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數據庫范式(轉)

金色閃電 — Mon, 15 Jun 2009 08:52:00 GMT

數據庫范式是數據庫設計中必不可少的知識，沒有對范式的理解，就無法設計出高效率、優雅的數據庫。甚至設計出錯誤的數據庫。而想要理解并掌握范式卻并不是那么容易。教科書中一般以關系代數的方法來解釋數據庫范式。這樣做雖然能夠十分準確的表達數據庫范式，但比較抽象，不太直觀，不便于理解，更難以記憶。

本文用較為直白的語言介紹范式，旨在便于理解和記憶，這樣做可能會出現一些不精確的表述。但對于初學者應該是個不錯的入門。我寫下這些的目的主要是為了加強記憶，其實我也比較菜，我希望當我對一些概念生疏的時候，回過頭來看看自己寫的筆記，可以快速地進入狀態。如果你發現其中用錯誤，請指正。

下面開始進入正題：

一、基礎概念

要理解范式，首先必須對知道什么是關系數據庫，如果你不知道，我可以簡單的不能再簡單的說一下：關系數據庫就是用二維表來保存數據。表和表之間可以……（省略10W字）。

然后你應該理解以下概念：

實體：現實世界中客觀存在并可以被區別的事物。比如“一個學生”、“一本書”、“一門課”等等。值得強調的是這里所說的“事物”不僅僅是看得見摸得著的“東西”，它也可以是虛擬的，不如說“老師與學校的關系”。

屬性：教科書上解釋為：“實體所具有的某一特性”，由此可見，屬性一開始是個邏輯概念，比如說，“性別”是“人”的一個屬性。在關系數據庫中，屬性又是個物理概念，屬性可以看作是“表的一列”。

元組：表中的一行就是一個元組。

分量：元組的某個屬性值。在一個關系數據庫中，它是一個操作原子，即關系數據庫在做任何操作的時候，屬性是“不可分的”。否則就不是關系數據庫了。

碼：表中可以唯一確定一個元組的某個屬性（或者屬性組），如果這樣的碼有不止一個，那么大家都叫候選碼，我們從候選碼中挑一個出來做老大，它就叫主碼。

全碼：如果一個碼包含了所有的屬性，這個碼就是全碼。

主屬性：一個屬性只要在任何一個候選碼中出現過，這個屬性就是主屬性。

非主屬性：與上面相反，沒有在任何候選碼中出現過，這個屬性就是非主屬性。

外碼：一個屬性（或屬性組），它不是碼，但是它別的表的碼，它就是外碼。

二、6個范式

首先要明白，范式的包含關系。一個數據庫設計如果符合第二范式，一定也符合第一范式。如果符合第三范式，一定也符合第二范式…

第一范式（1NF）：屬性不可分。

在前面我們已經介紹了屬性值的概念，我們說，它是“不可分的”。而第一范式要求屬性也不可分。那么它和屬性值不可分有什么區別呢？給一個例子：

name	tel		age
大寶	13612345678		22
小明	13988776655	010－1234567	21

Ps：這個表中，屬性值“分”了。

name	tel		age
name	手機	座機	age
大寶	13612345678	021－9876543	22
小明	13988776655	010－1234567	21

Ps：這個表中，屬性 “分”了。

這兩種情況都不滿足第一范式。不滿足第一范式的數據庫，不是關系數據庫！所以，我們在任何關系數據庫管理系統中，做不出這樣的“表”來。

第二范式（2NF）：符合1NF，并且，非主屬性完全依賴于碼。

聽起來好像很神秘，其實真的沒什么。

一個候選碼中的主屬性也可能是好幾個。如果一個主屬性，它不能單獨做為一個候選碼，那么它也不能確定任何一個非主屬性。給一個反例：我們考慮一個小學的教務管理系統，學生上課指定一個老師，一本教材，一個教室，一個時間，大家都上課去吧，沒有問題。那么數據庫怎么設計？（學生上課表）

