数据库设计

数据依赖

• 关系数据库内数据之间存在一定的数据依赖关系

函数依赖FD

• 一个属性的值可以唯一的决定其它属性的值

多值依赖MVD

• 一个属性的值决定其它属性的一组值
• 实际生活存在但很少

连接依赖JD

• 关系属性之间能够无损连接
  • 无损连接：连接后的元组数一个不多，一个不少
• 实际生活存在但很少

关系模式的规范化

关系模式的范式理论

1 NF 一范式

• 不支持表中套表
• 关系中的每一个元组必须是原子【即不可再分】

2 NF 二范式

• 数据库设计时，设计出来的表满足一范式，并且该表内不存在属性对主键的部分函数依赖。

例子：

• 若属性由（学号、姓名、班级、课程号、成绩）五个属性组成，其中（学号，课程号）共同组成主键。
  • 此时不满足二范式。
  • 其中的姓名和班级，只需要依赖主键中的学号就可以得到。

不满足2范式容易出现的问题：

• 插入异常
  • 上例中，不能插入一个还未选课的学生的信息
• 删除异常
  • 上例中，如果一个学生申请休学，把选过的课退了，那么他的信息也会被删除
• 更新异常
  • 更新中难以保持数据的一致性，上例的设计有大量的数据冗余

解决方法

• 设计时，一视一地。
  • 一张表只管一件事情

3 NF 三范式

• 在满足二范式的前提下，不存在属性对主键的传递依赖。

例子

• 若属性由（职工编号、工资级别、工资）三个属性组成，其中（职工编号）为主键。

分析

• 工资取决于工资级别，取决于职工编号

上例不满足3范式的问题

• 插入异常：当一个人的工资级别还没定的时候，他对应的工资也没有
• 删除异常：若只是删除一个员工的工资信息时，会把对应的工资级别信息也删除了
• 更新异常：数据内有大量的冗余

解决方法

• 设计时，一视一地。
  • 一张表只管一件事情

4 NF 四范式

• 在满足三范式的前提下，消除多值依赖。

5 NF 五范式

• 在满足四范式的前提下，消除连接依赖。

数据库设计方法

面向过程的方法

• 根据单位日常处理的流程，以过程为中心。
  • 好处
    • 在设计初期，能比较快的实现
  • 缺点
    • 没分析数据之间的关系，数据由冗余和矛盾，当流程进行改动时，会有很多问题

面向对象的方法

• 以数据为中心的方法
• 分析数据之间的关系，设计一些符合3NF的模式

数据库设计流程

• 需求分析，与用户交流确定需求
• 概念设计，分析数据之间的关系、实体及实体间的逻辑
• 逻辑设计，看采用的数据库系统，生成基表
• 物理设计，考虑数据在内存上到底如何存储

各阶段主要工作

需求分析阶段

• 数据字典
  • 把所有的基本数据元素都找出来
    • 解决问题：
      • 名字冲突：同名异意
      • 概念冲突
      • 域冲突
      • 编码问题
        • 压缩信息
        • 基本信息
        • 实体识别

概念设计阶段

• 用ER图抽象出实体
• 哪些数据项抽象成实体
• 实体间的联系
• 相关ER图工具

逻辑设计阶段

• 把ER图表达的数据模型进行建表
• 表和属性的命名规则
• 逆规范化
• 定义视图
• 考虑遗留系统的表的设计

物理设计阶段

• 根据DBMS特点对每个表的存储和索引情况进行权衡
• 分区设计

总结

• 仅仅在结构上满足3范式是不够的
• 一事一地包括每项信息的唯一，要提取出问题的本质，识别本质上同一概念的信息项
• 对于表达类似信息、能合并尽量合并
• 考虑到效率、用途等因素、该分开的要分开
• 结合DBMS内部实现技术，合理设计索引和文件结构，为查询优化准备号存取路径
• 在结构规范化、减少数据冗余和提高数据库访问性能之间仔细权衡，适当折中

案例分析一

• 一些表内数据相似，概念不清
  • 在做需求分析时没有以数据为中心，没有找到基本的数据元素
  • 数据应该来源唯一，责任唯一

案例分析二

最后

以上就是平常果汁为你收集整理的数据库原理及应用系列笔记之数据库设计数据库设计的全部内容，希望文章能够帮你解决数据库原理及应用系列笔记之数据库设计数据库设计所遇到的程序开发问题。

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