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1、关系模式的规范化ppt课件目录CONTENTS关系模式规范化的概述第一范式(1NF)第二范式(2NF)第三范式(3NF)BCNF范式范式之间的关系和转化关系模式规范化的应用场景01关系模式规范化的概述关系模式的规范化是指在关系数据库设计中,通过一系列的数学方法和技术,将数据库中的关系模式(即表格的结构)逐步分解和转化,以消除数据冗余、解决数据依赖冲突,并确保数据的一致性和完整性。关系模式的规范化主要基于函数依赖和范式的理论,通过逐步消除冗余属性、处理数据依赖冲突,最终达到一定的规范化程度,如第三范式(3NF)或更高范式。什么是关系模式的规范化规范化可以消除数据冗余,减少存储空间的浪费,并降低数
2、据维护成本。减少数据冗余保证数据一致性提高查询效率简化数据库设计通过规范化,可以确保数据的一致性和完整性,避免因数据更新、删除操作而产生的错误和异常。规范化可以优化数据库的查询性能,减少查询时需要访问的表和行数,提高查询效率。通过规范化,可以将复杂的数据库设计分解为多个简单的关系模式,简化设计过程,降低设计难度。关系模式规范化的重要性关系模式的分解关系模式的分解是将一个复杂的关系模式分解为多个简单的关系模式,以满足特定的范式要求。函数依赖函数依赖是关系模式中属性之间的约束关系,表示一个属性或属性组合的值可以决定另一个属性的值。范式范式是规范化程度的级别,表示关系模式满足的一系列约束条件。常见的
3、范式有第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)等。多值依赖多值依赖是关系模式中一种更复杂的数据依赖关系,表示一个属性的值可以依赖于其他属性的值组合。关系模式规范化的基本概念02第一范式(1NF)1NF的定义1NF(第一范式)是指关系模式中的每个属性都不可再分,即每个属性都是最小的数据单元。关系模式中的每个属性都必须有明确的类型,例如整数、字符串、日期等。1NF的性质1NF确保了数据的原子性,即数据项不可再分,保证了数据的完整性。1NF避免了数据冗余和插入、删除异常等问题,提高了数据的一致性和可靠性。对关系模式进行规范化,将原始关系分解为多个较小的关系模式,确保每个属性不可再分
4、。对关系模式进行重构,消除重复和冗余的数据,确保数据的唯一性和准确性。如何达到1NF03第二范式(2NF)不是候选键的属性。非主属性唯一标识记录的属性或属性组合。主键2NF的定义2NF的性质010203简化了数据结构,提高了数据完整性。有利于减少数据冗余和避免更新异常。消除了部分函数依赖,只允许完全函数依赖。01识别并确定关系模式中的主键和候选键。02分析非主属性对主键的依赖情况,确保非主属性完全依赖于整个主键。03如果存在部分函数依赖,通过增加新的属性或合并原有属性来消除这种依赖关系。04确保达到2NF后,关系模式的数据结构简单、清晰,提高了数据的完整性和一致性。如何达到2NF04第三范式(
5、3NF)非主属性关系中除主键外的其他属性。函数依赖关系中一个或一组属性的值可以决定另一个属性的值。3NF的定义在3NF中,非主属性之间不能存在传递依赖,即非主属性不能通过其他非主属性来决定。消除传递依赖在3NF中,非主属性与主键之间的依赖关系是确定的,不会因为其他非主属性的改变而改变。数据独立性通过消除传递依赖和数据独立性,3NF可以减少数据冗余,提高数据的一致性和完整性。减少冗余数据3NF的性质首先需要识别出关系模式中的主键和非主属性。识别主键和非主属性分析关系模式,找出所有的函数依赖关系。识别函数依赖通过重新设计关系模式,消除非主属性之间的传递依赖。消除传递依赖根据消除传递依赖后的函数依赖
6、关系,重新设计关系模式,使其满足3NF的要求。重新设计关系模式如何达到3NF05BCNF范式BCNF范式是第三范式的一种,它要求关系模式满足所有属性都是非传递决定性的。非传递决定性意味着如果一个属性B能决定属性A,而属性A不能决定属性B,那么属性B就是非传递决定性的。BCNF的定义VSBCNF范式消除了传递依赖,从而减少了数据冗余和更新异常的可能性。BCNF范式是相对较弱的范式,它允许有部分函数依赖,但不允许有完全函数依赖。BCNF的性质识别关系模式中的函数依赖,并确定哪些是传递依赖。通过分解关系模式或引入新的候选键来消除传递依赖,从而满足BCNF的要求。在分解过程中,需要确保分解后的关系模式
7、仍然满足BCNF的要求,并且能够保持数据的完整性。如何达到BCNF06范式之间的关系和转化第一范式(1NF)是第二范式(2NF)的基础一个满足1NF的关系模式如果不满足2NF,可以通过分解成多个满足1NF的关系模式来达到2NF。第二范式(2NF)是第三范式(3NF)的基础一个满足2NF的关系模式如果不满足3NF,可以通过分解成多个满足2NF的关系模式来达到3NF。第三范式(3NF)是BCNF的基础一个满足3NF的关系模式如果不满足BCNF,可以通过分解成多个满足3NF的关系模式来达到BCNF。范式之间的关系从2NF到3NF的转化将关系模式分解为多个关系模式,使得每个关系模式都满足2NF和3NF
8、。从3NF到BCNF的转化将关系模式分解为多个关系模式,使得每个关系模式都满足3NF和BCNF。从1NF到2NF的转化将关系模式分解为多个关系模式,使得每个关系模式都满足1NF和2NF。范式之间的转化07关系模式规范化的应用场景数据结构合理化通过规范化,确保数据库中的关系模式满足一定的范式要求,从而使数据结构更加合理、清晰,降低数据冗余和操作异常的风险。提高数据一致性规范化有助于保证数据的一致性,避免数据在不同表中重复存储,从而降低数据不一致的问题。简化数据库设计过程通过规范化,可以简化数据库设计过程,减少设计错误,提高设计效率。数据库设计03防止数据修改异常通过规范化,可以降低因修改操作导致的数据完整性破坏的风险,确保数据的准确性和一致性。01防止数据插入异常通过规范化,可以消除数据冗余,从而避免因数据插入异常导致的数据完整性破坏。02防止数据删除异常规范化可以降低因删除操作导致的数据完整性破坏的风险,确保数据的完整性。数据完整性保护提高数据查询效率减少数据冗余可以提高数据查询效率,因为数据库系统在查询时需要处理的数据量减少了。提高数据维护效率由于减少了数据冗余,数据的维护工作量也相应减少,从而提高数据维护的效率。减少数据冗余通过规范化,可以消除数据冗余,避免数据的重复存储,从而降低存储空间的浪费。数据冗余消除THANKSTHANKYOUFORYOURWATCHING