學生	課程	老師	老師職稱	教材	教室	上課時間
小明	一年級語文（上）	大寶	副教授	《小學語文1》	101	14：30

一個學生上一門課，一定在特定某個教室。所以有（學生，課程）－>教室

一個學生上一門課，一定是特定某個老師教。所以有（學生，課程）－>老師

一個學生上一門課，他老師的職稱可以確定。所以有（學生，課程）－>老師職稱

一個學生上一門課，一定是特定某個教材。所以有（學生，課程）－>教材

一個學生上一門課，一定在特定時間。所以有（學生，課程）－>上課時間

因此（學生，課程）是一個碼。

然而，一個課程，一定指定了某個教材，一年級語文肯定用的是《小學語文1》，那么就有課程－>教材。（學生，課程）是個碼，課程卻決定了教材，這就叫做不完全依賴，或者說部分依賴。出現這樣的情況，就不滿足第二范式！

有什么不好嗎？你可以想想：

1、校長要新增加一門課程叫“微積分”，教材是《大學數學》，怎么辦？學生還沒選課，而學生又是主屬性，主屬性不能空，課程怎么記錄呢，教材記到哪呢? ……郁悶了吧?(插入異常)

2、下學期沒學生學一年級語文（上）了，學一年級語文（下）去了，那么表中將不存在一年級語文（上），也就沒了《小學語文1》。這時候，校長問：一年級語文（上）用的什么教材啊？……郁悶了吧?(刪除異常)

3、校長說：一年級語文（上）換教材，換成《大學語文》。有10000個學生選了這么課，改動好大啊！改累死了……郁悶了吧？（修改異常）

那應該怎么解決呢？投影分解，將一個表分解成兩個或若干個表

學生	課程	老師	老師職稱	教室	上課時間
小明	一年級語文（上）	大寶	副教授	101	14：30

學生上課表新

課程	教材
一年級語文（上）	《小學語文1》

課程的表

第三范式（3NF）：符合2NF，并且，消除傳遞依賴

上面的“學生上課表新”符合2NF，可以這樣驗證：兩個主屬性單獨使用，不用確定其它四個非主屬性的任何一個。但是它有傳遞依賴！

在哪呢？問題就出在“老師”和“老師職稱”這里。一個老師一定能確定一個老師職稱。

有什么問題嗎？想想：

1、老師升級了，變教授了，要改數據庫，表中有N條，改了N次……（修改異常）

2、沒人選這個老師的課了，老師的職稱也沒了記錄……（刪除異常）

3、新來一個老師，還沒分配教什么課，他的職稱記到哪？……（插入異常）

那應該怎么解決呢？和上面一樣，投影分解：

學生	課程	老師	教室	上課時間
小明	一年級語文（上）	大寶	101	14：30

老師	老師職稱
大寶	副教授

BC范式（BCNF）：符合3NF，并且，主屬性不依賴于主屬性

若關系模式屬于第一范式，且每個屬性都不傳遞依賴于鍵碼，則R屬于BC范式。

通常BC范式的條件有多種等價的表述：每個非平凡依賴的左邊必須包含鍵碼；每個決定因素必須包含鍵碼。

BC范式既檢查非主屬性，又檢查主屬性。當只檢查非主屬性時，就成了第三范式。滿足BC范式的關系都必然滿足第三范式。

還可以這么說：若一個關系達到了第三范式，并且它只有一個候選碼，或者它的每個候選碼都是單屬性，則該關系自然達到BC范式。

一般，一個數據庫設計符合3NF或BCNF就可以了。在BC范式以上還有第四范式、第五范式。

第四范式：要求把同一表內的多對多關系刪除。

第五范式：從最終結構重新建立原始結構。

但在絕大多數應用中不需要設計到這種程度。并且，某些情況下，過于范式化甚至會對數據庫的邏輯可讀性和使用效率起到阻礙。數據庫中一定程度的冗余并不一定是壞事情。如果你對第四范式、第五范式感興趣可以看一看專業教材，從頭學起，并且忘記我說的一切，以免對你產生誤導。

