网络数据库设计--

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1、网络数据库设计>>　　前言　　关系型数据库是一种常用的数据库结构。1971年E.F.Codd博士首先提出了关系数据库的规范化理论，之后，此理论不断深化、完善。规范化理论不仅仅是设计关系模式的理论指导和强有力的工具，对其它数据模型数据库的逻辑设计也同样有理论意义，在基于网络的数据库开发过程中也应该对数据库进行规范化处理。　　系统中逻辑数据库的范式设计　　未经规范化的数据库一般都有下述缺点：较大的数据冗余，数据一致性差，数据修改复杂，对表进行插入删除时会产生异常。规范化的作用就在于尽量去除冗余，使数据保持一致，使数据修改简单，除去在表中进行插入删除时产生的异常。规范化后的表一般都较小，而在Sy

2、base中数据页的大小是2k，小的表意味着一个数据页中可以包含较多的记录，这样客户端用户就可在同样的时间内获得所需的更多数据记录，从而减少客户端与服务器端的物理I/O，减轻网络的负担。　　以下讲述中用到以下术语及表示（限于篇幅，不作详解，请参阅文献［1］）：　　Y函数依赖于X记作：X→Y;Y函数完全依赖于X记作：　　Y函数部分依赖于X记作：；Z传递函数依赖于Y记作：　　关系R具有连接依赖记作：JD*(X1,X2,,XN)（JD:JoinDependentcy）;Y多值依赖于X记作：X→→Y　　第一范式(1NF)　　定义：如果关系R中所有属性的值域都是单纯域，那

3、么关系模式R是第一范式的，记作R∈1NF。　　这一限制是关系的基本性质，所以任何关系都必须满足第一范式。在仅满足1NF的表中，数据冗余大、修改量大、插入删除时会有异常，由此我们引入2NF。　　第二范式(2NF)　　定义：如果关系模式R是第一范式的，而且关系中每一个非主属性不部分依赖于主键，称R是第二范式的，记作：R∈2NF。　　不满足2NF的关系会产生前面讲的插入异常、删除异常、修改复杂,解决办法是用投影分解。数据库的1NF与2NF较易取得，在此不再举例赘述。　　第三范式(3NF)　　定义：如果关系模式R是2NF的，且每一个非主属性都不传递依赖于主键，称R是第三范式的，

4、记作R∈3NF。　　反例：下表表示关系R3(sbbh,czmc,czdz,sbxh)，其中sbbh构成主键。设备编码(sbbm)厂站名称(czmc)厂站地址(czdz)设备型号(sbxh)10101神州面粉厂神州E66II面粉机　　分析上表的函数依赖，由sbbh→czmc，czmc→sbbh，czmc→czdz，得sbbh→czdz，所以，因而有时仍会产生类似满足2NF的问题。解决办法：将R3分解为R31(sbbh,czmc,sbxh)，R32(czmc,czdz)。分解后的R31和R32中不再存在传递依赖。　　3NF去除了非主属性对主键的

5、部分函数依赖和传递函数依赖。一般满足3NF的关系模式已能消除冗余和各种异常现象，获得较满意的效果，但无论2NF还是3NF都没有涉及主属性间的函数依赖，所以有时仍会引起一些问题。由此我们引入BC范式(BF，Boyeet和Codd提出)，通常认为BF是第三范式的改进。　　BC范式的定义：如果关系模式R∈1NF，且R中每一个决定因素都是候选键，则R是满足BC范式的关系，记作R∈BF。　　当一个关系模式R∈BF，则在函数依赖范畴里，已实现了分离，消除了插入、删除的异常。　　第四范式(4NF)　　第四范式是BC范式的推广，是针对有多值依赖的关系模式所定义的规范化形式。　

6、　定义：关系模式R<U,F>∈1NF，X、Y是Ｕ的非空子集，，Z=U-X-Y也非空。此时若X→→Y，则X必包含R的主键，称Ｒ是第四范式的，记作：R∈4NF。　　反例：下表表示关系R4(sbm,cz#,sccj)。设备名(sbm)厂站代码(czdm)生产厂家(sccj)引风机101匈牙利引风机101沈阳风机厂引风机101成都电力机械厂引风机102沈阳风机厂　　分析上表，对sbm的一个值，不论sccj取什么值，总有一组确定的cz#与之对应，所以有：sbm→→cz#，同样分析有sbm→→sccj。这说明

7、R4不满足4NF，此种关系模式有数据冗余和修改量大等弊端。可用分解法消除不满足4NF的非平凡多值依赖。解决办法：把R4分解为R41(sbm,cz#)，R42(sbm,sccj)。　　第五范式(5NF)　　前面我们提高范式等级的办法是分解，把一个关系用投影来代替，这些投影一般都能通过连接得到原来的关系。但有一种关系不能无损分解成两个投影，而能分解成三个以上的投影。如图1中，关系ABC可分解成两个投影AB和BC(或AC和BC