù)據(jù)的冗余度很大，浪費了存儲空間。很大，浪費了存儲空間。2. 2. 插入異常。假設某個新系沒有招生，尚無插入異常。假設某個新系沒有招生，尚無學生時，那么系名和系主任的信息無法插入學生時，那么系名和系主任的信息無法插入到數(shù)據(jù)庫中。到數(shù)據(jù)庫中。由于在這個關系方式中，由于在這個關系方式中，(SNO,CNO)(SNO,CNO)是主關系是主關系鍵。根據(jù)關系的實體完好性約束，主關系鍵鍵。根據(jù)關系的實體完好性約束，主關系鍵的值不能為空，而這時沒有學生，的值不能為空，而這時沒有學生，SNOSNO和和CNOCNO均無值，因此不能進展插入操作。均無值，因此不能進展插入操作。另外，當某個

23、學生尚未選課，即另外，當某個學生尚未選課，即CNOCNO未知，實未知，實體完好性約束還規(guī)定，主關系鍵的值不能部體完好性約束還規(guī)定，主關系鍵的值不能部分為空，同樣不能進展插入操作。分為空，同樣不能進展插入操作。3. 3. 刪除異常。刪除異常。某系學生全部畢業(yè)而沒有招生時，刪某系學生全部畢業(yè)而沒有招生時，刪除全部學生的記錄那么系名、系主任也除全部學生的記錄那么系名、系主任也隨之刪除，而這個系依然存在，在數(shù)據(jù)隨之刪除，而這個系依然存在，在數(shù)據(jù)庫中卻無法找到該系的信息。庫中卻無法找到該系的信息。另外，假設某個學生不再選修另外，假設某個學生不再選修C1C1課程，課程，本應該只刪去本應該只刪去C1C1，但

24、，但C1C1是主關系鍵的一是主關系鍵的一部分，為保證明體完好性，必需將整個部分，為保證明體完好性，必需將整個元組一同刪掉，這樣，有關該學生的其元組一同刪掉，這樣，有關該學生的其它信息也隨之喪失。它信息也隨之喪失。4. 4. 更新異常。更新異常。假設學生改名，那么該學生的一切假設學生改名，那么該學生的一切記錄都要逐一修正記錄都要逐一修正SNSN；又如某系改換系主任，那么屬于該又如某系改換系主任，那么屬于該系的學生記錄都要修正系的學生記錄都要修正MNMN的內(nèi)容，的內(nèi)容，稍有不慎，就有能夠漏改某些記錄，稍有不慎，就有能夠漏改某些記錄，這就會呵斥數(shù)據(jù)的不一致性，破壞這就會呵斥數(shù)據(jù)的不一致性，破壞了數(shù)據(jù)

25、的完好性。了數(shù)據(jù)的完好性。由于存在以上問題，由于存在以上問題，SCDSCD是一個不好的是一個不好的關系方式。產(chǎn)生上述問題的緣由，直觀關系方式。產(chǎn)生上述問題的緣由，直觀地說，是由于關系中地說，是由于關系中“包羅萬象，內(nèi)包羅萬象，內(nèi)容太雜了。容太雜了。那么，怎樣才干得到一個好的關系方式那么，怎樣才干得到一個好的關系方式呢？呢？把關系方式把關系方式SCDSCD分解為下面三個構(gòu)造簡分解為下面三個構(gòu)造簡單的關系方式，如下圖。單的關系方式，如下圖。學生學生S(SNO,SN,AGE,DEPT)S(SNO,SN,AGE,DEPT)選課選課SC(SNO,CNO,SCORE)SC(SNO,CNO,SCORE)系系

26、D(DEPT,MN)D(DEPT,MN)SNOSNOSNSNAGEAGEDEPTDEPTSNOSNOCNOCNOSCORESCORES1S1趙亦趙亦1717計算機計算機S1S1C1C19090S2S2錢爾錢爾1818信息信息S1S1C2C28585S3S3孫珊孫珊2020信息信息S2S2C5C55757S4S4李思李思2121自動化自動化S2S2C6C68080S2S2C7C7S2S2C5C57070DEPTDEPTMNMNS3S3C1C10 0計算機計算機劉偉劉偉S3S3C2C27070信息信息王平王平S3S3C4C48585自動化自動化劉偉劉偉S4S4C1C19393分解后的關系方式分解后

