2012年計算機等考四級數(shù)據(jù)庫工程師備考筆記（五）

　　4、 改進的第三范式：

　　(1) 定義：如果關(guān)系模式R是1NF，且每個屬性既不相存在部分函數(shù)依賴也不存在傳遞函數(shù)依賴于候選碼，則稱R是改進的第三范式(BCNF)。

　　5、 多值依賴與4NF：

　　(1) 多值依賴：表示關(guān)系中屬性(如A、B、C)之間的依賴，對于A的每個值，都存在一個B或C的值的集合，而且B和C的值相互獨立，記為：AààB、AààC。

　　(2) 第四范式：如果關(guān)系模式R屬于1NF，對于R的每個非平凡的多值依賴XàY(Y不屬于X)，X含有候選碼，則R是第四范式。即是從BCNF范式中消除主碼內(nèi)的獨立依賴集(非平凡多值依賴)可達(dá)4NF。

　　6、 連接依賴與5NF：

　　(1) 連鎖依賴：設(shè)關(guān)系模式R，R的屬性子集為R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7…，當(dāng)且僅當(dāng)R的每個合法值等于R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7…的投影連接時，稱R滿足連接依賴。

　　(2) 第五范式：設(shè)R是一個滿足5NF的關(guān)系模式，當(dāng)且僅當(dāng)R的每一個非平凡連接依賴都被R的候選碼所蘊含，即從4NF中消除非候選碼所蘊含的連接依賴為5NF。

　　7、 總結(jié)：

　　(1) 范式表達(dá)了關(guān)系模式滿足的條件，也是衡量關(guān)系模式設(shè)計優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。

　　(2) 利用范式進行規(guī)范化設(shè)計的目的是消除數(shù)據(jù)冗余，避免出現(xiàn)異常，使結(jié)構(gòu)更合理。

　　(3) 規(guī)范化設(shè)計的基本過程是對關(guān)系進行的分解，消除屬性間不合理的數(shù)據(jù)依賴，用一組等價的子關(guān)系代替原有的關(guān)系。

　　(4) 數(shù)據(jù)庫規(guī)范化的程序越高，其關(guān)系表就越多，從而增加了表之間連接運算的代價，影響了數(shù)據(jù)庫的執(zhí)行速度和性能。所以通常關(guān)系模式規(guī)范化工作僅做到3NF，這樣既使關(guān)系中不合理的屬性基本消除，規(guī)范化程度也不太高，保證數(shù)據(jù)庫有較好的性能。

　　5.4 數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計

　　5.4.1 初始關(guān)系模式的設(shè)計

　　1、 把ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式：

　　(1) 把ER模型中的每個實體集轉(zhuǎn)換成一個同名的關(guān)系，實體集的屬性就是關(guān)系的屬性，實體集的碼就是關(guān)系的碼。

　　(2) 把ER模型中的每個聯(lián)系轉(zhuǎn)換成一個關(guān)系，與該聯(lián)系相連的各實體集的碼以及聯(lián)系的屬性轉(zhuǎn)換成為關(guān)系的屬性。

　　(A) 若聯(lián)系為1:1，則每個實體集的碼均是該關(guān)系的候選碼。

　　(B) 若聯(lián)系為1:n，則關(guān)系的碼為n端實體集的碼。

　　(C) 若聯(lián)系為m:n，則關(guān)系的碼為各實體集碼的組合。

　　(3) 合并具有相同碼的關(guān)系

　　2、 檢查確認(rèn)對象：檢查轉(zhuǎn)換后的每個關(guān)系名和屬性名是否符合數(shù)據(jù)庫設(shè)計關(guān)于統(tǒng)一命名的約定。

　　5.4.2 優(yōu)化關(guān)系模式

　　1、 模式分解原則：

　　(1) 分解具有無損連接性：分解后的關(guān)系能夠恢復(fù)成原來的關(guān)系。

　　(2) 分解保持函數(shù)依賴：

　　(A) 無損連接和保持函數(shù)依賴是用于衡量一個模式分解是否導(dǎo)致原有模式中部分信息丟失的兩個標(biāo)準(zhǔn)。

　　(B) 當(dāng)一個關(guān)系被分解后會出現(xiàn)幾種結(jié)果，既有無損連接，又能保持函數(shù)依賴是較理想的分解結(jié)果，意味著在分解的過程中沒有丟失原有模式的任何信息。

　　(C) 一般情況下，分解到3NF就足夠了，但在3NF關(guān)系下，仍存在一定程度上的更新異常或不一致的隱患，但與數(shù)據(jù)庫性能比較起來是可以忽略的，因為在數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中通過增加一些數(shù)據(jù)約束，就可以解決3NF引起的數(shù)據(jù)問題了。

　　3、 優(yōu)化屬性：確定各字段的類型和長度。

　　4、 確認(rèn)模式滿足需要。

　　5.4.3 數(shù)據(jù)完整性設(shè)計

　　1、 指定義數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)值滿足的約束條件，通過對存儲的數(shù)據(jù)值的約束維護關(guān)系的完整性。

　　2、 數(shù)據(jù)值滿足條件分為：

　　(1) 域約束：限制指定列的取值及范圍。

　　(2) 主碼約束：定義每個關(guān)系的主碼值不空，且惟一。

　　(3) 引用完整性約束：定義不同模式的屬性間滿足的條件，及一個關(guān)系模式中屬性間可能滿足的條件。

　　5.4.4 安全模式和外模式的設(shè)計

　　1、 根據(jù)選定的DBMS支持的安全控制特征來確定。

　　2、 根據(jù)不同用戶對數(shù)據(jù)庫存取特點定義相關(guān)的外模式。

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