范式及其對數(shù)據(jù)庫設計的指導意義-文庫吧資料
2025-01-24 20:06本頁面
【正文】 ” 的冗余， “ 0101”是對 “ 01” 的冗余。39。39。39。 ? 設計二：關鍵是怎樣獲得所有某級別的代碼，然后左補 “ 0” ，也就是本問題的解決依賴于上一問題的解決。 vlev=vlev+1。 while (vpid!=0) //有父結點 { 整表掃描找到當前結點的父結點（ id=vpid的行）： vid=id。vid=當前結點 id。 ? 設計二：復制被復制代碼， pid為上級代碼的 id 48 設計一：由代碼總長得到代碼級數(shù) 設計二：比較困難，循環(huán)搜索父結點，直到根結點，所以 n級代碼要對整表掃描n次后才能獲得其級數(shù) n。 ? 該語句對最大級數(shù)為 1， 2， 3均適用，若級數(shù)大于 3，上述語句可作相應擴展。39。/39。39。/39。39。%39。 設計二：判定 id=idv結點是葉結點 select * from classes_2 where pid=idv為空集。 設計一也可人為地增加一個主碼，但客觀上又造成新的空間占用。 第二種設計由于其他關系通過 id列引用該表，所以當 code列修改后，通過外鍵引用該表的關系無需做修改。 在每一級代碼長度不一樣的情況下，第二種設計的code列同樣會產(chǎn)生少量的空格，但由于 code列不是主碼，可以把其類型定義為 varchar解決這個問題。 設計一冗余的信息被隱藏在一個列中，并且 隨樹結構層數(shù)的增加而增加 設計二沒有冗余 37 二）擴展能力及空間利用率 第一種設計表示的樹結點的層數(shù)受 code列長度的限制，而第二種設計則沒有這種限制。規(guī)范后的設計通過 pid建立結點的父子關系同樣包含了樹的所有結構信息，所以也是可行的。以下假設上列數(shù)據(jù)對應兩個表： classes_1和 classes_2。 1NF規(guī)范化：主要任務是把代碼項分解為原子項 ： ? 思考一：把代碼分解成本級代碼和上級代碼兩項，由于上級代碼仍包含本級代碼和上級代碼，所以不是原子項。 把上述關系分解成：學生選課 （學號，教師，成績）和教師任課（教師，課程）關系就符合BCNF。則：教師編號 ?課程號，但教師編號不是關系的碼，所以此關系不屬于 BCNF。 一般可以把 R(U)分解成 R1(U{Y})和 R2(X,Y)，使子關系均屬于 BCNF， 同時消除了冗余。 BCNF是在 3NF基礎上去除主屬性對碼的部分和傳遞依賴。 學號 姓名 系號 系號 系 系主任 001 wang 01 01 數(shù)學 Li 002 Feng 01 02 物理 Xu 003 Cheng 01 004 Huang 02 單據(jù)中包含商品代碼外 ,還包括商品屬性 ,同樣不符合第三范式 ,因為存在下列傳遞函數(shù)依賴 :(單據(jù)號 ,單據(jù)明細序號 )?商品代碼 ?商品屬性 。 25 如在學生關系中增加所在“系”和“系主任”屬性，則該關系就不符合第三范式，因為由依賴關系“學號 ?系 ?系主任”，中間就存在了傳遞函數(shù)依賴，學號 ?系主任。 24 不屬于 3NF必然存在冗余 X， Y， Z為關系 R(U)的屬性組，且 X為碼， X?Y?Z， 由于 Y+X， 所以 Y必不包含碼，在關系的行中 Y值必有重復，而Y?Z， 所以 Z值同步重復。而定義條件 放寬后，可取 Y=“課程號 ” 。 例 .學生學科成績的關系模型設計 23 3NF及對實踐的指導意義 關系（表）中不存在非主屬性列傳遞函數(shù)依賴于任一候選碼，這樣的設計屬于或服從第三范式 在傳遞函數(shù)依賴 X?Y?Z的定義中隱含 Y?X和 Z?Y， 但3NF定義中的 傳遞函數(shù)依賴允許 Y?X （ 但 Y?X） ,由此才能保證 2NF ?3NF。（“學號”，“學科號”）為該關系的主鍵（碼），非主屬性中，除“成績”完全依賴于主鍵，“姓名”和“學科名”不完全依賴于主鍵，即僅分別完全依賴于主鍵的子集“學號”和“學科號”。 把關系分解為：單據(jù)摘要 （ 單據(jù)號 *、單據(jù)日期）和單據(jù)明細（單據(jù)號 *，品號 *，品名，數(shù)量），通過單據(jù)號建立關聯(lián)。 一般可以把 R(U)分解成 R1(U{z})和 R2(y,z)， 使子關系均屬于 2NF， 同時消除了冗余。 