所謂范式就是符合某一種級別的關系模式的集合。通過分解把屬于低級范式的關系模式轉換為幾個屬于高級范式的關系模式的集合。這一過程稱為規范化。

1、第一范式（1NF）：一個關系模式R的所有屬性都是不可分的基本數據項。

2、第二范式（2NF）：關系模式R屬于第一范式，且每個非主屬性都完全函數依賴于鍵碼。

3、第三范式（3NF）：關系模式R屬于第一范式，且每個非主屬性都不傳遞依賴于鍵碼。

4、BC范式（BCNF）：關系模式R屬于第一范式，且每個屬性都不傳遞依賴于鍵碼。

金色閃電 2009-06-15 16:52 發表評論

一個Oracle的小項目

金色閃電 — Mon, 16 Feb 2009 11:34:00 GMT

摘要: Normal 0 7.8 磅 0 2 false false false MicrosoftInternetExplorer4 st1":*{behavior:url(#ieooui) } /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable { mso-style-parent:""; font-size... 閱讀全文

金色閃電 2009-02-16 19:34 發表評論

序列、觸發器實例

金色閃電 — Mon, 16 Feb 2009 11:32:00 GMT

想在項目中插入一個序列，對序列的概念以及用法有點模糊，通過查閱資料現在已經對在oracle中插入序列有了一定的了解：

創建一個序列：

create sequence SEQ_FileInfo_GW

minvalue 100000000

maxvalue 299999999

start with 100000000

increment by 1;

當向表中插入數據時，SQL語句寫法如下：

INSERT INTO my_table(id,...) values(seq.NEXTVAL,...)

觸發器應用場景:

1、強化約束

2、跟蹤變化

3、級聯運行

4、存儲過程的調用

觸發器分類:

1、DML觸發器

2、INSTEAD OF觸發器

3、系統觸發器

--demo

--創建一個語句級觸發器，不允許用戶在“星期日”使用emp表。

CREATE OR REPLACE TRIGGER not_sunday

BEFORE INSERT OR UPDATE OR DELETE ON emp

BEGIN

IF rtrim(to_char(SYSDATE,'day'))='SUNDAY' THEN

raise_application_error(-20333,'Sorry!Not on Sundays');

END IF;

END;

--demo

--創建一個行級觸發器，將從emp表中刪除的記錄輸入到ret_emp表中

--step1

CREATE TABLE ret_emp AS SELECT * FROM emp;

--step1

CREATE OR REPLACE TRIGGER emp_retire

BEFORE DELETE ON emp

FOR EACH ROW

BEGIN

INSERT INTO ret_emp VALUES (:OLD.empno,:OLD.ename,:OLD.job,:OLD.mgr,:OLD.hiredate,:OLD.sal,:OLD.comm,:OLD.deptno);

END;

--demo

--創建一個行級觸發器，停止用戶刪除'president'的記錄。

CREATE OR REPLACE TRIGGER not_president

BEFORE DELETE ON emp

FOR EACH ROW

WHEN (old.job='PRESIDENT')

BEGIN

raise_application_error(-20444,'CANNOT DELETE PRESIDENTS RECORD');

END;

--demo

--創建instead of觸發器，通過視圖添加數據。

--step1

create or replace view v_deptemp

select dept.deptno,dept.dname,

emp.empno,emp.ename

from dept,emp

where dept.deptno = emp.deptno;

--step2

insert into v_deptemp values(90,'dept',9001,'emp');

--step3

create or replace trigger tr_i_deptemp

instead of insert on v_deptemp

for each row

declare

v_num number;

begin

select count(*) into v_num

from dept where deptno = :new.deptno;

if v_num = 0 then

insert into dept(deptno,dname)

values(:new.deptno,:new.dname);

end if;

select count(*) into v_num

from emp where empno = :new.empno;

if v_num = 0 then

insert into emp(empno,ename)

values(:new.empno,:new.ename);

end if;

end;

--step4

insert into v_deptemp values(90,'dept',9001,'emp');

--demo

--創建DDL觸發器

--step1

create table tmp

( tid number,

tdesc varchar2(20)

