天生舞男

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数据库设计范式

Posted on 2005-09-14 16:30  天生舞男  阅读(410)  评论(0编辑  收藏  举报

范式:使模式的函数依赖满足特定要求的模式叫范式.
做好数据库范式是需要离散数学方面的知识.
范式主要分为:
1.第一范式
2.第二范式
3.第三范式
4.BCNF
5.第四范式
6.第五范式

浏览本文之前做如下约定:
关系 <-> 表
属性   <-> 字段
元组 <-> 记录
插入异常:在进行插入数据时,无法将数据插入到数据库中,关系数据库无法操作,即为插入异常。
删除异常:删除一个关系中不必要的信息时,将不该删除的信息也删除了,即为删除异常。
更新异常:对数据库进行更新时,如有疏漏,某些记录被漏改,造成数据的不一致而出错,这即是更新异常。

1.第一范式:如果关系模式R(U,F)中如果每个属性值都是不可再分的最小数据单位,则称R是第一范式的关系。
   例1:用"职工号","姓名","电话号码"三个字段来组成一个表,其中"电话号码"字段的值可以是公司的电话号码
   也可以是家里的电话号码.那么如何把它分解为第一范式,我们可以
   一.电话号码为关键字,重复存储职工号和姓名.
             二.职工号为关键字,电话号码分为单位电话和住宅电话两个属性.
   三.是职工号为关键字,但强制每条记录只能有一个电话号码。
             以上三个方法,第一种方法最不可取,因为它造成了冗余,按实际情况选取后两种情况。

2.第二范式:如果关系模式R(U,F)中的所有非主属性都完全依赖于任意一个候选关键字,则称关系R 是属于第二范式的。
 选课关系SCI(SNO,CNO,GRADE,CREDIT) 其中
 1.SNO是学号
 2.CNO是课程号
 3.GRADE是成绩
 4.CREDIT是学分
     由语义可知,关键字为组合关键字(SNO,CNO)
 在应用中使用以上关系模式会出现以下问题
 A.数据冗余,假如同一门课程由100个学生选修,则这门课程的学分要重复储存100次,而实际上一门课程对应一个          学分.
 B.更新异常,若要重新调整学分,则相应的元组的CREDIT的属性值都要更新,假如更新不完全,则有可能出现一门课程对
  应多个学分.
 C.插入异常,若计划开新课,需要把新课对应的学分插入到数据库,但此时没有学生选修该课程,也就是没有学生号关键            字,则导致插入不进去,直到有人选择该课程.
 D.删除异常,若学生已经结业,需要从当前数据库中删除选修记录,但与此同时,CNO,GRADE的信息也被删除了.
    原因:非关键字属性CREDIT仅函数依赖于CNO,也就是CREDIT部分依赖组合关键字(SNO,CNO)而不是完全依赖。
    解决方法:分解成两个关系模式 SC1(SNO,CNO,GRADE),C2(CNO,CREDIT) 
   其实这与我在另一篇文章里面说的两个实体A,B,它门是M:N的联系,则将联系定义为新的关系,属性为双方的码是一样的        道理.

3. 第三范式:如果关系模式R(U,F)中所有的非主属性对任何候选关键字都不存在传递依赖,则称关系R是属于第三范式
    例3:
    如S1(SNO,SNAME,DNO,DNAME,LOCATION)各属性含义如下
    1.SNO 学号
    2.SNAME 姓名
    3.DNO 所在系
    4.DNAME 系名称
    5.LOCATION 系地址
    关键字SNO决定各个属性。由于是单个关键字,没有部分依赖的问题,肯定是2NF。但这关系肯定有大量的冗余,有关学生所在的几个属性DNO,DNAME,LOCATION将重复存储,插入,删除和修改时也将产生类似以上例的情况。
原因:关系中存在传递依赖造成的,
1.SNO学号->DNO所在系
2.DNO所在系-\->SNO学号
3.DNO所在系->LOCATION系地址
所以SNO学号->LOCATION系地址是传递依赖的
解决目地:每个关系模式中不能留有传递依赖。
解决方法:分为两个关系 S(SNO,SNAME,DNO),D(DNO,DNAME,LOCATION)
注意:关系S中不能没有外关键字DNO。否则两个关系之间失去联系。