关系数据库设计一般方法 范式及完整性
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时间：2015年06月12日
关系数据库设计一般方法
1。数据库需求分析
2。数据库概念结构设计（E-R）
3。数据库逻辑设计（表格形式）
4。数据库物理结构实现（创建数据库）
2。关系完整性
实体完整性：一个基本关系通常对应现实世界的一个实体集
参照完整性：现实世界中实体之间往往有某种内在联系
用户自定义完整性：用户自定义的约束条件
关系数据库设计之时要遵守一定的规则的。尤其是数据库设计范式，现简单
介绍1NF（第一范式），2NF（第二范式），3NF（第三范式）至于BCNF,第四范式及第五范式要求就更高了，所以就不介绍了。
第一范式（1NF）：在关系模式R中的每一个具体关系 r 中，如果每个属性值都是不可再分的最小数据单位，则称 R 是第一范式的关系。
例：
如职工号，姓名，电话号码组成一个表（一个人可能有一个办公室电话和一个家庭电话号码），范式成为1NF有三种方法：
一是：重复存储职工号和姓名。这样，关键字只能是电话号码。
二是：职工号为关键字，电话号码分为单位电话和住宅电话两个属性
三是：职工号为关键字，但强制每条记录只能有一个电话号码。
以上方法第一种不可取，根据实际情况选取二，三种。
第二范式（2NF）：如果关系模式 R（U，F）中的所有非主属性都完全依赖于任意一个候选关键字，则称关系 R 是属于第二范式。
例：
选课关系 SCI(sno, cno, grade, credit)其中sno（学号）,cno(课程号),grade（成绩）,credit（学分）
由以上关系，关键字为组合关键字（sno,cno）在应用中使用以上关系模式
有以有问题：
1。数据冗余：假设同一门课由N多个学生选修，学分就重复N次。
2。更新异常：若调整了某课程的学分，相应元组credit值都得更新，有可能出现同一门课学分不同。
3。插入异常：如计划开新课，由于没有人选修，没有学号关键字，只能等有人选修才能把课程和学分存入
4。删除异常：若学生已经毕业，从当前数据库删除选修记录，某些课程新生尚未选修，则此门课程用及学分记录无法保存。原因：非关键属性credit仅函数依赖于 cno，也就是 credit部分依赖组合关键字(sno, cno)而不是完全依赖
解决方法：
分成两个关系模式
sc1(sno, cno, grade)c2(cno, credit)
新关系包括两个关系模式，它们之间通过 sc1 中的外关键字(cno)相联系，需要时再进行自然连接，恢复了原来的关系.
第三范式（3NF）：如果关系模式R（U， F）中的所有非主属性对任何候选关键字都不存在传递依赖，则称关系 R 属于第三范式
例：
s1(sno, sname, dno, dname, location)各属性分别代表学号，姓名，所在系，系名称，系地址。
关键字 sno 决定各个属性。
由于是单个关键字，没有部分依赖的问题，肯定是 2NF。但是这关系肯定有大量的冗余，
有关学生所在的几个属性 dno,dname,location将重复存储，插入，删除和修改时也将产生类似上例的情况
原因：关系中存在传递依赖造成。即：
函数决定是通过传递依赖 sno->location实现的，也就是说，sno不直接决定
非主属性location。
解决问题：每个关系模式中不能留有传递依赖。解决方法：
分为两个关系s(sno, sname, dno)
d(dno, dname, location)
注意：关系S中不能没有外关键字 dno，否则两个关系之间失去联系
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