数据库规范化设计ppt课件.ppt

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1、数据库规范化设计关系数据库的规范化理论1关系模式的冗余和异常问题2函数依赖3范式和规范化方法数据库规范化设计2在数据库中，如何构造合适的数据模式，是数据库设计中的一个基本问题，它涉及到一系列的理论。由于关系模型有严格的数学理论基础，并且可以向别的数据模型转换，因此，人们就以关系模型为背景来讨论这个问题，形成了数据库逻辑设计的一个有力工具——关系数据库的规范化理论。数据库规范化设计31关系模式的冗余和异常问题数据冗余是指同一个数据在系统中多次重复出现。在数据管理中，数据冗余一直是影响系统性能的大问题。在文件系统中，由于文件之间没有联系，有时一个数据在多个文

2、件中出现。数据库系统克服了文件系统的这种缺陷，但是如果关系模式设计得不好，仍然会象文件系统一样出现数据的冗余、异常等问题。假设在物资管理数据库系统中有一个关系模式R（Dwbm，Dwmc，Wzbm，Wzmc，Rq，Jldw，Price，Qls，Sfs），其属性分别表示单位编码、单位名称、物资编码、物资名称、领料时间、计量单位、价格、请领量、实发量。用此关系模式建立一个简单的关系数据库，它可以用图1.1表示，见下页:4DwbmDwmcWzbmWzmcRqJldwPriceQlsSfs0101一分厂一车间02010125铜管材2002/12/01根905501

3、01一分厂一车间010401锆镁合金2002/12/01Kg12001080101一分厂一车间010101铍铜合金2002/12/02Kg80020200101一分厂一车间02010220铜管材2002/12/02根80550101一分厂一车间02010125铜管材2002/12/02根9010100102一分厂二车间010301铅锑合金2002/12/02Kg1000880102一分厂二车间02010125铜管材2002/12/02根90330221二分厂生产科02020125铝管材2002/12/02根7020151关系模式的冗余和异常问题5从这个数

4、据库中可以看出它有如下缺点：（1）冗余度大：在这个数据库中，一个单位如果领料n次，则它的有关信息就要重复n遍。如一分厂一车间领了5次料，则有关它的所有信息重复了5遍，这就造成了数据的极大冗余。类似的情况也出现在物资的信息中。（2）插入异常：如果新进了一种物资，要把这种物资的信息存储到关系中去，但若还没有单位领用这种物资，则很难将其存入到这个数据库内。这种现象叫插入异常。（3）删除异常：反过来，如果要删除物资名称为25铝管材的信息，则在把25铝管材的有关信息删除时，连单位二分厂生产科的有关信息也被删除，并且在整个数据库中再也找不到有关二分厂生产科的信息。这

5、也是数据库中的一种不正常的现象，叫做删除异常。1关系模式的冗余和异常问题6因此关系模式R存在冗余和操作异常现象。假如把关系模式R改造一下，分成三个关系模式：R1(Dwbm，Dwmc)R2(Wzbm，Wzmc，Jldw，Price)R3(Dwbm，Wzbm，Rq，Qls，Sfs)其关系实例如图1.2所示。将这个数据库与前面的比较就会发现其不同之处。1关系模式的冗余和异常问题7DwbmDwmc0101一分厂一车间0102一分厂二车间0221二分厂生产科WzbmWzmcJldwPrice02010125铜管材根90010401锆镁合金Kg1200010101铍

6、铜合金Kg80002010220铜管材根80010301铅锑合金Kg100002020125铝管材根70（a）关系模式R1（b）关系模式R2图1.2改进后的关系数据库实例1关系模式的冗余和异常问题8DwbmWzbmRqQlsSfs01010201012002/12/015501010104012002/12/0110801010101012002/12/02202001010201022002/12/025501010201012002/12/02101001020103012002/12/028801020201012002/12/0233022102

7、02012002/12/022015（c）关系模式R3图1.2改进后的关系数据库实例1关系模式的冗余和异常问题9（1）冗余度：这个数据库的冗余度大大减小。它仅有少量的冗余，这些冗余都保持在一个合理的水平。（2）插入异常：由于将单位、物资和领料情况均分成不同的关系，因此不会产生插入异常现象。此时如要插入一种物资的信息，只要在关系R2中增加一个元组即成。（3）删除异常：由于分离成三个关系，所以也不会出现删除异常现象。此时如要删除物资名称为25铝管材而引起的将二分厂生产科信息也一起删除的现象也不会出现了。1关系模式的冗余和异常问题10从这个例子中可以看出，对于

8、同一个问题，构造的数据模式方案不同，则效果有“好”“坏”之分。好的构造方案既具有