2.5.1为什么要规范化

,2.5关系数据库规范化思想,盘锦市高级中学汤明海,盘锦市高级中学汤明海,活动一,请同学们打开“赵小刚课程管理系统”，按照下图的提示输入陈军同学的选课信息。,在完成老师这个操作时，同学们会发现什么问题？,数据冗余,活动二,老师想增加一门课程“FLASH”，课程编号“c104”，课程性质为“选修”，这门课程暂时没有人选课，请同学们帮助老师增加这门课程。也就是要求达到下面这个样子。,在完成老师这个操作时，同学们又会发现什么问题？,插入异常,思考：前面我们已经知道了关系模式的概念，以及设计数据库的过程，但是有一个问题至今尚未提及：我们构造的关系数据库模式是否科学。,其实，我们完成了关系数据库模式的初步设计后，需要仔细审视所设计的关系数据模式是否合理，操作上是否可行，这就需要掌握有关数据库规范化设计思想。,2.5关系数据库规范化思想,盘锦市高级中学汤明海,盘锦市高级中学汤明海,教学目标,知识与技能目标：1、通过一个实例分析，理解为什么要进行关系数据库规范化。2、通过学习，理解第一范式、第二范式。3、了解关系模式规范化的原则。过程和方法目标：学生通过合作学习探究，来理解为什么要对关系模式进行规范化处理，进而理解第一范式和第二范式。情感态度和价值观：通过学生的体验和辨论，激发学生对信息技术的求知欲，逐步形成积极主动地学习和合理使用信息技术、参与信息活动的态度。,一、为什么要规范化,活动三,刘明同学因退学，请同学们删除该同学的记录信息。同学们又会发现什么问题呢？,删除异常,一、为什么要规范化,通过对数据库“赵小刚课程管理系统”操作，我们发现了如下问题：,一：数据冗余。数据重复出现的次数很多，浪费的存储空间就不容忽视了。同一个数据在不同的地方多次出现，容易造成数据的不一致。,二和三：插入异常和删除异常。这些也是由于数据库设计上的缺陷，而造成功能上的不正常现象。,对关系模式进行分解与变换，以消除数据冗余、插入异常、删除异常等不正常的现象，这就是对关系模式进行规范化处理的目的。,二、关系模式规范化的方法,所谓关系模式的规范化，就是对关系模式进行某种处理，使它满足一定的规范化要求。,1第一范式(1NF)如果一个关系模式R的每个属性的域都只包含单纯值，而不是一些值的集合，则称R满足第一范式。,关系模式规范化的形式可以分成六级，每一级称为一个范式，记为XNF，其中X表示级别，NF就是范式(NormalForm)。,二、关系模式规范化的方法,关于第一范式的理解：1、其中的一个属性本身就是一个事物，也就是一个实体集。所以该属性是可以继续划分成很多属性来描述，因此该属性是一个值的集合。,2、形式上就是关系模式有两重括号（也就是括号里面右括号），这样的关系模式就不满足第一范式。,例如，假设存在模式：R（学生（姓名，学号，出生日期），课程名，课程编号，课程性质，成绩）。,二、关系模式规范化的方法,R（姓名，学号，出生日期，课程名，课程编号，课程性质，成绩）。,或者变为两个关系：Rl（姓名，学号，出生日期，课程编号，课程名，课程性质）；R2（学号，课程编号，成绩）。这样就满足了第一范式的要求。,如何把一个不满足第一范式的关系模式调整成满足第一范式的关系模式？,方法：去掉带有集合值的属性，同时把带有集合值的属性拆开，变成多个属性。,二、关系模式规范化的方法,2第二范式(2NF)如果关系模式R满足第一范式，且它的任一非关键字属性都函数依赖于任一候选关键字，则称R满足第二范式。,函数依赖：如果对于属性A，有且只有一个属性B与之对应，也就是说，A决定了B，我们说B函数依赖于A,Rl（姓名，学号，出生日期，课程编号，课程名，课程性质）,二、关系模式规范化的方法,将Rl转换成下面两个关系：Rll（学号，）；R12（课程编号，）。,如何调整关系模式让它满足第二范式？,步骤一：把两个候选关键字分别提出来作为两个新的关系模式的关键字,Rl（姓名，学号，出生日期，课程编号，课程名，课程性质）,姓名，出生日期,课程名，课程性质,步骤二：把其他非关键字属性根据函数依赖关系，分别填到两个新的关系模式中去。,二、关系模式规范化的方法,综上所述：关系模式：R（学生（姓名学号，出生日期），课程名，课程编号，课程性质，成绩）,Rll（姓名，学号，出生日期）R12（课程编号，课程名，课程性质）,Rl（姓名，学号，出生日期，课程编号，课程名，课程性质）,R2（学号，课程编号，成绩）,经过第一次变换，使它满足第一范式,经过第二次变换，使它满足第二范式,二、关系模式规范化的方法,活动四,请同学们打开“梁虹课程管理系统”数据库，首先观察她设计的数据库关系模式是否满足第二范式？,操作：1、在学生表中删除刘明同学的信息？2、在课程表中添加课程“c104，FLASH动画制作，选修”3、在成绩表中添加陈军同学选课信息。,思考探究：在对关系模式进行规范化的时候，同学们发现基本上是对原有关系模式进行拆分的方法进行规范化处理。那么是不是划分的越细越好呢？一般情况下满足第几范式就可以了？,对于“运动会成绩管理系统”数据库，某个同学设计了如上图所示的数据库方案。运动会成绩信息表（运动员编号，姓名，性别，年龄，班级，年级，照片，项目编号，项目名称，组别，校记录，比赛地点，成绩），这样的设计会带来什么问题？怎样对它进行规范化处理？,课后实践：,运动员信息表（运动员编号，姓名，性别，年龄，班级，年级，照片）,项目表（项目编号，项目名称，组别，校记录，比赛地点）,比赛成绩表（运动员编号，项目编号，成绩）,知识总结：,一、为什么要规范化,数据冗余、插入异常、删除异常,二、关系模式规范化的方法,1第一范式(1NF)如果一个关系模式R的每个属性的域都只包含单纯值，而不是一些值的集合，则称R满足第一范式。,2第二范式(2NF)如果关系模式R满足第一范式，且它的任一非关键字属性都函数依赖于任一候选关键字，则称R满足第二范式。,拆分法,1、为了防止数据冗余、修改复杂、插入/删除异常等不正常现象出现，我们要对关系模式进行规范化处理。关系模式R（参赛学生（学号、姓名、性别、所在班级）、作品名称、作品编号、作品得分、获奖等级），不满足第（）范式。,2、某同学建立了关系模式，R（姓名，学号，性别，出生日期，课程编号，课程名称，成绩），分析该关系模式，