【正文】 通過學(xué)號、分?jǐn)?shù)與課程此外，學(xué)生通過學(xué)號、分?jǐn)?shù)與課程發(fā)生聯(lián)系。如此可得教學(xué)實(shí)體模型發(fā)生聯(lián)系。如此可得教學(xué)實(shí)體模型。教學(xué)實(shí)體模型教學(xué)實(shí)體模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的規(guī)范化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的規(guī)范化n 信息域分析需要確定信息域分析需要確定 數(shù)據(jù)的內(nèi)容數(shù)據(jù)的內(nèi)容 ，每個數(shù)據(jù)項(xiàng)要用表格列出，最后組每個數(shù)據(jù)項(xiàng)要用表格列出，最后組織成文件的邏輯結(jié)構(gòu)，即面向應(yīng)用織成文件的邏輯結(jié)構(gòu)，即面向應(yīng)用而不是面向存儲的結(jié)構(gòu)。而不是面向存儲的結(jié)構(gòu)。n 為了便于數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，常常要對為了便于數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，常常要對這種結(jié)構(gòu)做一些簡化，其中最常見這種結(jié)構(gòu)做一些簡化，其中最常見的一種方法就是規(guī)范化技術(shù)。的一種方法就是規(guī)范化技術(shù)。n “規(guī)范化規(guī)范化 ”將將 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu) 歸結(jié)為歸結(jié)為滿足一定條件的滿足一定條件的 二維表二維表 （關(guān)系）。（關(guān)系）。? 表格中每個信息項(xiàng)必須是一個不可表格中每個信息項(xiàng)必須是一個不可分割的數(shù)據(jù)項(xiàng)，不可是組項(xiàng)。分割的數(shù)據(jù)項(xiàng)，不可是組項(xiàng)。? 表格中每一列表格中每一列 (列表示屬性列表示屬性 )中所有中所有信息項(xiàng)必須是同一類型，各列的名信息項(xiàng)必須是同一類型，各列的名字字 (屬性名屬性名 ) 互異，列的次序任意?；ギ悾械拇涡蛉我?。? 表格中各行表格中各行 (行表示元組行表示元組 ) 互不相同互不相同，行的次序任意。，行的次序任意。n 不滿足上述要求的二維表或關(guān)系，不滿足上述要求的二維表或關(guān)系，叫做非規(guī)范化關(guān)系。對于非規(guī)范化叫做非規(guī)范化關(guān)系。對于非規(guī)范化的關(guān)系，必須將它規(guī)范化，即利用的關(guān)系，必須將它規(guī)范化，即利用更單純、更規(guī)則的關(guān)系來代替原來更單純、更規(guī)則的關(guān)系來代替原來的關(guān)系。的關(guān)系。n 規(guī)范化的目的是：規(guī)范化的目的是：u 消除數(shù)據(jù)冗余消除數(shù)據(jù)冗余 ，即消除表格中，即消除表格中數(shù)據(jù)的重復(fù)；數(shù)據(jù)的重復(fù)；u 消除多義性消除多義性 ，使關(guān)系中的屬性，使關(guān)系中的屬性含義清楚、單一；含義清楚、單一；n 使關(guān)系的使關(guān)系的 “概念概念 ”單一化單一化 ，讓每個數(shù)，讓每個數(shù)據(jù)項(xiàng)只是一個簡單的數(shù)或字符串，據(jù)項(xiàng)只是一個簡單的數(shù)或字符串，而不是一個組項(xiàng)或重復(fù)組；而不是一個組項(xiàng)或重復(fù)組；n 方便操作方便操作 。使數(shù)據(jù)的插入、刪除與。