项目1数据库系统设计

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1、项目一数据库系统设计清华大学出版社SQLServer数据库管理与开发案例教程项目一主要任务数据库关系规范化数据库应用系统的设计方法学生管理系统设计实例2关系数据库模式设计问题不好的关系模式可能导致以下几个方面的问题:数据冗余插入异常删除异常修改异常数据库关系规范化3关系模式的规范化属性之间的联系一对一联系一对多联系多对多联系函数依赖平凡的函数依赖与非平凡的函数依赖函数依赖与属性间的联系类型有关函数依赖是语义范畴的概念函数依赖关系的存在与时间无关函数依赖可以保证关系分解的无损连接性数据库关系规范化4关系模式的规范化函数依赖的基本性质投影性扩张性合并性分解

2、性完全函数依赖和部分函数依赖传递函数依赖数据库关系规范化5关系模式的规范化理论第一范式定义：如果如果关系模式R所有的属性均为简单属性，即每个属性都是不可再分的，则称R属于第一范式，简称１NF，记作R∈１NF。规范化：关系模式最基本的要求是必须满足第一范式。凡是非规范化关系必须转化为规范化关系，方法是去掉组项和重复项，将所有数据项都分解成不可再分的最小数据项注意１NF是最基本的关系模式，任何关系都应遵守。仅满足第一范式的要求是远远不够的，它仍然存在插入异常、删除异常和更新异常等问题。数据库关系规范化6关系模式的规范化理论第二范式定义：如果关系模式R∈１N

3、F，R(U，F)中的所有的非主属性都完全函数依赖于任意一个候选关键字，则关系R属于第二范式(SecondNormalForm)，简称2NF，记作R∈2NF。规范化：2NF规范化指把１NF关系模式通过投影分解，消除非主属性对候选关键字的部分函数依赖，转换成2NF关系模式的集合过程。数据库关系规范化7关系模式的规范化理论第三范式定义：如果关系模式R∈2NF，R(U，F)中的所有的非主属性对任何候选关键字都不存在传递函数依赖，则称R是属于第三范式（ThirdNormalForm），简称3NF，记作R∈3NF。规范化：3NF的规范化是指2NF关系模式通过投影分

4、解，消除了非主属性对候选关键字的传递函数依赖，而转换成3NF关系模式的集合过程。注意由于3NF关系模式中不存在非主属性对关键字部分依赖和传递函数依赖，因此在很大程度上消除了数据的冗余和更新异常，因此在通常的数据库设计中，一般要求达到3NF。数据库关系规范化8关系模式的规范化理论BCNF范式定义：如果关系模式R∈１NF，且所有的函数依赖X→Y（Y不包含X），决定因素X都包含了R的一个侯选码，则称R属于BCNF(Boyce-CoddNormalForm)，记作R∈BCNF。规范化：BCNF的规范化是指把3NF关系模式通过投影分解转换成BCNF关系模式的集合

5、过程。下面以3NF关系模式Sc为例，来说明BCNF规范化的过程。多值依赖与4NFPage9数据库关系规范化9定义:设有关系模式R（U），U是属性全集，X，Y，Z是属性集U的子集，且Z=U-X-Y，如果对于R的任一关系，对于X的一个确定值，存在Y的一组值与之对应，且Y的这组值仅仅决定于X的值而与Z值无关，此时称Y多值依赖于X，或者X多值决定Y，记作X→→Y。在多值依赖中，若X→→Y且Z=U-X-Y≠φ，则称X→→Y是非平凡的多值依赖，否则称为平凡的多值依赖第四范式（4NF）的定义:把一个关系模式分解为4NF的方法与分解为BCNF的方法类似，就是当把一个关

6、系模式利用投影的方法消去非平凡且非函数依赖的多值依赖，并具有无损连接性。关系模式的规范化理论数据库关系规范化10关系模式的规范化理论4NF的分解:把一个关系模式分解为4NF的方法与分解为BCNF的方法类似，就是当把一个关系模式利用投影的方法消去非平凡且非函数依赖的多值依赖，并具有无损连接性。数据库关系规范化11需求分析概念结构设计逻辑结构设计物理设计数据库实施数据库的运行与维护数据库的设计方法数据库应用系统的设计方法12需求分析在需求调研的过程要重点了解用户的如下需求:用户的信息要求用户的处理要求对数据的安全性、完整性的要求Page13数据库应用系统的

7、设计方法13实体—联系模型将现实世界中客观存在的事物及它们所具有的特性抽象为信息世界的实体和属性。然后使用实体联系（EntityRelationship，E-R）图表示实体、属性、实体之间的联系（即概念数据模型）最后再将E-R图转换为数据世界中的联系。实体与联系Page14概念结构设计数据库应用系统的设计方法14概念结构设计——实体实体--现实世界中存在的并可相互区别的事物或概念称为实体。实体可以是具体的人、事、物，也可以是抽象的概念或联系。属性--属性是实体或者联系具有的特征或性质。例如，学生实体的属性有：学号、姓名、性别、籍贯、出生日期等。数据库应

8、用系统的设计方法15概念结构设计—联系联系--联系是指不同实体之间的关系。在E-R图中，用菱形