关系模式规范化
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简述关系模式规范化过程
关系模式规范化是一种将关系模式转换为更高级别的模式的过程,以提高数据库的性能和可维护性。
它的目的是减少冗余,消除潜在的更新异常,并使数据库更容易维护。
关系模式规范化的过程包括:
1.确定属性依赖:首先,需要确定属性之间的依赖关系,以便确定哪些属性可以被删除,以及哪些属性可以被拆分。
2.确定函数依赖:函数依赖是指一个属性或一组属性可以用来确定另一个属性的值。
3.确定范式:范式是指一种模式,它可以用来描述一个关系模式的结构。
4.确定正则化:正则化是指将关系模式转换为更高级别的模式,以减少冗余和消除潜在的更新异常。
5.确定拆分:拆分是指将一个关系模式拆分成多个模式,以减少冗余和消除潜在的更新异常。
6.确定合并:合并是指将多个关系模式合并成一个模式,以减少冗余和消除潜在的更新异常。
7.确定索引:索引是指在数据库中创建一个索引,以提高查询性能。
关系模式规范化的过程可以提高数据库的性能和可维护性,并使数据库更容易维护。
它可以帮助减少冗余,消除潜在的更新异常,并使数据库更容易维护。
因此,关系模式规范化是一个重要的数据库设计过程,可以提高数据库的性能和可维护性。
第6章关系模式的规范化理论关系数据库的规范化设计是指面对一个现实问题,如何选择一个比较好的关系模式集合。
规范化设计理论对关系数据库结构的设计起着重要的作用。
关系模型有严格的数学理论基础,因此人们就以关系模型为作为讨论对象,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。
本章内容(1)关系模式的冗余和异常问题。
(2)FD的定义、逻辑蕴涵、闭包、推理规则、与关键码的联系;平凡的FD;属性集的闭包;推理规则的正确性和完备性;FD集的等价;最小依赖集。
(3)无损分解的定义、性质、测试;保持依赖集的分解。
(4)关系模式的范式:1NF,2NF,3NF,BCNF。
分解成2NF、3NF模式集的算法。
(5)MVD、4NF、5NF的定义。
一,关系模式设计中的问题1.什么是好的数据库构建好的,合适的数据库模式,是数据库设计的基本问题a) 体现客观世界的信息b) 无过度的冗余c) 无插入异常d) 无删除异常e) 无更新复杂如书上的S_C_G关系。
假设需要设计一个学生学习情况数据库StuDB。
下面我们以模式S_C_G(Sno,Sname,Dname,Age,Cno,Cname,Score,Pre_cno)为例来说明该模式存在的问题。
下表是其一个实例。
3冗余度大:每选一门课,他本人信息和有关课程信息都要重复一次。
4插入异常:插入一门课,若没学生选修,则不能把该课程插入表中。
5删除异常:如S11号学生的删除,有一门只有他选,会造成课程的丢失。
6更新复杂:更新一个人的信息,则要同时更新很多条记录。
还有更新选修课时也存在这样的情况。
2.异常的原因:数据信赖的约束3.解决方法:数据库设计的规范化:分解,每个相对的独立,依赖关系比较单纯,如分解为3NF 我们采用分解的方法,将上述S_C_G分解成以下三个模式:S(Sno,Sname,age,Dname)C(Cno,Cname,Pre_cno)S_C(Sno,Cno,Score)4.规范化设计理论包括三个内容:i> 数据信赖---- 核心,研究数据之间的联系ii> 范式---- 关系模式的标准iii> 模式设计方法---- 自动化设计的基础二,函数依赖(Functional Dependency,FD)1. 函数依赖的定义:(还有非函数的依赖?,什么是函数?给出一个值能唯一确定另外一个值?映射:一对一,多对一,一对多?)定义:函数依赖是指一个或一组属性可以(唯一)决定其它属性的值。
简述关系模式规范化
