数据库规范化理论知识点总结
数据库原理理论知识点总结
一、数据库的概念数据库是指按照数据结构来组织、存储和管理数据的集合，它具有持久化的特性，可以供多个用户共享和使用。
数据库的设计主要包括数据结构的设计、数据操作的设计和数据管理的设计等方面，而数据库的管理则包括数据的存储、索引、备份和恢复等方面。
数据库的应用主要涉及到数据的存储、检索、更新和删除等方面。
二、数据库系统的组成和功能数据库系统由数据库和数据库管理系统组成，它具有数据的持久性、共享性、安全性和完整性等特点。
数据库系统的主要功能包括数据的存储、检索、更新和删除等方面，同时还包括事务的管理、并发控制、恢复和安全性等功能。
数据库系统还具有多用户和多任务的特性，可以支持分布式数据库和数据仓库等应用。
三、数据库设计的基本原则数据库设计是指按照数据库的应用要求和使用方式来组织和设计数据库的结构、内容和操作方法。
数据库设计的基本原则包括数据结构的设计原则、关系模型的设计原则和数据完整性的设计原则等方面。
同时还要考虑到数据的冗余和一致性等问题，以及数据库的性能和可扩展性等方面。
四、数据库管理系统的特点和作用数据库管理系统是指一种用来管理和操作数据库的软件系统，它具有数据的存储、索引、检索、更新、删除、备份和恢复等功能。
数据库管理系统还具有并发控制、事务管理、安全性和完整性的特点，可以保证数据的一致性和完整性。
数据库管理系统还可以支持分布式数据库和数据仓库等应用。
五、数据库安全性和完整性数据库的安全性和完整性是数据库设计和管理的重要问题，它涉及到数据的机密性、完整性、可用性和审核性等方面。
数据库的安全性主要包括用户的身份验证、访问控制和密码管理等方面，同时还包括数据的加密、审计和恢复等功能。
数据库的完整性主要包括数据的一致性和完整性约束等方面，同时还包括数据的唯一性和约束性等功能。
六、数据库性能和优化数据库的性能和优化是数据库设计和管理的重要问题，它涉及到数据库的存储、索引、检索、更新、删除、备份和恢复等方面。
数据库知识点整理
数据库知识点整理数据库是指存储、组织和管理数据的集合。
它可以被视为一个结构化的文件，可以按照特定的方式访问和操作数据。
数据库管理系统（DBMS）是用于管理数据库的软件系统。
它提供了访问、组织和操作数据的功能。
以下是一些数据库的重要知识点：1.数据库模型：-层次模型：数据以树结构组织，父节点与子节点之间形成层次关系。
-网状模型：数据以网状结构组织，允许一个节点有多个父节点。
-关系模型：数据以表格形式组织，每个表格包含一个或多个属性，每个属性对应一个列。
-面向对象模型：数据以对象的形式组织，支持面向对象的编程语言。
2.数据库标准化：-第一范式（1NF）：确保每个属性包含一个不可再分的数据项，每个表格不包含重复的行。
-第二范式（2NF）：确保每个非主键属性完全依赖于主键。
-第三范式（3NF）：确保每个非主键属性不依赖于其他非主键属性。
3.SQL语言：-数据定义语言（DDL）：用于创建、修改和删除数据库对象，如表格、视图和索引。
-数据操作语言（DML）：用于查询和操作数据库中的数据，如SELECT、INSERT、UPDATE和DELETE语句。
-数据控制语言（DCL）：用于授予或撤销用户对数据库对象的访问权限，如GRANT和REVOKE语句。
4.数据库索引：-唯一索引：保证索引中的值唯一-主键索引：唯一标识表格中的每一行。
-聚簇索引：根据索引的顺序物理地组织表格的数据。
-非聚簇索引：在索引中存储了指向实际数据行的指针。
5.数据库事务：- 原子性（Atomicity）：事务中的操作要么全部执行成功，要么全部失败回滚。
- 一致性（Consistency）：事务的执行将数据库从一个一致状态转变为另一个一致状态。
- 隔离性（Isolation）：并发事务之间应该彼此隔离，不会相互干扰。
- 持久性（Durability）：一旦事务提交，其所做的更改将永久保存在数据库中，即使系统故障也不会丢失。
6.数据库范式：-第四范式（4NF）：确保多值依赖不发生，即一个属性不依赖于其他非主键的多值组合。
第7章 关系数据库规范化理论
7.2.1 关系模式中的码
