Transcript 關聯式資料庫的理論基礎

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認識關聯式資料庫系統的理論基礎。
了解關聯式資料庫的標準化格式。
了解標準化格式與資料庫設計之間的關係。
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標準化格式(normal forms)是什麼?
關聯式的理論(relational theory)與資料庫的設計
有什麼關係 ?
這是一個腦力激盪的園地!
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關聯式表格（Relational Table）
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
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又稱為關聯表（Relation）
是一組相關的資料所形成的集合
透過關聯式運算（Relational Operation）進行
操作
聯集（Union）
 差集（Set Difference）
 內積（Cartesian Product）
 選行（Projection）（投影）
 選列（Selection）
 連結（Join）

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欄位數值必須是單純的（atomic），無法再分割。
欄位在表格中要有唯一的名稱。
同一欄位的數值要有相同的類型（Type）與寬
度（Width）。
欄位在表格中的次序沒有特定的意義。
記錄在表格中的次序沒有特定的意義。
不可以有重複的記錄
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表格是元素的集合
集合裡的元素不能重複，也沒有順序
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資料重複（Data Redundancy）
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浪費空間
造成各種異常現象
插入的異常（Insertion Anomaly）
刪除的異常（Deletion Anomaly）
修改的異常（Update Anomaly）
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訂單（訂單編號, 訂單日期, 客戶名稱, 客戶地址,
項目名稱, 數量, 單價)
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『金冠』改名『欣冠』？
研發成功新產品『特2號炸油』？
『長興』倒店，刪除客戶資料？
訂單編號
訂單日期 客戶名稱
客戶地址
項目名稱
數量
單價
1
02/11
金冠
中山路3號
特1號炸油
10
5
2
02/11
長興
館前路10號
特3號黑豆沙
20
100
3
02/12
金冠
中山路3號
3號麵包粉
20
6
4
02/13
長興
館前路10號
3號麵包粉
100
6
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又稱為『功能相依性』
A→B 表示『一旦A確定了，必然B也確定了』
遞移性（Transitive）

若 A→B 且 B→C，則 A→C
A
B
C
D
E
001
03/10/85
吐司
30
45
002
02/11/85
餅乾
15
21
003
04/01/85
牛奶
50
45
004
03/10/85
糖果
20
36
005
02/10/85
牛奶
50
22
006
05/09/85
吐司
30
40
表格中有C→D的欄位相依
關係，因為只要知道欄位
C的值，就能決定欄位D的
值。只要C是吐司，D必定
是30，若C是牛奶，則D必
是50；我們可以把D看成
是物品C的價格。
欄位A與欄位B若有存在欄位相依關係，而此
關係為A→B時，則任何記錄的欄位A的值將
只有唯一的欄位B的值與其對應，此關係也
可表示成「A determines B」。
{A,B}  C?
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聯集（Union）
差集（Set difference）
內積（Cartesian product）
選行（Projection）
選列（Selection）
選列（橫）
選行（直欄）
Natural Join
內積之後，取兩邊共同欄位值相等者
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Codd在西元1972年提出
1 NF
2 NF
3 NF
BCNF(Boyce-Codd normal form)是一種條件更
嚴格的3 NF
後來出現的4 NF與5 NF是以
multivalued dependency與join
dependency的觀念為基礎而發展出
來的。
Normalization（正規化、標準化）
所有的欄位都Atomic
不可以只和複合主鍵中的部份欄位相依，
必須相依於整個主鍵
不是主鍵的欄位之間不可存在相依性
所有決定性屬性都是候選鍵
1NF
2NF
訂單資料表格 : X
貨品資料表格 : Y
訂單號碼
顧客編號
項目編號
數量
項目編號
價格
1
2
3
010
010
020
2
2
3
10
5
5
2
3
4
3
1
2
3NF