關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)(參考版)
2025-06-19 03:39本頁面
【正文】 。下面介紹第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）。在第一范式的基礎(chǔ)上進(jìn)一步滿足更多要求的稱為第二范式（2NF），其余范式依次類推。目前關(guān)系數(shù)據(jù)庫有6種范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、第四范式（4NF）、第五范式（5NF）和第六范式（6NF）。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，這種規(guī)則就是范式。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計范式是符合某一種級別的關(guān)系模式的集合。 關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論在設(shè)計數(shù)據(jù)庫時，最終的目標(biāo)是要平衡兩個需要：既要隨著時間的推移有效地存儲數(shù)據(jù)，又要輕松地檢索和分析數(shù)據(jù)。 用戶定義完整性在Access數(shù)據(jù)庫中，其用戶定義完整性是根據(jù)用戶的需求格式而設(shè)置的。例如，在“學(xué)生信息表”設(shè)計視圖中選擇【出生年月】字段名稱，并在【常規(guī)】選項(xiàng)卡中設(shè)置輸入掩碼為“00009999；0；”格式。3．用戶定義完整性用戶定義的完整性即是針對某個特定關(guān)系數(shù)據(jù)庫的約束條件，它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。例如，在“庫存信息表”中，【進(jìn)貨員編號】字段不是主鍵關(guān)字，而是外關(guān)鍵字。它確保了有主關(guān)鍵字的表中對應(yīng)其他表的外關(guān)鍵字的行存在，即保證了表之間的數(shù)據(jù)的一致性，防止數(shù)據(jù)丟失或無意義的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中擴(kuò)散。如果主屬性取空值，則意味著關(guān)系中的某個元組是不可標(biāo)識的，即存在不可區(qū)分的實(shí)體，這與實(shí)體的定義也是矛盾的。而【書號】字段中每個產(chǎn)品都能表示實(shí)體的唯一性，如圖132所示?，F(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體是可區(qū)分的，它們具有某種標(biāo)識特征；相應(yīng)地，關(guān)系中的元組也是可區(qū)分的，在關(guān)系中用主關(guān)鍵字做唯一性標(biāo)識。? 關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以用主關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)實(shí)體完整性，這是由關(guān)系數(shù)據(jù)庫默認(rèn)支持的。? 實(shí)體完整性規(guī)則的具體內(nèi)容是：若屬性A是關(guān)系R的主屬性，則屬性A不可以為空值。實(shí)體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，被稱作是關(guān)系的兩個不變性。在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中一般將數(shù)據(jù)完整性分為3類。數(shù)據(jù)庫完整性由各種各樣的完整性約束來保證，所以數(shù)據(jù)庫完整性設(shè)計就是數(shù)據(jù)庫完整性約束的設(shè)計。這是表設(shè)計的一種規(guī)范，也稱之為“數(shù)據(jù)庫規(guī)范化”。因此，在設(shè)計數(shù)據(jù)庫時，最重要的是確保數(shù)據(jù)正確存儲到數(shù)據(jù)庫的表中。 進(jìn)書表 進(jìn)貨人員表 實(shí)體型態(tài)聯(lián)系 完整性及范式理論數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是從外界輸入的，而在輸入數(shù)據(jù)時會發(fā)生意外，如輸入無效或錯誤信息等。也可以參照用戶自己所設(shè)計的流程圖來建立實(shí)體形態(tài)聯(lián)系，并完善它們之間的關(guān)系類型。? “進(jìn)貨人員表”實(shí)體型態(tài)在“進(jìn)貨人員表”實(shí)體型態(tài)中包含有“員工ID”、“員工姓名”、“聯(lián)系方式”、“性別”和“年齡”等實(shí)體內(nèi)容，而“員工ID”為主鍵，如圖130所示。? “銷售人員表”實(shí)體型態(tài)在“銷售人員表”實(shí)體型態(tài)中包含有“員工ID”、“員工姓名”、“年齡”、“性別”和“聯(lián)系方式”等實(shí)體內(nèi)容，而“員工ID”為主鍵，如圖128所示。? “圖書類別表”實(shí)體型態(tài)在“圖書類別表”實(shí)體型態(tài)中包含有“類別編號”和“類別名稱”等實(shí)體內(nèi)容，而“類別編號”為主鍵，如圖126所示。? “圖書信息表”實(shí)體型態(tài)圖書信息表在“圖書信息表”實(shí)體型態(tài)中包含有“書號”、“書名”、“出版社”、“作者”和“類別編號”等實(shí)體內(nèi)容，而“書號”為主鍵，如圖124所示。