由于非主屬性均函數(shù)依賴于碼，所以第二范式去除了非主屬性對碼的部分依賴。 平凡的函數(shù)依賴沒有任何的實際意義，所以后面除特別指出，函數(shù)依賴都指非平凡的函數(shù)依賴 18 部分和完全函數(shù)依賴 B函數(shù)依賴于 A，但同時函數(shù)依賴于 A中的部分列，我們稱 B部分函數(shù)依賴于 A，否則稱 B完全函數(shù)依賴于 A 非平凡的完全的函數(shù)依賴才是有意義的并且能反映函數(shù)依賴之本質的函數(shù)依賴 如果一個表的所有列均完全函數(shù)依賴于某些列，那么，這些列就一定構成該表的候選碼 19 傳遞函數(shù)依賴 假設 A， B， C分別由一個表的某些列構成， A?B，但 B+A， B?C，那么自然得出 A?C，我們把通過 B“傳遞 ” 得到的C對 A的函數(shù)依賴稱為傳遞函數(shù)依賴。 年級、專業(yè)和班級號這些列對學生表是必需的，在概念數(shù)據(jù)模型中，它反映的是學生和專業(yè)及班級的關系 16 函數(shù)依賴 函數(shù)依賴是定義第二范式到 BCNF范式的基礎概念 假設 A， B分別包含了一個表的某些列，若 A中列的列值能唯一確定 B中列的列值，則我們稱 B函數(shù)依賴于 A，記為： A?B。 規(guī)范的設計：把學號改成學生在班級中的序號，通常也就是 “ 學號 ” 的后兩位，在學生信息表中增加年級、專業(yè)和班號的列 滿足需求：在界面上或打印時若需要輸出用戶要求的 “ 學號 ” ，可由這些列組合生成。 正確的做法是把成績獨立出來，形成的一個成績表，包含 “ 學號 ” 、 “ 學科 ”和 “ 成績 ” 數(shù)據(jù)項。 1NF另一種表述和全面理解 1NF 13 如此設計的弊端是一旦增加一門課程，該二維表的結構就必須作修改。 由于關系數(shù)據(jù)庫中表中列之間的關系相互并列 ,本身不支持層次結構或數(shù)組 ,所以表面上看 ,只要是二維表 ,就一定符合 1NF 12 若一個表中不包含任何重復的數(shù)據(jù)項，稱這樣的設計屬于或服從第一范式。 10 1NF及對實踐的指導意義 第一范式是關系數(shù)據(jù)模式必須遵循的規(guī)范，其他規(guī)范均建立在此基礎之上 關系的一切數(shù)學理論均基于關系模式服從 1NF 是唯一沒有嚴格定義的范式，容易被忽視和誤解 11 1NF的最常見的表述及認識上的誤區(qū) 若一個表中所有列是不可再分的數(shù)據(jù)項（原子項），就稱這樣的設計屬于或服從第一范式 如一個學生的成績包括 “ 高等數(shù)學 ” 、 “ 英語 ”和 “ 計算機科學 ” 等，則成績不能作為學生關系中的一 個屬性。 冗余和范式關系： ? 一般消除了一個關系中的數(shù)據(jù)冗余（除外鍵引用為必要的數(shù)據(jù)冗余外），該關系也就符合了范式要求。在上例中，一般會增加一個“ 系（系名，系主任） ” 關系來排除不可避免的插入和刪除異常。在上例中，插入和刪除異常不可避免，而更新異常卻可以避免。 更新異常：當系名稱或系主任發(fā)生變化，必須同時更新這個系所有學生記錄，若漏改一個，就產(chǎn)生更新異常。 7 插入異常：當新成立一個系但還沒有學生時，產(chǎn)生插入異常。 由于數(shù)據(jù)的重復，為保證數(shù)據(jù)的一致性，將增加數(shù)據(jù)維護（插入、更新和刪除）的代價，從而降低了系統(tǒng)的開發(fā)和運行效率 各種意外還是可能造成重復數(shù)據(jù)的不一致，從而降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 3 范式理論概述 1）范式理論形成： 1971年，由 1970年首先提出 “ 大型共享數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的關系模型 ” 的關系數(shù)據(jù)庫之父 Edgar Frank Codd相繼提出了三級規(guī)范化形式 1NF3NF 1974年， Boyce共同提出 BCNF 1977 Ronald Fagin提出了第四范式 以
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