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    数据库技术基础1.ppt

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    数据库技术基础1.ppt

    第4章 数据库及应用程序开发,现实世界事物的客观存在,由事物及其性质反映。 信息世界是对现实世界的抽象,事物在信息世界中称为实体。实体是由属性来描述的。反映事物及其之间联系的模型称为(实体)概念模型。 数据世界信息的数据化。用记录和数据项分别描述信息世界中的实体及属性。实体模型数据化后数据模型。,,4.1 数据库技术基础,4.1.1 数据模型 1、概念模型 (1)基本概念 实体(Entity)客观存在并可互相区别的事物称为实体。 属性Attribute实体具有的特性称为属性。 属性组合起来表征了一个学生。,,码(Key)唯一标识实体的属性或属性组。 域Domain属性的取值范围。,,实体型(Entity Type)具有相同属性的实体所具有的共同特征和性质。用实体名及属性名集合来抽象。例如,学生(学号、姓名、性别、出生年月、系、入学时间) 实体集(Entity Set)同种实体的集合。全体学生就是一个实体集。,联系(Relationship),实体之间存在着联系。实体之间的联系分为三类 (1)一对一联系(11)实体集A中的每一个实体最多与实体集B中的一个实体,反之亦然。,,(2)一对多联系1n,实体集A中的每一个实体与实体集B中的n个实体n0联系,而实体集B中的每一个实体与实体集A最多只有一个实体联系。如班级集和学生集是一对多联系。,,多对多联系mn,实体集A中的每一个实体与实体集B中的n个实体n0联系,而实体集B中的每一个实体与实体集A中的m个m0实体联系。如课程和学生之间的联系。,,(2) 概念模型的表示方法,实体联系模型(Entity-Relation) 实体矩形表示 属性用椭圆表示 联系用菱形表示,2、数据模型,关系模型用关系(表)来描述实体及实体之间的联系。 关系表 元组表中的一行 属性表的一列 主码唯一确定元组的属性或属性组。 关系的描述方式 关系名(属性1,属性2, ,属性n) 学生(学号、姓名、性别、出生年月、系、入学时间),如学生课程、学生与课程之间的多对多联系 学生(学号、姓名、性别、年龄) 课程(课程号,课程名,学分) 选课(学号,课程号,成绩) 特点 (1)建立在严格的数学基础上。 (2)简单结构简单、清晰易用。 (3)存取路径透明。 缺点查询效率不高。,4.1.2 规范化理论,1 问题的提出 关系 S(no,name,department,dean,course, grade) 选课关系(学号,姓名,所在系,系主任,课程,成绩)存在以下问题 (1)插入异常如果一个系刚成立,还没有学生,无法将该系及其负责人的信息存入数据库。,(2)删除异常如果一个系的所有学生都毕业了,在删除所有学生选课记录的时候,该系及其负责人的信息也丢失了。 (3)冗余大多少学生选课,该系及其负责人的信息就要出现多少次。造成存储空间的浪费,容易引起数据的不一致性。 原因数据之间的依赖。,2 函数依赖,(1) 函数依赖定义 设R(U)是一个关系模式,X和Y是U的两个子集,如果R中的任意两个元组,X上属性值相同时,Y上属性值也必然相同,称Y函数依赖于X,或X函数决定Y。记为X→Y。,如果对X的任何真子集X1,X1→Y不成立, 称Y完全函数依赖于X, 记为X1→Y;否则称Y部分函数依赖于X,记为X1→Y 。,f,p,(2)传递函数依赖,设R(U)是一个关系模式,X、Y和Z是U的子集,若X→Y,Y→Z,且X不函数依赖于Y,称Z传递函数依赖于X。,3、关系的规范化,关系要满足一定的要求,根据满足程度的不同,分为不同的范式(Normal )。 (1) 第一范式1NF 满足最低要求的称为1NF。所有属性都是基本数据项。例如,将一个元组拆开为多个元组。,1NF存在数据冗余、插入、删除异常现象。,(2)第二范式2NF,如果R是1NF,并且每个非主属性都完全函数依赖于关键字,则R是2NF。 因为(no, course)是关键字。(no, course)部分决定dean和department。拆分为 N_Cno,course,grade和 N_D no,department, dean,在N_C中,(no, course)是主关键字。(no, course)完全决定grade。 N_C,在N_D中,no是主关键字,no完全决定department 和dean。 N_D,(3)第三范式3NF,如果R是2NF,并且每个非主属性都不传递函数依赖于关键字,则R是3NF。 N_C no,course,grade是3NF,但N_D no,department, dean不是3NF,因为department函数依赖于no, dean函数依赖于department,所以dean传递函数依赖于no。 将N_Dno,department, dean拆分为N_D_1no,department和D_Ddepartment, dean,N_D1,D_D,(4)其他范式,BCNF、4NF和5NF。 关系5NF属于4NF,4NF属于BCNF,BCNF属于3NF,3NF属于2NF,2NF属于1NF。 一般到达3NF就可以了。,

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