关系模式规范化是一种技术,是按照一定的规则将关系模式进行重新组织和整理的过程。
其宗旨在于提高系统的完整性和弹性,将数据结构按照一定的高低规则排列,使其冗余度降至最低。
关系数据模式(Relational Data Model)是一种结构化的数据模式,在逻辑数
据库系统中被用作描述数据库的数据结构(RDM亦被称为 E-R模型)。
关系模式是一种关系数据模式,可以将关系型数据库中彼此有一定联系的实体之间构建出一个逻辑关系,其中存储在数据库中的信息元素彼此联系起来,形成一条完整的记录。
它可以表示多个实体之间的一个强耦合的逻辑关系,其中的实体之间的数据结构是精确和完整的,可以很容易的进行提取和检索。
关系模式规范化有三个主要阶段:第一阶段是简单规范化(简单的冗余度消除);第二阶段是必要的规范化;第三阶段是高级规范化。
简单规范化阶段是关系模式规范化的最初阶段,主要是针对关系模式中冗余性和破坏单一原则(第一范式)引起的错误进行发现和消除,所以这一阶段的操作就是将冗余性数据移入另外的表格中。
必要的规范化阶段是对关系模式规范化的关键阶段,在该阶段,根据一定的规则移除掉第一范式中不充分函数依赖(也称为不完全函数依赖),通过这种方式可以完全实现第二范式,也就是把所有非主属性完全依赖于主属性。
高级规范化阶段涉及重新把已经规范化的模式进步进一步抽象化,使之达到第三范式甚至第四范式水平,也就是非主属性完全的依赖于主属性,同时剔除掉冗余数据。
关系模式规范化是将关系模式按照一定的规则组织和整理的过程,有利于提升模式的完整性和弹性,降低其冗余度,它主要包括简单规范化、必要规范化和高级规范化三个阶段,是一种十分重要的数据库。
第六章关系的规范化设计第六章关系的规范化设计第一节问题的提出第二节函数依赖第三节范式第四节数据依赖的公理系统第一节关系模式设计问题的提出如何设计一个合理的关系数据库模式?c3c2c1c3c1cno 77OS丁惠s283DS 丁惠s290DB 丁惠s287OS 李立s178DB 李立s1gradecname sname sno 泛关系模式泛关系:泛关系模式中存在的问题c3c2c1c3c1cno 77OS丁惠s283DS 丁惠s290DB 丁惠s287OS 李立s178DB 李立s1gradecname sname sno反映现实世界操作性能例:设计教学管理关系数据库模型sc问题分析Sno Cno Tno Sname Grade Cname Tname S1C1T1赵民90OS彭S1C2T2赵民90DS杨S1C3T3赵民85C++刘S1C4T4赵民87DB张S2C1T4李军90OS张S3C1T4陈江75OS张S3C2T2陈江70DS杨S3C4T4陈江56DB张S4C1T1魏致90OS彭S4C2T2魏致85DS杨S5C1T1乔远95OS彭S5C4T4乔远80DB张关系SCT产生问题的原因?解:sct(sno, cno, tno, sname, grade, cname, tname)属性间约束关系(即数据间的依赖关系)太强解一:(sno,(cno,tno,(tno,cno, tname (sno,cno,解二:(sno,(cno,(tno, tname (sno,cno,(tno,cno)分解关系解决问题的方法:例sc解(sno, cno, tno, sname, grade, cname, tnameS n o S n a m e S 1赵民S 2李军S 3陈江S 4魏致S 5乔远StudentsCno Cname C1OS C2DS C3C++C4DBCoursesSnoCno Grade S1C190S1C290S1C385S1C487S2C190S3C175S3C270S3C456S4C190S4C285S5C195S5C480scTno Tname T1 彭 T2 杨 T3 刘 T4 张TeachersTeachCno Tno C1T1C1T4C2T2C3T3C4T4本章要解决的主要问题理想第二节:函数依赖数据依赖函数依赖(1)、函数依赖定义X 函数决定Y Y函数依赖于XX Y例:只能根据语义来确定函数依赖性的存在与否。