27、的關系方式 經(jīng)過上述分析，分解后的關系方式經(jīng)過上述分析，分解后的關系方式是一個好的關系數(shù)據(jù)庫方式。是一個好的關系數(shù)據(jù)庫方式。一個好的關系方式應該具備以下四一個好的關系方式應該具備以下四個條件：個條件：1. 1. 盡能夠少的數(shù)據(jù)冗余。盡能夠少的數(shù)據(jù)冗余。2. 2. 沒有插入異常。沒有插入異常。3. 3. 沒有刪除異常。沒有刪除異常。4. 4. 沒有更新異常。沒有更新異常。 如何按照一定的規(guī)范設計關系方式，如何按照一定的規(guī)范設計關系方式，將構(gòu)造復雜的關系分解成構(gòu)造簡單將構(gòu)造復雜的關系分解成構(gòu)造簡單的關系，從而把不好的關系數(shù)據(jù)庫的關系，從而把不好的關系數(shù)據(jù)庫方式轉(zhuǎn)變?yōu)楹玫年P系數(shù)據(jù)庫方式，方式轉(zhuǎn)變?yōu)楹?/p>

28、的關系數(shù)據(jù)庫方式，這就是關系的規(guī)范化。這就是關系的規(guī)范化。規(guī)范化又可以根據(jù)不同的要求而分規(guī)范化又可以根據(jù)不同的要求而分成假設干級別。成假設干級別。2.2.規(guī)范化設計規(guī)范化設計把關系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化過程中為不同程度把關系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化過程中為不同程度的規(guī)范化要求設立的不同規(guī)范稱為范式的規(guī)范化要求設立的不同規(guī)范稱為范式Normal FormNormal Form。由于規(guī)范化的程度不同，就產(chǎn)生了不同的由于規(guī)范化的程度不同，就產(chǎn)生了不同的范式。范式。第一范式：滿足最根本規(guī)范化要求的關系第一范式：滿足最根本規(guī)范化要求的關系方式；方式；第二范式：在第一范式中進一步滿足一些第二范式：在第一范式中進一步滿足一些

29、要求；要求；第三范式：在第二范式中進一步滿足一些第三范式：在第二范式中進一步滿足一些要求；要求；每種范式都規(guī)定了一些限制約束條件。每種范式都規(guī)定了一些限制約束條件。 第一范式第一范式第一范式第一范式First Normal FormFirst Normal Form是最根本是最根本的規(guī)范方式，即關系中每個屬性都是不可的規(guī)范方式，即關系中每個屬性都是不可再分的簡單項。每個規(guī)范化的關系都屬于再分的簡單項。每個規(guī)范化的關系都屬于1NF1NF，這也是它之所以稱為，這也是它之所以稱為“第一的緣由。第一的緣由。 定義定義 假設關系方式假設關系方式R R，其一切的屬性均為，其一切的屬性均為簡單屬性，即每個屬

30、性都是不可再分的，簡單屬性，即每個屬性都是不可再分的，那么稱那么稱R R屬于第一范式，簡稱屬于第一范式，簡稱1NF1NF，記作，記作R R1NF1NF。編號編號姓名姓名電話電話家庭電話家庭電話辦公電話辦公電話0100401004張輝春張輝春667788996677889987334211873342110200102001陳玉茜陳玉茜672123456721234586566333865663330200202002張一燕張一燕67891234678912348233421282334212只需將一切只需將一切的屬性表示的屬性表示為不可分的為不可分的數(shù)據(jù)項，轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)項，轉(zhuǎn)化后的關系化后的關系即符

31、合第一即符合第一范式。范式。 編號編號姓名姓名家庭電話家庭電話 辦公電話辦公電話10041004張輝春張輝春6677889966778899 873342118733421120012001陳玉茜陳玉茜6721234567212345 865663338656633320022002張一燕張一燕6789123467891234 8233421282334212然而，一個關系方式僅僅屬于第然而，一個關系方式僅僅屬于第一范式是不適用的。一范式是不適用的。關系方式關系方式SCDSCD屬于第一范式，但屬于第一范式，但其具有大量的數(shù)據(jù)冗余，具有插其具有大量的數(shù)據(jù)冗余，具有插入異常、刪除異常、更新異常等入