例：
关系模式S(Sno,Sdept,Sage)，单个属性Sno是码
SC（Sno，Cno，Grade）中，（Sno，Cno）是码 关系模式R（P，W，A）
P：演奏者
W：作品
A：听众
一个演奏者可以演奏多个作品 某一作品可被多个演奏者演奏 听众可以欣赏不同演奏者的不同作品 码为(P，W，A)，即All-Key
Sno→SName
Sno→Sdept
Sno→Sage
例：SC（Sno, Cno, Grade）
（Sno, Cno）→Grade
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7.1.2 一些术语和符号
平凡函数依赖与非平凡函数依赖
在关系模式R(U)中，对于U的子集X和Y，
如果X→Y，但Y X，则称X→Y是非平凡的函数依赖
若X→Y，但Y X,
则称X→Y是平凡的函数依赖
例：在关系SC(Sno, Cno, Grade)中，
非平凡函数依赖： (Sno, Cno) → Grade 平凡函数依赖： (Sno, Cno) → Sno
(Sno, Cno) → Cno
如不作特别说明，总是讨论非平凡函数依赖。
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7.1.2 一些术语和符号
若X→Y，则X称为这个函数依赖的决定属性
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7.2.1 关系模式中的码
外部码:用于关系表之间建立关联的属性（组）。 关系模式 R 中属性或属性组X 并非 R的码，但 X
是另一个关系模式的码，则称 X 是R 的外部码，也 称外码。
如在SC（Sno，Cno，Grade）中，Sno不是码，
但Sno是关系模式S（Sno，Sdept，Sage）的码， 则Sno是关系模式SC的外部码
数据库规范化的概述
数据库规范化的概述在计算机科学中，数据库规范化（Database Normalization）是指将数据库设计中的不必要重复数据消除，并尽可能减少数据的冗余，从而提高数据库的一致性和效率的过程。
数据库规范化的目的是为了将复杂的数据结构简化，并保持数据的完整性和一致性。
通过规范化数据库，我们可以减少冗余和错误数据，并避免对数据库的重复更新。
这种优化技术的实现方式是将表分解成更小、更精确的部分，并通过外键关系将它们联系在一起。
规范化的每一步是依次执行的，每一步将会在前一步结果的基础上继续。
通常在数据库设计过程中进行规范化，以确保组织的数据最大程度地降低数据重复和错误几率。
第一范式（1NF）第一范式是将数据库表进行规范化的第一步，确保每个表都是原子的，不可再分解。
换句话说，每个单元格中只能有一个值。
例如，一个包含客户的表使用两个字段：姓名和地址。
此表未达到第一范式，因为一个字段包含两个值。
可以通过将该表拆分成两个表，一个包含个人信息名称和ID，另一个包含地址信息，每个字段都只包含一个值。
第二范式（2NF）第二范式是通过确保所有非关键字列只依赖于完整主键的所有部分来消除部分依赖。
例如，一个包含行程的表使用三个字段：日期、路线和城市。
其中，日期和路线构成主键，但在此表中，城市列是非关键字列，并且与路线和日期一起决定了每个元组的身份。
在这种情况下，可以通过将路线和城市分成不同的表来消除冗余数据。
第三范式（3NF）第三范式是通过消除所有不必要的数据冗余来确保没有传递依赖关系。
例如，一个包含员工信息的表使用四个字段：员工ID、员工名称、办公室位置和办公室电话号码。
在这种情况下，办公室位置和电话号码实际上与办公室有关，而不是员工本身。
可以通过将这些字段移至办公室表中，以消除数据冗余和改善数据库效率。
结论数据库的规范化是一个复杂的过程，但是它可以有效地减少数据的重复和冗余，提高数据质量和数据库性能。
规范化的好处是用更少的空间存储更多的数据，简化数据的结构并能在处理数据时使用更少的代码。
数据库原理知识点总结精华
数据库原理知识点总结精华1.数据库的基本概念：数据库是结构化数据的集合，用于存储和管理数据。
它包含表、字段和行，可以用于数据的增删改查等操作。