使數(shù)據(jù)的插入、刪除與修改操作可行并方便；修改操作可行并方便；n 使關(guān)系模式更靈活使關(guān)系模式更靈活 ，易于實(shí)現(xiàn)接近，易于實(shí)現(xiàn)接近自然語言的查詢方式。自然語言的查詢方式。用教學(xué)管理例說明如何規(guī)范化用教學(xué)管理例說明如何規(guī)范化n 有三個實(shí)體型，即有三個實(shí)體型，即 課程課程 、 學(xué)生學(xué)生 和和 教教師師 ，用三個關(guān)系保存它們的信息：，用三個關(guān)系保存它們的信息： 學(xué)生學(xué)生 (學(xué)號學(xué)號 ，姓名，性別，年齡，姓名，性別，年齡，專業(yè)，籍貫，專業(yè)，籍貫 ) 教師教師 (職工號職工號 ，姓名，年齡，職，姓名，年齡，職稱，工資級別，工資稱，工資級別，工資 ) 課程課程 (課程號課程號 ，課程名，學(xué)分，課程名，學(xué)分，學(xué)時，課程類型學(xué)時，課程類型 )n 為表示實(shí)體型之間的聯(lián)系，又建立為表示實(shí)體型之間的聯(lián)系，又建立兩個關(guān)系：兩個關(guān)系： 選課選課 (學(xué)號，課程號學(xué)號，課程號 ，聽課出勤，聽課出勤率，作業(yè)完成率，分?jǐn)?shù)率，作業(yè)完成率，分?jǐn)?shù) ) 教課教課 (職工號，課程號職工號，課程號 )n 這五個關(guān)系，組成了這五個關(guān)系，組成了 數(shù)據(jù)庫的模型數(shù)據(jù)庫的模型。n 在每個關(guān)系中，屬性名下加下劃線在每個關(guān)系中，屬性名下加下劃線）指明）指明 關(guān)鍵字關(guān)鍵字 。并規(guī)定關(guān)鍵字能唯。并規(guī)定關(guān)鍵字能唯一地標(biāo)識一個元組。一地標(biāo)識一個元組。n 關(guān)系規(guī)范化的程度，通常按屬性間關(guān)系規(guī)范化的程度，通常按屬性間的依賴程度來區(qū)分，并以范式的依賴程度來區(qū)分，并以范式 NF (Normal Form) 來表達(dá)。常用的范來表達(dá)。常用的范式分為第一范式（式分為第一范式（ 1NF）、）、 第二范第二范式（式（ 2NF）） 和第三范式（和第三范式（ 3NF）。）。n 設(shè)設(shè) ＲＲ 是是 一個關(guān)系一個關(guān)系 ， ＸＸ 和和 ＹＹ 是是 ＲＲ 中的中的兩個屬性兩個屬性 。若對于Ｘ的任一個值。若對于Ｘ的任一個值，Ｙ僅有一個值與之對應(yīng)，則稱Ｒ的Ｙ僅有一個值與之對應(yīng)，則稱Ｒ的屬性Ｙ函數(shù)依賴于屬性Ｘ。屬性Ｙ函數(shù)依賴于屬性Ｘ。 例如，例如，教師教師 (職工號職工號 , 姓名姓名 , 年齡年齡 , ???? )n 其中，屬性其中，屬性 “姓名姓名 ”， “年齡年齡 ”等都函等都函數(shù)依賴于屬性數(shù)依賴于屬性 “職工號職工號 ”。屬性Ｘ可。屬性Ｘ可以是復(fù)合屬性，如：以是復(fù)合屬性，如：選課選課 (學(xué)號學(xué)號 , 課程號課程號 , 聽課出勤率聽課出勤率 , ???? )n 如果如果 屬性Ｙ函數(shù)依賴于復(fù)合屬性Ｘ屬性Ｙ函數(shù)依賴于復(fù)合屬性Ｘ，而，而 不與Ｘ的任何真子集函數(shù)依賴不與Ｘ的任何真子集函數(shù)依賴，則稱，則稱 屬性Ｙ完全函數(shù)依賴于復(fù)合屬性Ｙ完全函數(shù)依賴于復(fù)合屬性Ｘ屬性Ｘ 。n 例如在例如在 “選課選課 ”關(guān)系中，屬性關(guān)系中，屬性 “聽課聽課出勤率出勤率 ”、 “作業(yè)完成率作業(yè)完成率 ”和和 “分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù) ”等表示某個學(xué)生學(xué)習(xí)某門課程時的等表示某個學(xué)生學(xué)習(xí)某門課程時的學(xué)習(xí)情況。只有同時指定學(xué)習(xí)情況。