4.4-数据库规范化设计-2.ppt

*,数据库原理及应用,电子科技大学,-,陆鑫,数据库系统原理与开发,4.4-2,数据库规范化设计,关系,规范化范式,理解不同程度的规范化范式,掌握数据库规范化设计方法,理解,逆规范化处理方法,【,本节学习目标,】,一、关系,规范化范式,规范化,范式,（,Normal Form,，,NF,）是指关系表,符合特定,规范,化程度的模式,。,关系,规范化,是把一,个,有,访问,异常的关系分解成结构良好的关系的过程，使得这些关系有最小的冗余或没有冗余。,1.,第,1,范式（,1NF,）,如果关系表中的属性不可再细分，该关系满足第,1,范式。反之，该表就不是关系表。,如果关系满足第,1,范式，并消除了关系中的属性部分函数依赖，该关系满足第,2,范式。,例,有一个关系（,A,B,N,O,P,）,其复合主键为（,A,B,）,那么,N,O,P,这三个非键属性都不存在只依赖,A,或只依赖,B,情况，则该关系满足第,2,范式,反之,不满足第,2,范式。,2.,第,2,范式（,2NF,）,如果关系满足第,2,范式，并切断了关系中的属性传递函数依赖，该关系满足第,3,范式。,例,若有一个关系（,A,N,O,P,）,主键为（,A,）,那么非键属性,N,O,或,P,都不能由单个的,N,O,或,P,或它们的组合所确定。该关系满足第,3,范式。,3.,第,3,范式（,3NF,）,在关系中，所有函数依赖的决定因子都是候选键，该关系满足,BCNF,范式。,例,关系,STUDENT(,StudentNum,Name,Email),中，决定因子,StudentNum,也是候选键，该关系满足,BCNF,范式。,4.,巴斯,-,科德范式,（,BCNF,）,如果关系满足,BCNF,范式，并消除了多值函数依赖，该关系满足第,4,范式。,例,：设学校中某一门课程由多个教师讲授，每个教师可有自己的参考书。用关系模式,Teaching,（,Course,，,Teacher,，,Book,）来表示课程、教师和参考书之间的关系。,该关系,Teaching,（,Course,，,Teacher,，,Book,），属于,BCNF,范式；但是存在多值函数依赖，即不满足,4NF,。,将原表进行分解处理，可分解为,Teaching,（,TeachID,，,CourseID,，,TeacherID,，,BookID,）、,Course,（,CourseID,，,CourseName,）、,Teacher,（,TeacherID,，,TeacherName,）、,Book,（,BookID,，,BookName,）后，即可消除多值依赖，便可满足,4NF,范式。,5.,第,4,范式（,4NF,）,1NF,2NF,3NF,BNCF,4NF,6.,关系规范化程度利弊,关系的规范化程度越高，关系数据库存储的冗余数据就越少，可消除的数据访问异常就越多。,不过关系的规范化程度越高，分解出来的关系表就越多，但实现数据查询访问时，需关联多表，其效率降低。,关系的规范化程度依次提升：,例,“学生”关系的规范化处理,它满足第,1,范式？,二、关系,规范化,设计实例,第,1,范式：,如果关系中的属性不可再细分，则该关系满足第,1,范式。,解决办法,：将学生关系的“联系方式”进行属性分解。,本关系不满足,1,范式，因为“联系方式”属性可以再细分“电话”、“电子邮件”等。,问题：,它满足第,2,范式吗？,第,2,范式：,如果关系满足第,1,范式，并消除了关系中的属性部分依赖，则该关系满足第,2,范式。,分析,：主键（学号，课程号）,（学号）系名,（学号）住址,（学号）电话,（学号）电子邮件,存在部分依赖，不满足第,2,范式,处理办法,：,对学生关系进行分解，按“学生信息”、“课程成绩”主题撤分为两个关系表。,以上“学生”关系和“课程成绩”关系均满足第,2,范式,问题：,它满足第,3,范式吗？,第,3,范式：,如果关系满足第,2,范式，并切断了关系中的属性传递依赖，则该关系满足第,3,范式。,分析,：在学生关系表中，（学号）系名，（系名）住址，故（学号）住址。存在传递函数依赖，不满足第,3,范式。,处理办法,：,对学生关系再次分解为“学生”、“系信息”关系,“学生”、“系信息”、“课程成绩”关系均满足第,3,范式,问题,：它满足,BCNF,范式吗？,“学生”、“系信息”、“课程成绩”关系均满足,BCNF,范式,问题,：它满足第,4,范式吗？,BCNF,范式：,在关系中，所有函数依赖决定因子是主键，则该关系满足,BCNF,范式。,分析,：一个系的学生住址可能有多处，办公电话也有多个，故“系信息”关系存在多值依赖，不满足第,4,范式。,第,4,范式：,如果关系满足,BCNF,范式，并消除了多值依赖，则该关系满足第,4,范式。,处理办法,：,对“系信息”关系进一步分解为“系编码”、“学生住址”、“电话目录”关系。,以上各关系均满足第,4,范式,三、逆,规范化,处理,规范化减少了数据冗余，易于保证数据的完整性，但规范化,过高,也会导致数据库性能降低，因此，在利用规范化设计数据库时要平衡两者的关系。,为,此，,有人又,提出了,逆,规范化,处理,的思想。,所谓,逆,规范化,，就是适当降低,规范化,范式约束，不再要求一个,关系,表,必须达到很高的规范化程度,，而是,允许,适当,的数据,冗余性,，以获取数据访问性能,。,逆,规范化处理,的基本方法,：,（,1,）增加冗余列或派生列,（,2,）,多个关系,表合并,为一个关系表,本节学习结束！,