2. 关系数据模型：关系数据库是一种基于表的数据模型，使用关系（表）来组织和表示数据。
它的基本特点是数据的结构化、模型化和标准化。
常用的关系数据库有MySQL、Oracle、SQL Server等。
3.数据库的范式：范式是关系数据模型的设计准则，用于规范化数据表的结构，以消除冗余和保证数据的一致性。
常用的范式有第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）等。
4.数据库的索引：索引是用于快速查找和访问数据的数据结构，在数据库中起到提高查询性能的作用。
常用的索引类型有B树索引、哈希索引、全文索引等。
5.数据库的事务：事务是一组数据库操作的逻辑单元，具有原子性、一致性、隔离性和持久性等特性。
它可以保证数据的完整性和一致性，在并发环境下进行并发控制。
6.数据库的并发控制：并发控制是指在多用户同时对数据库进行访问和操作时，保证数据的一致性和正确性的技术手段。
常用的并发控制方法有锁、MVCC（多版本并发控制）等。
7.数据库的备份和恢复：备份是将数据库的数据和结构复制到其他存储介质中的过程，用于防止数据丢失和灾难恢复。
恢复是指将备份的数据恢复到原始状态的过程。
8.数据库的优化：数据库优化是提高数据库性能和效率的过程，包括物理设计优化、查询优化、索引优化等。
常用的优化技术有性能调优、查询重写、索引调整等。
9.数据库的分布式：分布式数据库是指将数据库分布到多个节点上，各个节点之间通过网络进行通信和协调。
它具有高性能、可扩展性和容错性等优点，适用于大规模数据处理和分布式计算。
10.数据库的安全性：数据库安全是指保护数据库免受非法访问、损坏和数据泄露等威胁的措施和技术。
常用的安全措施有用户认证、权限控制、加密存储等。
以上是数据库原理的一些重要知识点总结，涵盖了数据库的基本概念、关系模型、索引、事务、并发控制、备份恢复、优化、分布式和安全等方面。
MySQL技术数据库设计与规范化理论
MySQL技术数据库设计与规范化理论MySQL是目前最流行的关系型数据库管理系统之一，被广泛用于开发各种Web应用和企业级应用。
数据库设计和规范化是MySQL技术中至关重要的方面，它们直接影响数据库的性能、数据的完整性和可扩展性。
一、数据库设计的基本原则和步骤数据库设计是指根据特定的应用需求，规划和组织数据库的结构和内容。
一个好的数据库设计能够有效地利用资源，减少冗余和数据不一致性，并提高查询和更新操作的效率。
下面将介绍数据库设计的基本原则和步骤。
1.1 数据库设计的基本原则- 实体完整性：保证每个实体都有一个唯一的标识符，且不允许为空。
- 属性完整性：对属性的取值进行约束，例如限制某个属性取值的范围。
- 关系完整性：保持数据之间的关联和一致性，通过定义外键来实现。
- 数据冗余最小化：避免存储相同的数据，减少数据冗余。
- 查询性能最大化：通过合理设计索引和查询语句，提高查询性能。
- 可扩展性和可维护性：设计数据库结构和表之间的关系，以便将来增加新功能和维护数据库。
1.2 数据库设计的步骤- 需求分析：了解用户需求，明确数据库要存储的数据和操作。
- 概念设计：根据需求分析，设计数据库的概念模型，包括实体、关系和属性。
- 逻辑设计：将概念模型转化为关系模型，设计数据库的表结构和关系。
- 物理设计：确定数据库的存储结构、存储介质和存取方法，包括索引的定义和优化。
- 数据库实施和测试：创建数据库，导入数据，编写和测试查询语句。
- 数据库维护和优化：监控数据库的性能，周期性地进行备份和维护。
二、数据库规范化理论及其重要性数据库规范化是指将数据库设计中的表和属性进行适当的分解和组织，以消除冗余和数据不一致性。
它是数据库设计中的重要概念，有助于提高数据库的性能、可维护性和可扩展性。
2.1 数据库规范化的原则数据库规范化遵循一系列规范化原则，最常用的是关系数据库的规范化理论（通常称为Codd规范化）。
- 第一范式（1NF）：属性值是不可再分的，且每个属性只能有一个值。
第四章 数据库规范化理论(第二节)
其中存在非主属性ROOM#对码的传递依赖， 即：
