数据库设计基础知识（完善中...）
1 数据库设计概述
数据库设计属于系统设计的范畴，通常把使用数据库的系统统称为数据库应用系统，把对数据库应用系统的设计简称为数据库设计。
1.1 数据库应用系统的生命期
数据库规划
需求描述与分析
数据库与应用程序设计
数据库设计实现
测试
运行维护
1.2 数据库设计的一般策略
1.3 数据库设计的基本步骤
2 系统需求分析
2.1 需求分析的任务、方法和目标
2.2 需求分析阶段的文档
2.3 案例分析
3 概念结构设计
3.1 概念结构设计策略与方法
3.2 用E-R方法建立概念模型
4 逻辑结构设计
4.1 E-R图向关系模式的转换
1、一对一联系(1：1)：
（1）将联系转换成一个独立的关系模式，关系模式的名称取联系的名称，关系模式的属性包括该联
系所关联的两个实体的码及联系的属性，关系的码取自任一方实体的码。
任职(班主任工号，班级编号，任职时间)
（2）将联系归并到关联的两个实体的任意一方，给待归并的一方实体属性集中增加另一方实体的码
和该联系的属性即可，归并后的实体码保持不变。
班主任（工号，姓名，身份证号，住址，班级编号，任职时间）
或： 班级（班级编号，名称，人数，班主任编号，任职时间）
2、一对多联系的转换(1：*)：
（1）将联系转换成一个独立的关系模式，关系模式的名称取联系的名称，关系模式的属性取该联系
所关联的两个实体的码及联系的属性，关系的码是多方实体的码。
任职（工号，公司编号，入职时间，离职时间）
（2）将联系归并到关联的两个实体的多方，给待归并的多方实体属性集中增加一方实体的码和该联
系的属性即可，归并后的多方实体码保持不变。
员工（工号，姓名，身份证号，公司编号，入职时间，离职时间）
3、多对多联系的转换(*：*)：
多对多联系只能转换成一个独立的关系模式，关系模式的名称取联系的名称，关系模式的属性取
该联系所关联的两个多方实体的码及联系的属性，关系的码是多方实体的码构成的属性组。
选修（学号，课程编号，成绩，出勤率） • 注：三方联系的多对多对多（*：*：*）也是一样，只能转换成一个独立的关系模式，如：一个供
应商可以给多个项目供应多种零件，一个项目可以使用多个供应商供应的多种零件。
供应关系（供应商编号，项目编号，零件号，数量）
4.2 关系模式的规范化
1NF⊃2NF⊃3NF⊃BCNF⊃4NF⊃5NF
通过分解，可以将一个低一级范式的关系模式转换成若干个高一级范式
的关系模式，这种过程叫做规范化。
1NF（第一范式）
• 定义：
若关系模式R的每一个分量是不可再分的数据项，则关系模式R属于第一范式。记为R∈1NF。
• 存在的问题：
（1）数据冗余。
（2）更新异常(修改操作后数据不一致)。
（3）插入异常。
（4）删除异常。
2NF（第二范式）
定义：若关系模式R∈1NF，且每一个非主属性完全依赖于码，则关系模式R∈2NF。
• 换句话说：当1NF消除了非主属性对码的部分函数依赖，则称为2NF
3NF（第三范式）
• 定义：若关系模式R(U,F)中不存在这样的码X，属性组Y及非主属性Z（Z⊈Y）使得
X→Y,(Y⇸X) Y→Z成立，则关系模式R∈3NF。
• 即：当2NF消除了非主属性对码的传递函数依赖，则称为3NF。
BCNF（巴克斯范式）
定义：关系模式R∈1NF，若X→Y且Y⊈X时，X必含有码，则关系模式R∈BCNF。 • 也就是说，当3NF消除了主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖，则称为BCNF。
结论：一个满足BCNF的关系模式，应有如下性质：
（1）所有非主属性对每一个码都是完全函数依赖；
（2）所有主属性对每一个不包含它的码，也是完全函数依赖；
（3）没有任何属性完全函数依赖于非码的任何一组属性。
4NF（第四范式）
• 定义：关系模式R∈1NF，若对于R的每个非平凡多值依赖X→→Y且Y⊈X时，X必含有
码，则关系模式R(U,F)∈4NF。
• 4NF是限制关系模式的属性间不允许有非平凡且非函数依赖的多值依赖。
• 注意：如果只考虑函数依赖，关系模式最高的规范化程度是BCNF，如果考虑多值
依赖，关系模式最高的规范化程度是4NF。
如何分解关系模式？
- 找候选码
- 根据描述找函数依赖集
- 确定范式：根据找出的函数依赖集，确定是否有部分、传递函数依赖，再来判断属于第几范式
- 分解关系模式：按函数依赖集来分解，即分解要保持函数依赖