);

--step2

create or replace trigger ddlschema

after create or drop or alter on schema

begin

insert into tmp values(1,'create');

end;

--demo

--創建DDL觸發器

--step1

grant administer database trigger to scott;

--step2

create or replace trigger loguser

after logon on schema

begin

insert into tmp values(1,'user log');

end;

--step3

create or replace trigger logalluser

after logon on database

begin

insert into scott.tmp values(2,'user all log');

end;

金色閃電 2009-02-16 19:32 發表評論

存儲過程

金色閃電 — Mon, 16 Feb 2009 11:30:00 GMT

--demo1

create or replace procedure proc_query_emp

( p_empno emp.empno%type)

v_emp emp%rowtype;

begin

select * into v_emp

from emp where empno = p_empno;

dbms_output.put_line(v_emp.empno);

dbms_output.put_line(v_emp.ename);

dbms_output.put_line(v_emp.sal);

end;

--demo2

create or replace procedure proc_i_dept

(p_deptno dept.deptno%type,

p_dname dept.dname%type,

p_loc dept.loc%type

)

begin

insert into dept(deptno,dname,loc)

values(p_deptno,p_dname,p_loc);

commit;

end;

--demo3

create or replace procedure proc_test_par

( p_i in varchar2,

p_j out varchar2,

p_m in out varchar2

)

begin

p_j := '2';

dbms_output.put_line(p_i);

dbms_output.put_line(p_j);

dbms_output.put_line(p_m);

end;

--demo4

--step1

create table pos_info

( pid char(3),

pnum number

)

insert into pos_info values('001',0);

insert into pos_info values('002',0);

create table sales

( sid char(16),

sdate date

)

--step2

create or replace procedure proc_i_sales

(p_pid char)

v_pnum pos_info.pnum%type;

begin

select pnum into v_pnum

from pos_info where pid = p_pid;

insert into sales(sid,sdate)

values(p_pid || to_char(sysdate,'YYYYMMDD')

|| lpad(v_pnum + 1,5,'0'),sysdate);

update pos_info

set pnum = pnum + 1

where pid = p_pid;

commit;

end;

--demo5

create or replace procedure proc_getnum

( p_pid in pos_info.pid%type,

p_pnum out pos_info.pnum%type

)

begin

select pnum into p_pnum

from pos_info where pid = p_pid;

end;

create or replace procedure proc_new_sales

(p_pid char)

v_pnum pos_info.pnum%type;

begin

proc_getnum(p_pid,v_pnum);

insert into sales(sid,sdate)

values(p_pid || to_char(sysdate,'YYYYMMDD')

|| lpad(v_pnum + 1,5,'0'),sysdate);

update pos_info

set pnum = pnum + 1

where pid = p_pid;

commit;

end;

--demo6

create or replace function fun_empsal

( p_empno emp.empno%type)

return varchar2

v_emp emp%rowtype;

begin

select * into v_emp

from emp where empno = p_empno;

if v_emp.sal >= 3000 then

return 'OK';

else

return 'NO';

end if;

end;

--demo7

--創建在dept表中插入和刪除一個記錄的數據包，它且有一個函數(返回插入或刪除的部門名稱)和兩個過程。然后調用包。

CREATE OR REPLACE PACKAGE deptpack

PROCEDURE inser(dno IN NUMBER,NAME IN VARCHAR2,location IN VARCHAR2);

PROCEDURE de(dno IN NUMBER);

FUNCTION getdname(num IN NUMBER) RETURN VARCHAR2;

END deptpack;

CREATE OR REPLACE PACKAGE BODY deptpack

PROCEDURE inser(dno IN NUMBER,NAME IN VARCHAR2,location IN VARCHAR2)

BEGIN

INSERT INTO dept VALUES(dno,NAME,location);

dbms_output.put_line('1 record inserted!');

END inser;

PROCEDURE de(dno IN NUMBER)

BEGIN

DELETE FROM dept WHERE deptno=dno;

END de;