C#→LNAME, LNAME→ROOM# 因此COURSE不属于3NF。
将COURSE分解为：COURSE1(C#, TITLE, LNAME) 和 LECTURE(LNAME, ROOM#),
则关系模式COURSE1和LECTURE中都没有传递函数依赖，
因此 COURSE1 和 LECTURE 都属于3NF。
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第四章 数据库规范化理论
第二节、 范式理论
三、 第三范式（3NF）
至此，关系模式REPORT分解为下列3个属于3NF的一组关系模式：
REPORT1 (S#, C#, MARKS) COURSE1 (C#, TITLE, LNAME) LECTURE (LNAME, ROOM#)
非第一范式的例子如表4-4，可以转换为第一范式如表4-5。
表4-4
研究生
导师
专业
第一个研究生 第二个研究生
表4-5
导师 专业 第一个研究生 第二个研究生
几乎所有的商用关系DBMS都要求关系为第一范式
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第四章 数据库规范化理论
第二节、 范式理论
一、 第一范式（1NF）
如果关系仅仅满足第一范式的条件是不够的，可能会存在更新异常。
定义：关系模式R∈1NF，若X→Y，且Y⊈ X 时，X必含有候选码，则R∈BCNF。
即 在关系模式R中，若R的每一个决定因素都包含候选码，则R∈BCNF。
由BCNF的定义可知，一个满足BCNF的关系模式有如下特性：
● 每个非主属性对每个码都是完全函数依赖；
● 所有的主属性对每一个不包含它的码，也是完全函数依赖；
数据库设计与规范化技术详解
数据库设计与规范化技术详解数据库是现代企业管理和信息系统的核心组成部分。
数据库设计和规范化技术是确保数据库在设计和实施过程中的一致性、完整性和效率的重要技术。
本文将详细介绍数据库设计和规范化技术的原理和方法。
1. 数据库设计的基本原则数据库设计的目标是创建一个结构合理、性能优越、支持良好的数据库系统。
为了实现这个目标，我们需要遵循以下基本原则：1.1. 适应性原则数据库设计应根据业务需求和用户需求，灵活设计和扩展。
设计人员应考虑到未来数据库增长和变化的需要。
1.2. 一致性原则数据库设计应保持一致性，确保数据的准确性和完整性。
设计人员应使用统一的命名约定、数据类型和存储结构来保持数据的一致性。
1.3. 效率原则数据库设计应考虑到查询和操作的效率。
设计人员可以通过索引、分区和合理的物理存储结构来提高数据库的性能。
1.4. 安全性原则数据库设计应考虑到数据的安全性，包括数据的机密性、完整性和可用性。
设计人员应使用访问控制、加密和备份等措施来保护数据的安全性。
2. 数据库规范化的基本概念数据库规范化是一种将关系数据库设计到符合某些规范的过程。
它旨在消除冗余数据、提高数据的一致性和完整性，并减少数据更新异常和查询复杂性。
数据库规范化按照一定的规则将数据库设计分解为多个关系表。
规范化过程中使用的主要概念包括：2.1. 关系关系是数据库中最重要的概念之一。
它是一个二维表，由多个属性和属性值组成。
关系通过主键和外键建立关联，用于表示实体和实体之间的关系。
2.2. 函数依赖函数依赖是关系表中属性之间的依赖关系。
在规范化过程中，可以通过识别主键和非主键属性的函数依赖来消除冗余数据。
2.3. 范式范式是规范化的标准和级别。
常用的范式包括第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）和巴斯-科德范式（BCNF）。
每个范式都有其相应的依赖关系要求和消除冗余的方法。
3. 数据库规范化的步骤数据库规范化的过程包括以下步骤：3.1. 设计实体关系图（ER图）ER图是数据库设计的重要工具，用于表示实体、属性和实体之间的关系。
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• 3．什么是部分函数依赖？什么是传递函数依赖？请 什么是部分函数依赖？什么是传递函数依赖？ 举例说明。 举例说明。
