关联式模型观念课件.ppt

1、第五章第五章 關聯式資料模型觀念關聯式資料模型觀念 5-1基本關念5-2整合限制1.鍵值整合限制2.實體整合限制3.參照整合限制和外部索引欄位5-3函數相依5-4設計關聯式資料庫的觀點 1.將某一關聯式資料庫的所有屬性列舉出來，就形成了關聯的架構 2.減低資料的重覆 3.減低資料的空值(null value)4.可以用外部索引鍵(foreign key)和主要索引鍵(primary key)將兩個資料表聯合起來(join)第五章第五章 關聯式資料模型觀念關聯式資料模型觀念5-5設計關聯式資料庫 第一階正規化 第二階正規化 第三階正規化 Boyce-Codd 正規化 第四階正規化5-6正規化步驟

2、 5-1基本觀念基本觀念(範例範例EXAMPLE第五章第五章公司公司資料庫資料庫)5-2整合限制整合限制 5-3函數相依 y=f(x)為數學函數，當我們給X一個值就可以找到相對應的一個Y值。也就是說只要我們給一個X值就會有唯一的一個Y值對應它了。在這裏函數相依只表示成X決定Y，符號為XY。如果某關聯架構R(a1,a2,.an)，假如X和Y是關聯架構的部份屬性集合那麼對於關係R中之任一個X值都只有一個Y值對應，則我們稱X決定Y，或Y被X函數決定，表達成XY。5-3函數相依5-3函數相依5-3函數相依函數相依若r為R的實例，在r中之任二元素t1，t2，若t1X=t2X則可推導出t1Y=t2Y，我們

3、稱X函數決定Y，或Y函數相依於X，這可以表示成XY。X和ER MODEL的鍵值屬性一樣，若X為一實體R之鍵值屬性，Y為實體R之任一屬性集合，則X決定Y，表示成XY。鍵值屬性 對二個元素t1和t2且t1t2，由於元素包含了n個屬性，我們可以逐一刪除屬性，並計算最小的剩餘屬性集，任一屬性集SK能使二個元素t1和t2滿足t1SKt2SK則稱SK為超鍵值(super key)。鍵值（key）鍵值（key）：當我們逐一移去任一屬性，最後形成SK，將使得SK不再是超鍵值，則稱SK為鍵值，鍵值是獨一無二的，元素與元素間不可有相同鍵值，且不為空值。鍵值（key）5-4設計關聯式資料庫 設計關聯式資料庫的觀點1

4、.將某一關聯式資料庫的所有屬性列舉出來，就形成了關聯的架構(relational schema)2.減低資料的重覆3.減低資料的空值(null value)可以用外部索引鍵(foreign key)和主要索引鍵(primary key)將兩個資料表聯合起來(join)5-5設計關聯式資料庫 正規化主索引(primary key)和函數相依是正規化的應用基礎觀念我們設定每個關係都有主索引欄位，而其它的屬性都函數相依於它。這就是我們設計關聯式資料庫的過程。正規化就是由上而下的步驟我們將所有屬性集合起來，經過第一階正規化可以讓所有欄位都是不可分割的；經過第二階正規化我們可以讓非主索引都完全函數相依於

5、主索引欄位；經過第三階正規化我們可以解決非主索引欄位遞移相依於其它非主索引欄位；boyce-codd可以讓所有非瑣碎函數相依的被相依屬性必然是超鍵值屬性；第四階正規化可以消除欄位的多值現象。正規化介著鍵值和函數相依提供我們分析關聯式的架構。正規化第一階正規化 第一階正規化，每一個資料欄位都是不可在分割的值(atomic)，也就是第一階正規化不允許關係中的關係(欄位裏還有欄位)第二階正規化 完全函數相依就是第二階正規化。一個函數完全相依XY(Y完全相依於X)。A為組成X的屬性集合,假如我們從X移除任何屬性A，則函數XY將不再成立。也就是說，對於X的任意屬性集A(A E X)，X減去任何屬性A,(

6、X-A)將不能找到對應的Y值。部份函數相依部份函數相依(partial dependency)假如XY是部份函數相依(partial dependency)，A為X之屬性(A E X)，而當A被移除時，依然可以找到Y的值，A為X之屬性，A E X,(X-A)Y。完全相依:參與時數完全相依於員工編號和計劃編號，因為參與時數是相依於主索引欄位員工編號和計劃編號的組成。員工編號，計劃編號參與時數(參與時數完全相依於員工編號與計劃編號)員工編號姓名，性別，地址(姓名、性別、地址完全相依於員工編號)計劃編號計劃部門，計劃地址(計劃部門、計劃地址完全相依於計畫編號)部份相依:員工編號，計劃編號姓名，性別，

7、地址是部份函數相依，因為在去除計劃編號屬性後依然成立員工編號姓名，性別，地址，也就是當移除計劃編號後員工編號依然可以決定姓名、性別和地址。完全相依:員工參與計劃資料表是滿足第一階正規化，每個欄位已經是不能在分割了，但並不滿足第二階正規化的條件，每一個非主索引欄位皆完全相依於主索引欄位。因此我們將員工參與計劃資料表解構成參與資料表、員工資料表、與計劃資料表，讓它們的非主索引欄位皆完全相依於主索引欄位。完全相依:第三階正規化 第三階正規化就是解決函數相依的遞移，也就是所有非主索引欄位間不應該有函數相依的關係，這稱為第三階正規化。第三階正規化在員工部門資料表中因為員工編號決定了員工的部門編號(員工編

8、號部門編號)且部門編號又決定了部門與管理者。而在員工部門資料表中，部門編號又是非主索引欄位，因此在員工資料表中發生了函數相依的遞移，因此須要第三階正規化來解決。函數的遞移相依 如果XY(Y完全函數相依於X)，如果在R中有屬性集Z且Z不是任何R的鍵或候選鍵(candidate key)，而且X決定Y，(XZ)；且Z決定，Y(ZY)，我們稱為函數的遞移相依。令A，B與C為任意三集合，若A為B之子集合，B為C之子集合，則A為C之子集合。第三階正規化 第三階正規化就是要解構，讓非主索引欄位不被其它非索引欄位相依。Boyce-codd正規化 所有的非瑣碎(none trivial)函數相依的決定屬性必然

9、是超鍵值(super key)屬性，則稱此關係為Boyce-codd正規型。Boyce-codd正規化Boyce-codd正規化 在圖中C決定了B，而C又不是超鍵值屬性，所以違反了Boyce-codd正規化，因為ABC資料表中，C可以決定B的值，也就是B相依於C(Y相依於X)，不符合Boyce-codd決定屬性為超鍵值屬性。因此我們將它分為AC資料表和CB資料表，以便去除函數二的相依情況。第四階正規化 第四階正規化：對於Y多值相依於X，X必然是超鍵值屬性（任一屬性集Y皆會滿足函數相依XY的條件。第四階正規化XY表示成Y多值相依於X。因為員工電話(電話多值相依於員工)，且員工親屬(員工多值相依於親屬)，違反第四階正規化。因此我們將員工親屬資料表再分割成員工和親屬資料表，而這樣就滿足了第四階正規化，對於非瑣碎函數Y多值相依於X，X必然是超鍵值屬性，因為員工為超鍵值屬性。我們把員工親屬資料表分割成員工資料表，和親屬資料表就會滿足XY的條件。第四階正規化5-5正規化步驟 當我們完成四個正規化步驟後，就可以得到關聯式的資料庫。除了使用正規化的步驟，我們更可以使用實體關係模型轉關聯式資料庫的八個步驟，將更為方便與易於設計。5-5正規化步驟