32、異常、刪除異常、更新異常等弊端。弊端。第二范式第二范式定義：假設關系方式定義：假設關系方式R R1NF1NF，且每個非，且每個非主屬性都完全函數(shù)依賴于恣意一個侯選主屬性都完全函數(shù)依賴于恣意一個侯選關鍵字，那么稱關鍵字，那么稱R R屬于第二范式，簡稱屬于第二范式，簡稱2NF2NF，記作，記作R R2NF2NF。學號學號課程號課程號成績成績學分學分0100201002C1C176764 40100201002C2C288885 50200202002C1C190904 40200202002C286865 50200202002C3C393934 40500705007C3C396964 4帶來問

33、題的緣由是：帶來問題的緣由是：非主屬性非主屬性“學分僅學分僅僅依賴于僅依賴于“課程號，課程號，也就是說只是部分依也就是說只是部分依賴于主關鍵字學號，賴于主關鍵字學號，課程號，而不是完課程號，而不是完全依賴。全依賴。學號學號課程號課程號成績成績0100201002C1C176760100201002C2C288880200202002C1C190900200202002C2C286860200202002C3C393930500705007C3C39696課程號課程號課程名課程名學分學分C1C1高等數(shù)學高等數(shù)學4 4C2C2計算機文化基礎計算機文化基礎5 5C3C3英語英語4 4C4C4大學物理

34、大學物理4 4C5C5大學美育大學美育3 3C6C6計算機繪圖計算機繪圖3 3XY 部分依賴2NF2NF的關系方式處理了的關系方式處理了1NF1NF中存在的一些中存在的一些問題，問題，2NF2NF規(guī)范化的程度比規(guī)范化的程度比1NF1NF前進了一前進了一步，但步，但2NF2NF的關系方式在進展數(shù)據(jù)操作時，的關系方式在進展數(shù)據(jù)操作時，依然存在著一些問題。依然存在著一些問題。第三范式第三范式定義：假設關系方式定義：假設關系方式R R2NF2NF，且每個非，且每個非主屬性都不傳送依賴于主屬性都不傳送依賴于R R的任何候選關鍵的任何候選關鍵字，那么稱字，那么稱R R屬于第三范式，簡稱屬于第三范式，簡稱3

35、NF3NF，記作記作R R3NF3NF。假設假設R R3NF3NF，那么，那么R R也是也是2NF2NF。假設假設R R2NF2NF，那么，那么R R不一定是不一定是3NF3NF。l在該表中，關鍵字是學號，由于是單個關鍵字，沒在該表中，關鍵字是學號，由于是單個關鍵字，沒有部分依賴的問題，這個關系一定屬于第二范式。有部分依賴的問題，這個關系一定屬于第二范式。l帶來問題的緣由是：關系中存在傳送依賴。帶來問題的緣由是：關系中存在傳送依賴。“院系院系稱號、稱號、“院系地址兩個屬性依賴于院系地址兩個屬性依賴于“院系編號，院系編號，而而“院系編號又依賴于院系編號又依賴于“學號，因此，學號，因此，“院系稱號

36、院系稱號、“院系地址兩個屬性經(jīng)過院系地址兩個屬性經(jīng)過“院系編號依賴于院系編號依賴于“學號，這種景象稱為傳送依賴。學號，這種景象稱為傳送依賴。學號學號姓名姓名院系院系編號編號院系名稱院系名稱院系地址院系地址0100401004張輝春張輝春0101計算機學院計算機學院科教樓三層科教樓三層0200102001陳玉茜陳玉茜0101計算機學院計算機學院科教樓三層科教樓三層0200202002張一燕張一燕0303會計學院會計學院科教樓十一層科教樓十一層XYZZ Z傳送函數(shù)依賴于傳送函數(shù)依賴于X X學號學號姓名姓名院系編號院系編號0100401004張輝春張輝春01010200102001陳玉茜陳玉茜01010200202002張一燕張一燕0303院系編號院系編號院系名稱院系名稱院系地址院系地址0101計算機學院計算機學院科教樓三層科教樓三層0101計算機學院計算機學院科教樓三層科教樓三層0303會計學院會計學院科教樓十一層科教樓十一層學號學號姓名姓名院系院系編號編號院系名稱院系名稱院系地址院系地址0100401004張輝春張輝春010