• 答：部分函数依赖：如果X→Y，并且对于X的一个任意真 子集X’有X’→Y成立，则称Y部分函数依赖于X。 • 传递函数依赖：如果X→Y、Y→Z，则称Z传递函数依赖于 X。 • 例1.对于关系模式：选课（学号，姓名，课程号，成绩） • 该关系模式的主码是（学号，课程号），而有：学号姓 名 因此姓名对主码是部分函数依赖关系。 • 例2.对于关系模式：学生（学号，姓名，所在系，系主任） • 该关系模式的主码是：学号，由于有：学号所在系，所 在系、系主任，因此系主任对学号是传递函数依赖关系。
• 4．第三范式的关系模式是否一定不包含部分 依赖关系？ • 答：是。
• 5．对于主键只由一个属性组成的关系模式， 如果它是第一范式关系模式，则它是否一定也 是第二范式关系模式？ • 答：是。
• 6．设有关系模ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：学生修课管理（学号，姓名，所 在系，性别，课程号，课程名，学分，成绩）。设 一个学生可以选多门课程，一门课程可以被多名学 生选。一个学生有唯一的所在系，每门课程有唯一 的课程名和学分。 • 请指出此关系模式的候选码，判断此关系模式是第 几范式的，若不是第三范式的，请将其规范化为第 三范式关系模式，并指出分解后的每个关系模式的 主键和外键。
规范化理论知识点总结
• 1 关系规范化中的操作异常有哪些？它 关系规范化中的操作异常有哪些？ 是由什么引起的？解决的办法是什么？ 是由什么引起的？解决的办法是什么？
答： 主要有插入异常、删除异常和修改异常，这些 都是由数据冗余引起的，解决的办法是进行模 式分解，消除数据冗余。
• 2．第一范式、第二范式和第三范式的关系的定义分 第一范式、 别是什么？ 别是什么？ • 答： 第一范式： 第一范式：每一个分量必须是一个不可分的数据项。 第二范式： 第二范式：如果R(U,F)∈1NF，并且R中的每个非主 属性都完全函数依赖于码，则R(U,F)∈2NF。 第三范式： 第三范式：如果R(U,F)∈2NF，并且所有的非主属性 都不传递依赖于码，则R(U,F)∈3NF。 （不存在非码属性对码部分依赖和传递依赖）
END
• 答：候选码：（学号，课程号） • 第一范式。因为有：学号姓名，因此存在部 分函数依赖（学号，课程号）p姓名 • 第三范式关系模式： 学生（学号，姓名，所在系，性别） 课程（课程号，课程名，学分） 考试（学号，课程号，成绩），学号为引用学 生的外键，课程号为引用课程的外键。
• 7．设有关系模式：学生（学号，姓名，所在 系，班号，班主任，系主任），其语义为：一 个学生只在一个系的一个班学习，一个系只有 一个系主任，一个班只有一名班主任，一个系 可以有多个班。 • 请指出此关系模式的候选码，判断此关系模式 是第几范式的，若不是第三范式的，请将其规 范化为第三范式关系模式，并指出分解后的每 个关系模式的主键和外键。
• 答：候选码：学号 • 属于第二范式。 但有：学号班号，班号班主任，因此存在 传递函数依赖：学号传递班主任。 • 第三范式关系模式： 学生（学号，姓名，所在系，班号），班号为 引用班的外键，所在系为引用系的外键。 班（班号，班主任） 系（系名，系主任）
• 8．设有关系模式：教师授课（课程号，课程 名，学分，授课教师号，教师名，授课时数）， 其语义为：一门课程（由课程号决定）有确定 的课程名和学分，每名教师（由教师号决定） 有确定的教师名，每门课程可以由多名教师讲 授，每名教师也可以讲授多门课程，每名教师 对每门课程有确定的授课时数。 • 指出此关系模式的候选码，判断此关系模式属 于第几范式，若不属于第三范式，请将其规范 化为第三范式关系模式，并指出分解后的每个 关系模式的主键和外键。
• 答：候选码：（课程号，授课教师号） • 属于第一范式。因为有：课程号课程名，因 此存在部分函数依赖关系：（课程号，授课教 师号）p课程名
• 第三范式关系模式： 课程（课程号，课程名，学分） 教师（教师号，教师名） 授课（课程号，教师号，授课时数），课程号 为引用课程的外键，教师号为引用教师的外键。