第7章 土地生态学归纳.ppt

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例如在关系模式Student中，SNO与SN、AGE、DEPT之 间都有一种依赖关系。
由于一个SNO只对应一个学生，而一个学生只能属于 一个系，所以当SNO的值确定之后，SN，AGE，DEPT 的值也随之被唯一的确定了。
学生(学号，姓名，年龄，性别，系名称)； 教学系(系名，系主任)； 选课(学号，课程名，成绩).
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❖ 经过上述分析，我们说分解后的关系模式是一 个好的关系数据库模式。
❖ 从而得出结论，一个好的关系模式应该具备以 下四个条件： 1. 尽可能少的数据冗余。 2. 没有插入异常。 3. 没有删除异常。 4. 没有更新异常。
第7章 关系数据库理论
7.1 关系数据模式的规范化理论
7.1.1 关系模式规范化的必要性 7.1.2 函数依赖及其关系的范式
7.3 关系系统及其查询优化技术
7.3.1 关系系统的定义和分类 7.3.2 关系系统的查询优化理论与技术
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❖ 前面已经讲述了关系数据库、关系模型的基本概念以 及关系数据库的标准语言。
范式（Normal Form）是指规范化的关系模式。由满足 最基本规范化的关系模式叫第一范式，第一范式的关 系模式再满足另外一些约束条件就产生了第二范式、 第三范式、BC范式等等。一个低一级的关系范式通过 模式分解可以转换成若干高一级范式的关系模式的集 合，这种过程叫关系模式的规范化。
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❖范式的概念最早由E.F.Codd提出。 ❖从1971年起，Codd相继提出了关系的三级规范化形式，即 第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）。 ❖1974年，Codd和Boyce以共同提出了一个新的范式的概念， 即Boyce-Codd范式，简称BC范式。 ❖1976年Fagin提出了第四范式， ❖后来又有人定义了第五范式。 ❖至 此 在 关 系 数 据 库 规 范 中 建 立 了 一 个 范 式 系 列 ： 1NF,2NF,3NF,BCNF,4NF,5NF,一级比一级有更严格的要求。
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2. 关系规范化可能出现的问题
数据冗余大. 插入异常。 删除异常。 更新异常。
学号 98001 98001 98001 98001 98002 98002 98002 98002 98003 98003 98003 98003
姓名 李华 李华 李华 李华 张平 张平 张平 张平 陈兵 陈兵 陈兵 陈兵
❖ 如何使用关系模型设计关系数据库，如何选择一个比 较好的关系模式的集合，每个关系又应该由哪些属性 组成。这属于数据库设计的问题，确切地讲是数据库 逻辑设计的问题。
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❖ 本章讲述关系数据库规范化理论和数据库操作理论。
要求了解规范化理论的研究动机及其在数据库设计 中的作用，
掌握函数依赖的有关概念，
年龄 20 20 20 20 21 21 21 21 20 20 20 20
性别
系名
男
计算机系
男
计算机系
男
计算机系
男
计算机系
女
计算机系
女
计算机系
女
计算机系
女
计算机系
男
数学系
男
数学系
男
数学系
男 最新数.课学件系
系主任 王民 王民 王民 王民 王民 王民 王民 王民 赵敏 赵敏 赵敏 赵敏
课程名 程序设计 数据结构 数据库 电路 程序设计 数据结构 数据库 电路 高等数学 数据结构 数据库 离散数学
第一范式、第二范式、第三范式及BC范式
重点掌握并能够灵活运用关系模式规范化的方法 掌握关系数据操作理论——关系数据查询和优化理
论规则
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7.1 关系数据模式的规范化理论
规范化理论的主要内容：
❖ 关系数据库的规范化理论最早是由关系数据库的创始 人E.F.Codd提出的，后经许多专家学者对关系数据库 理论作了深入的研究和发展，形成了一整套有关关系 数据库设计的理论。
❖ 因此，我们先讨论属性间的依赖关系，然后再讨论关系 规范化理论。
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7.1.2 函数依赖及其关系的范式
关系模式中的各属性之间相互依赖、相互制约的联系 称为数据依赖。 ❖ 数据依赖一般分为函数依赖、多值依赖和连接依赖。 ❖ 其中,函数依赖是最重要的数据依赖。 ❖ 函数依赖（Functional Dependency）是关系模式中属 性之间的一种一一对应的逻辑依赖关系。
❖ 这些工作决定了到整个系统运行的效率，也是 系统成败的关键所在，所以必须在关系数据库 的规范化理论的指导下逐步完成。
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7.1.1 关系模式规范化的必要性
1. 关系模式应满足的基本要求
1) 元组的每个分量必须是不可分的数据项。 2) 数据库中的数据冗余应尽可能少。 3) 关系数据库不能因为数据更新操作而引起数据不一致问 题。 4) 当执行数据插入操作时，数据库中的数据不能产生插入 异常现象。 5) 数据库中的数据不能在执行删除操作时产生删除异常问 题。 6) 数据库设计应考虑查询要求，数据组织应合理。
成绩 88 74 82 65 92 82 78 83 72 94 83 87 9
3. 模式分解是关系规范化的主要方法
上述的关系模式: 教学(学号，姓名，年龄，性别，系名，系主任，课程名，
成绩).p216异常情况分析。 可以按“一事一地”的原则分解成“学生”、“教学系”和 “选课”三个关系，其关系模式为：
❖各个范式之间的联系可以表示为：
5NF 4NF BCNF 3NF 2NF 1NF
源自文库
如图所示。
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❖ 如何设计一个适合的关系数据库系统，关键是 关系数据库模式的设计，一个好的关系数据库 模式应该包括多少关系模式，而每一个关系模 式又应该包括哪些属性，又如何将这些相互关 联的关系模式组建一个适合的关系模型，
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❖ 将结构复杂的关系分解成结构简单的关系，从而把不好 的关系数据库模式转变为好的关系数据库模式，这就是 关系的规范化。规范化又可以根据不同的要求而分成若 干级别。
❖ 我们要设计的关系模式中的各属性是相互依赖、相互制 约的，这样才构成了一个结构严谨的整体。
❖ 因此在设计关模式时，必须从语义上分析这些依赖关系。 数据库模式的好坏和关系中各属性间的依赖关系有关，