只有同時指定 “學(xué)號學(xué)號 ”和和“課程號課程號 ”，才能準(zhǔn)確地說明是哪位，才能準(zhǔn)確地說明是哪位學(xué)生學(xué)習(xí)哪門課程時的學(xué)習(xí)情況。學(xué)生學(xué)習(xí)哪門課程時的學(xué)習(xí)情況。n 因此，因此， “分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù) ”等屬性完全函數(shù)依賴等屬性完全函數(shù)依賴于于 “學(xué)號學(xué)號 ， 課程號課程號 ”。n 判斷規(guī)范化程度的條件是：判斷規(guī)范化程度的條件是：? 關(guān)系中所有屬性都是關(guān)系中所有屬性都是 “單純域單純域 ”，即，即不出現(xiàn)不出現(xiàn) “表中有表表中有表 ”? 非主屬性完全函數(shù)依賴于關(guān)鍵字非主屬性完全函數(shù)依賴于關(guān)鍵字? 非主屬性相互獨(dú)立，即任何非主屬非主屬性相互獨(dú)立，即任何非主屬性間不存在函數(shù)依賴。性間不存在函數(shù)依賴。n 如果一個關(guān)系連如果一個關(guān)系連 條件條件 ? 都不滿足，都不滿足，則這個關(guān)系是非規(guī)范化的。則這個關(guān)系是非規(guī)范化的。n 如果一個關(guān)系僅滿足如果一個關(guān)系僅滿足 條件條件 ?，則這，則這個關(guān)系滿足個關(guān)系滿足 第一范式第一范式 (1NF)。n 如果一個關(guān)系滿足如果一個關(guān)系滿足 條件條件 ?、 ?，但，但不滿足不滿足 ?，則這個關(guān)系滿足，則這個關(guān)系滿足 第二范第二范式式 (2NF)。n 如果一個關(guān)系同時滿足如果一個關(guān)系同時滿足 條件條件 ?、 ?和和 ? ，則這個關(guān)系表滿足，則這個關(guān)系表滿足 第三范式第三范式(3NF)。n 當(dāng)數(shù)據(jù)模型達(dá)到當(dāng)數(shù)據(jù)模型達(dá)到 3NF， 一般情況下一般情況下就能滿足數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的需要。就能滿足數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的需要。數(shù)據(jù)庫分析的過程數(shù)據(jù)庫分析的過程在需求分析階段進(jìn)行數(shù)據(jù)庫分析的流程在需求分析階段進(jìn)行數(shù)據(jù)庫分析的流程n 為開發(fā)一個系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)庫，為開發(fā)一個系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)庫，在開始分析數(shù)據(jù)庫的需求前，分析在開始分析數(shù)據(jù)庫的需求前，分析員必須員必須 了解該系統(tǒng)的總目標(biāo)和范圍了解該系統(tǒng)的總目標(biāo)和范圍。然后。然后 建立一個完整并高度細(xì)化的建立一個完整并高度細(xì)化的信息模型信息模型 。n 此信息模型應(yīng)包括一個此信息模型應(yīng)包括一個 綜合的數(shù)據(jù)綜合的數(shù)據(jù)詞典詞典 ，定義所有在開發(fā)數(shù)據(jù)庫時用，定義所有在開發(fā)數(shù)據(jù)庫時用到的數(shù)據(jù)項(xiàng)。到的數(shù)據(jù)項(xiàng)。n 接著數(shù)據(jù)庫分析定義數(shù)據(jù)庫的接著數(shù)據(jù)庫分析定義數(shù)據(jù)庫的 邏輯邏輯特性特性 和和 物理特性物理特性 。n 以信息模型和系統(tǒng)規(guī)格說明為指導(dǎo)以信息模型和系統(tǒng)規(guī)格說明為指導(dǎo)，定義數(shù)據(jù)庫的，定義數(shù)據(jù)庫的 邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。