[工學(xué)]8數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與規(guī)范化理論(編輯修改稿)
2024-11-12 18:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 關(guān)系模式R(U)中多值依賴 XY成立，當(dāng)且僅當(dāng)對(duì)R(U)的任一關(guān)系 r,給定的一對(duì) (x,z)值，有一組 Y的值，這組指僅僅決定與 X值而與 Z值無(wú)關(guān)，獨(dú)立于 Z。 ? 對(duì)于前面的關(guān)系： 當(dāng)（課程 C， 參考書(shū) B） 確定時(shí)有一組教員 T與之對(duì)應(yīng)，而這組教員 T只與課程 C有關(guān)。因此教員 T多值依賴于課程 C。 即， CT。 多值依賴 ? 多值依賴 的又一定義： 在 R(U)的任意關(guān)系 r中，如果存在元組 t,s,使得t[X]=s[X],那么就必存在元組 w,v ∈ ，（ w,v可以與s,t相同），使得 w[X]=v[X]=t[X],而w[Y]=t[Y],w[Z]=s[Z],v[Y]=s[Y],v[Z]=t[Z](即交換s,t元組的 Y值所得的兩個(gè)新元組必在 r中 )，則 Y多值依賴于 X,記為 XY。 這里， X,Y是 U的子集，Z=UXY。 若 Z為空集， XY稱為 平凡的多值依賴 。 ? 函數(shù)依賴 有時(shí)稱相等產(chǎn)生依賴，是屬性（組）的一個(gè) 值依賴于一個(gè)屬性（組）的值； 多值依賴 可以稱為元組產(chǎn)生依賴，是屬性（組）的 一組 值依賴于一個(gè)屬性（組）的值。 多值依賴的性質(zhì) ? 對(duì)稱性 :若 XY,則 XZ,其中 Z=UXY。 ? 傳遞性：若 XY， YZ,則 XZ。 ? 函數(shù)依賴是多值依賴的特殊情況。即若 XY，則 XY。 ? 若 XY, XZ,則 XYZ。 ? 若 XY, XZ,則 XY∩ Z。 ? 若 XY, XZ,則 XYZ， XZY。 第四范式 4NF ? 若一個(gè)關(guān)系達(dá)到了 BCNF， 仍然會(huì)有問(wèn)題，如CTB(C,T,B)中，碼為 (C,T,B)， 是全碼，它的所有決定因素都是碼，則它屬于 BCNF， 但仍然又?jǐn)?shù)據(jù)冗余等問(wèn)題。 —— 需要進(jìn)一步規(guī)范化。 ? 關(guān)系模式 R(U,F) ∈ 1NF,如果對(duì)于 R的每個(gè)非平凡的多值依賴 XY(Y X)， X都含有碼，則稱 R(U,F)屬于 4NF。 ? 例：對(duì)于 CTB(C,T,B)若分解成 CT(C,T)與 CB(C,B),可以驗(yàn)證兩個(gè)模式都屬于 4NF。 ? 函數(shù)依賴 ? 多值依賴 ? *連接依賴 ? 在某些情況下，可能不存在一個(gè)能夠把 R分解為兩個(gè)關(guān)系模式的無(wú)損連接分解，但卻存在一個(gè)能將 R分解為多于兩個(gè)關(guān)系模式的無(wú)損連接分解。這種依賴稱為連接依賴。如果存在這種連接依賴，就執(zhí)行多路分解，把 R分解為第五范式（ 5NF） *域 碼范式 ? 域 碼范式（ DKNF）基于以下三個(gè)概念： ? 域定義 ? 碼定義 ? 一般性約束 ? 代表了 “ 最終 ” 的范式，因?yàn)樗试S任意約束，而不只是依賴，而且能夠有效地檢測(cè)這些約束。 規(guī)范化小結(jié) ? 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)于關(guān)系模式的基本要求是屬性域值是原子的 (1NF)。 為消除在關(guān)系的操作中，出現(xiàn)的數(shù)據(jù)冗余，需要進(jìn)行模式分解，達(dá)到更高程度的規(guī)范化。 ? 規(guī)范化是消除數(shù)據(jù)依賴中不合適的地方，是模式分離，達(dá)到模式與現(xiàn)實(shí)中一個(gè)概念、一個(gè)實(shí)體或一種聯(lián)系對(duì)應(yīng)。 實(shí)質(zhì)是概念的單一化 。 ? 1NF 2NF 3NF BCNF 4NF 5NF ? 在實(shí)際的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用設(shè)計(jì)中，一般權(quán)衡執(zhí)行效率與操作的復(fù)雜性、使用的空間等因素。規(guī)范化到 3NF或 BCNF即可。 ? 數(shù)據(jù)依賴除函數(shù)依賴、多值依賴外還有連接依賴、域碼約束等形式。 返回 2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) ? 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 是指對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造合適的數(shù)據(jù)庫(kù)模式，建立數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應(yīng)用需求。 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是 數(shù)據(jù)庫(kù)在應(yīng)用領(lǐng)域 的主要研究課題。 ? 使用數(shù)據(jù)庫(kù)的各類系統(tǒng)稱為 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng) 。 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。 (data is money) ? 它把信息系統(tǒng)中大量的數(shù)據(jù)按照一定的模型組織起來(lái)，提供存儲(chǔ)、維護(hù)、檢索數(shù)據(jù)的功能，使信息系統(tǒng)可以方便、及時(shí)、準(zhǔn)確地從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取所需的信息。一個(gè)信息系統(tǒng)的各個(gè)部分能否緊密地結(jié)合在一起以及如何結(jié)合，關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)庫(kù)。 2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員應(yīng)具備的知識(shí) ? 大型數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)是一項(xiàng) 龐大 的工程，是涉及到多學(xué)科的 綜合性技術(shù) 。從事數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的專業(yè)人員，應(yīng)該具備多方面的知識(shí)： ? 計(jì)算機(jī)基本知識(shí) ? 軟件工程的原理和方法。 ? 程序設(shè)計(jì)的方法和技巧 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)的基本知識(shí) ? 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)技術(shù) ? 應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí)。 2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn) ? 技術(shù)與管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)合。 ? 三分技術(shù)、七分管理、十二分的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合。 ? 將數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和行為設(shè)計(jì)密切結(jié)合起來(lái)。 現(xiàn)實(shí)世界 數(shù)據(jù)分析 概念模型設(shè)計(jì) 邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 物理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 子模式設(shè)計(jì) 建立數(shù)據(jù) 功能分析 功能模型 功能說(shuō)明 事務(wù)設(shè)計(jì) 程序說(shuō)明 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 程序編碼調(diào)試 數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)與行為分離的設(shè)計(jì) 2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)階段 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 （模塊結(jié)構(gòu)圖） 某種數(shù)據(jù)模型、 優(yōu)化模型 關(guān)系 非關(guān)系 邏輯 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)含： 系統(tǒng)要求、方案 和概圖。數(shù)據(jù)流圖 概念模型（ ER圖） 數(shù)據(jù)字典 概念 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)流圖和判定表（判定樹(shù)）、數(shù)據(jù)字典中處理過(guò)程的描述 數(shù)據(jù)字典、全系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項(xiàng) 數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的描述 需求 分析 處理 數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)描述 設(shè)計(jì) 階段 （轉(zhuǎn)下頁(yè)） 2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)階段 新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)化、運(yùn)行、維護(hù)（修正性維護(hù)、適應(yīng)性維護(hù)、改善性維護(hù)） 性能監(jiān)測(cè)、備份與恢復(fù) 數(shù)據(jù)庫(kù)重組與重構(gòu) 運(yùn)行 維護(hù) 程序編碼 編譯、測(cè)試 編寫(xiě)、生成模式 裝入數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行 實(shí)施 階段 模塊設(shè)計(jì) IPO表 存儲(chǔ)安排 存儲(chǔ)方法選擇 存取路徑建立 物理 設(shè)計(jì) 分區(qū) 索引 輸入： 輸出
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