5第五章第4讲关系模式的规范化关系模式的规范化是数据库设计中的一个重要概念,它通过一系列规则和规范化原则,使得关系模式能够更加合理、高效地组织和管理数据。
规范化的目的是消除冗余和数据依赖,以避免数据异常和不一致的情况发生。
本文将介绍关系模式规范化的基本概念、规则和原则,并讨论规范化的实际应用。
关系模式规范化的基本概念是:在关系数据库中,每个关系模式都应该经过规范化,以达到最佳的数据结构和数据组织方式。
规范化是一个多阶段的过程,每个阶段都有特定的规则和原则。
第一范式(1NF)是最基本的规范化原则。
它要求每个关系模式的属性都是原子性的,即不可再分的。
这意味着属性的值不可以是集合、数组或多值的。
如果一个属性的值可以被分解为更小的数据项,则需要拆分为多个属性,使得每个属性都是原子的。
第二范式(2NF)要求在满足1NF的基础上,消除非主属性对码的部分函数依赖。
函数依赖指的是当一个属性的值确定之后,另一个属性的值也能确定。
如果一个属性只依赖于码中的一部分属性,而不是整个码,那么它就存在部分函数依赖,需要拆分为多个关系模式,以消除这种依赖。
第三范式(3NF)要求在满足2NF的基础上,消除非主属性对互相之间的传递依赖。
传递依赖指的是当一个属性的值确定之后,其他非主属性的值也能确定。
如果一个非主属性依赖于另一个非主属性,而不是直接依赖于码,那么它就存在传递依赖,需要拆分为多个关系模式,以消除这种依赖。
此外,还有更高级的规范化形式,如BCNF(巴斯-科德范式)和第四范式。
BCNF要求在满足3NF的基础上,消除所有非主属性对码的冗余依赖。
第四范式则要求在满足BCNF的基础上,消除多值依赖和联合依赖。
这些规范化原则和规则都是为了最大程度地消除数据冗余和依赖问题,并提高数据库的性能和数据完整性。
关系模式规范化在实际应用中有着广泛的应用。
首先,在数据库设计阶段就应该考虑规范化原则,选择合适的属性和关系模式,避免冗余和依赖问题。
关系模式规范化
关系模式规范化是对数据库表的列进行规范化的重要技术。
它不仅能够提高数据库的可读性和安全性,还能够减少数据库查询时间,提高系统运行效率。
本文将详细介绍关系模式规范化的概念、原理和步骤,帮助读者更好地理解和应用这一重要技术。
关系模型规范化是一种将数据库表中的列规范化的过程,主要是为了降低表中冗余列的数量,以节省存储空间和减少数据冗余,并且符合一些基本的数据库设计的基本要求。
关系模式规范化由三个步骤构成:分解,标准化和继承。
首先,我们需要做的是分解数据库表,这就是所谓的“分解”。
将一个表中的列分解成多个表,每个表具有一组相关的列。
例如,我们可以将一个含有客户名字、地址和电话号码的表分解为两个表,一个表包含客户名字和地址,另一个表包含客户名字和电话号码。
而且,他们之间有一个“客户ID”的关联,以此实现表间的关联。
接下来,要对列进行标准化处理,这一步叫做“标准化”。
主要是为了消除表中多余的重复列,使每一列保持一致性。
比如,在一个表中,客户地址可以分为多个列,比如国家、省份、城市等,但这种方法会带来重复冗余,应当将这些地址信息合并成一列,以减少列的数量。
最后,要对列进行继承,这一步叫做“继承”。
即从一个表中继承数据,在另一个表中使用。
例如,如果一张表涉及客户的基本信息,另一张表涉及客户的订单信息,那么就可以在客户订单信息表中继承
客户的基本信息,即客户的ID,而无需重复输入基本信息。
以上就是关系模式规范化的基本原理和步骤,它旨在通过规范化表的列,减少数据冗余,提高数据库的可读性和安全性,同时节省存储空间和查询时间。
如果读者们可以掌握关系模式规范化的知识点,就可以更好地实现数据库表列的规范化,从而提高数据库系统的安全性和性能。