n 這種邏輯結(jié)構(gòu)必須適應(yīng)這種邏輯結(jié)構(gòu)必須適應(yīng) 數(shù)據(jù)存取數(shù)據(jù)存取 、修改修改 、 關(guān)聯(lián)性關(guān)聯(lián)性 及其它相關(guān)需求。及其它相關(guān)需求。n 一旦邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立起來，就可一旦邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立起來，就可以研制數(shù)據(jù)庫的以研制數(shù)據(jù)庫的 物理結(jié)構(gòu)物理結(jié)構(gòu) 。n 物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)定義物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)定義 文件結(jié)構(gòu)文件結(jié)構(gòu) 、 記記錄格式錄格式 、 與硬件相關(guān)的處理方式與硬件相關(guān)的處理方式 以以及及 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特性數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特性 。n 最后，要最后，要 對模式和物理特性進(jìn)行完對模式和物理特性進(jìn)行完全的評審全的評審 。n 在數(shù)據(jù)庫分析過程中所考慮的在數(shù)據(jù)庫分析過程中所考慮的 因素因素間存在著復(fù)雜的相互聯(lián)系間存在著復(fù)雜的相互聯(lián)系 。 改變其改變其中的任何一個因素都會（潛在地）中的任何一個因素都會（潛在地）影響其它的因素影響其它的因素 。所以必須在各個。所以必須在各個因素之間進(jìn)行折衷。因素之間進(jìn)行折衷。n 這種折衷包括這種折衷包括 專用性專用性 和和 通用性通用性 的折的折衷，衷， 信息關(guān)聯(lián)程度信息關(guān)聯(lián)程度 、 擴(kuò)充潛力擴(kuò)充潛力 及及 操操作特性作特性 等方面的折衷。等方面的折衷。n 考慮考慮 信息關(guān)聯(lián)程度信息關(guān)聯(lián)程度 和和 擴(kuò)充潛力擴(kuò)充潛力 （包（包括括 信息規(guī)模信息規(guī)模 和和 信息內(nèi)容信息內(nèi)容 兩方面）主兩方面）主要要 基于需求分析和設(shè)計階段分派給基于需求分析和設(shè)計階段分派給數(shù)據(jù)庫的專用性程度數(shù)據(jù)庫的專用性程度 。n 專用的數(shù)據(jù)庫要為系統(tǒng)特定的信息專用的數(shù)據(jù)庫要為系統(tǒng)特定的信息需求服務(wù)需求服務(wù) ，因此信息結(jié)構(gòu)要設(shè)計得，因此信息結(jié)構(gòu)要設(shè)計得能適應(yīng)要求的關(guān)聯(lián)性和預(yù)計的擴(kuò)充能適應(yīng)要求的關(guān)聯(lián)性和預(yù)計的擴(kuò)充。n 通用的數(shù)據(jù)庫可以適應(yīng)更為廣泛的通用的數(shù)據(jù)庫可以適應(yīng)更為廣泛的各種信息需求各種信息需求 ，但是為了獲得通用，但是為了獲得通用性要付出代價。性要付出代價。n 操作特性根據(jù)折衷的結(jié)果而定。數(shù)據(jù)操作特性根據(jù)折衷的結(jié)果而定。數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、規(guī)模和邏輯設(shè)計都會對它庫的結(jié)構(gòu)、規(guī)模和邏輯設(shè)計都會對它的物理組織、硬件、存取方式以及性的物理組織、硬件、存取方式以及性能產(chǎn)生重要的影響。能產(chǎn)生重要的影響。