在原有的數(shù)據(jù)流程圖的基礎(chǔ)上設(shè)計局部ER圖并提取實(shí)體型態(tài)。下面用ER圖來完成“圖書銷售管理系統(tǒng)”的概念模型設(shè)計：首先，需要對該管理系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，從而得出該系統(tǒng)運(yùn)作的數(shù)據(jù)流程圖（這些內(nèi)容不作詳細(xì)闡述）。它的主導(dǎo)思想是使用實(shí)體（Entity）、屬性（Attribution）以及實(shí)體之間的關(guān)系（Relationship）來表示數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 實(shí)體關(guān)系2．實(shí)體關(guān)系圖實(shí)體關(guān)系圖是繪制實(shí)體關(guān)系模型的繪制圖形工具（Diagramming Tool）。例如，在選修課表中，每一條記錄對應(yīng)著“教師信息”表中的教師信息，即每一門課程都需要有一位教師來擔(dān)任。特性是指定該屬性在某些情況下是否為必需的，屬性有默認(rèn)值以及屬性的取值限 制等。? 屬性屬性描述數(shù)據(jù)實(shí)體的本質(zhì)（Property）或特性（Characteristic），如一本書的作者、出版社、定價、出版日期、頁碼數(shù)。實(shí)體實(shí)例則是具有實(shí)際值（Value）且實(shí)際存在的數(shù)據(jù)主體中的一員。實(shí)體又分為實(shí)體型態(tài)（Entity Type）和實(shí)體實(shí)例（Entity Instance）。? 實(shí)體在前面已經(jīng)了解了實(shí)體及實(shí)體集內(nèi)容，如由數(shù)個屬性和值來描述的信息，是實(shí)實(shí)在在的客觀存在。用以表達(dá)企業(yè)所需記載和儲存的數(shù)據(jù)項(xiàng)。實(shí)體關(guān)系模型是系統(tǒng)分析中數(shù)據(jù)分析的表達(dá)和描述。 連接操作 關(guān)系模型與關(guān)系圖實(shí)體關(guān)系體數(shù)據(jù)模型（ER模型）是一種高階概念性的數(shù)據(jù)模型，此數(shù)據(jù)模型被重視的理由是，ER模型可以協(xié)助數(shù)據(jù)庫的設(shè)計且被數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)廣泛采用。連接過程是通過連接條件來控 制的，連接條件中將出現(xiàn)兩個關(guān)系數(shù)據(jù)表中的公共屬性名，或者具有相同語義、可比的屬性。 投影操作? 連接運(yùn)算連接是將兩個或者兩個以上的關(guān)系數(shù)據(jù)表的若干屬性拼接成一個新的關(guān)系模式 的操作。因?yàn)榕懦艘恍傩院?，特別是排除了關(guān)系中關(guān)鍵字屬性后，所選屬性可能有相同值，出現(xiàn)了相同的元組，而關(guān)系中必須排除相同元組，從而有可能減少某些元組。? 投影運(yùn)算投影是從關(guān)系數(shù)據(jù)表中選取若干個屬性的操作。 選擇操作例如，在Access中，將“圖書信息表”中的記錄按照【類別編號】字段進(jìn)行選擇查詢。選擇操作的結(jié)果構(gòu)成關(guān)系的一個子集，是關(guān)系中的部分行，其關(guān)系模式不變。? 選擇運(yùn)算選擇是從關(guān)系中查找符合指定條件行的操作。2．專門的關(guān)系運(yùn)算專門的關(guān)系運(yùn)算可以從關(guān)系的水平方向進(jìn)行運(yùn)算，也可以向關(guān)系的垂直方向運(yùn)算。若R有K1個元組，S有K2個元組，則R和S的廣義笛卡兒積有 K1K2 個元組。? 廣義笛卡兒積（Extended Cartesian Product） 兩個分別為n目和m目的關(guān)系，R和S的廣義笛卡兒積是一個（n+m）列的元組的集合。? 差（Difference） 關(guān)系R與S的差記作：RS＝{tR ∧ tS}。1．傳統(tǒng)的集合運(yùn)算傳統(tǒng)的集合運(yùn)算是從關(guān)系的水平方向進(jìn)行的，主要包括：并、交、差及廣義笛卡兒積。關(guān)系運(yùn)算符有四類：集合運(yùn)算符、專門的關(guān)系運(yùn)算符、算術(shù)比較符和邏輯運(yùn)算符，如表12所示。 關(guān)系數(shù)據(jù)庫操作關(guān)系代數(shù)是一種抽象的
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