FUNCTION getdname(num IN NUMBER)

RETURN VARCHAR2

vname VARCHAR2(10);

BEGIN

SELECT dname INTO vname FROM dept WHERE deptno=num;

RETURN vname;

EXCEPTION

WHEN no_data_found THEN

dbms_output.put_line('No such deptno exists!');

END getdname;

END deptpack;

金色閃電 2009-02-16 19:30 發表評論

游標

金色閃電 — Mon, 16 Feb 2009 11:29:00 GMT

--demo1(游標基本使用方法)

declare

v_emp emp%rowtype;

--申明游標

cursor c_emp is

select * from emp;

begin

--打開游標

if not c_emp%isopen then

open c_emp;

end if;

--遍歷游標

loop

fetch c_emp into v_emp;

--將下面這條exit語句放在end loop之上會使最后一條數據出現兩次

exit when c_emp%notfound;

dbms_output.put_line('no: ' || v_emp.empno);

dbms_output.put_line('name: ' || v_emp.ename);

dbms_output.put_line('job: ' || v_emp.job);

dbms_output.put_line('sal: ' || v_emp.sal);

dbms_output.put_line('*****************************');

end loop;

--關閉游標

close c_emp;

end;

--游標屬性

-- 顯式游標屬性 cursor_name%found cursor_name%notfound

-- cursor_name%isopen cursor_name%rowcount

-- 隱式游標屬性 sql%found sql%notfound sql%rowcount

--demo2(變量綁定)

declare

v_deptno emp.deptno%type;

v_emp emp%rowtype;

--變量綁定/申明游標

cursor c_emp is

select * from emp where deptno = v_deptno;

begin

v_deptno := 10;

--v_deptno := &deptno;

--打開游標

if not c_emp%isopen then

open c_emp;

end if;

--遍歷游標

loop

fetch c_emp into v_emp;

exit when c_emp%notfound;

dbms_output.put_line('no: ' || v_emp.empno);

dbms_output.put_line('name: ' || v_emp.ename);

dbms_output.put_line('job: ' || v_emp.job);

dbms_output.put_line('sal: ' || v_emp.sal);

dbms_output.put_line('*****************************');

end loop;

--關閉游標

close c_emp;

end;

--demo3(參數化游標)

declare

v_emp emp%rowtype;

--變量綁定/申明游標

cursor c_emp(p_deptno emp.deptno%type) is

select * from emp where deptno = p_deptno;

begin

--打開游標

if not c_emp%isopen then

open c_emp(10);

end if;

--遍歷游標

loop

fetch c_emp into v_emp;

exit when c_emp%notfound;

dbms_output.put_line('no: ' || v_emp.empno);

dbms_output.put_line('name: ' || v_emp.ename);

dbms_output.put_line('job: ' || v_emp.job);

dbms_output.put_line('sal: ' || v_emp.sal);

dbms_output.put_line('*****************************');

end loop;

--關閉游標

close c_emp;

end;

--游標檢索循環

--demo1(loop)

declare

v_emp emp%rowtype;

--申明游標

cursor c_emp is

select * from emp where deptno = 20;

begin

--打開游標

if not c_emp%isopen then

open c_emp;

end if;

--遍歷游標

loop

fetch c_emp into v_emp;

exit when c_emp%notfound;

dbms_output.put_line('no: ' || v_emp.empno);

dbms_output.put_line('name: ' || v_emp.ename);

dbms_output.put_line('job: ' || v_emp.job);

dbms_output.put_line('sal: ' || v_emp.sal);

dbms_output.put_line('*****************************');

end loop;

--關閉游標

close c_emp;

end;

--demo2(while)

declare

v_emp emp%rowtype;

--申明游標

cursor c_emp is

select * from emp where deptno = 20;

begin

--打開游標

if not c_emp%isopen then

open c_emp;

end if;

--遍歷游標

while c_emp%found loop

dbms_output.put_line('no: ' || v_emp.empno);

dbms_output.put_line('name: ' || v_emp.ename);

dbms_output.put_line('job: ' || v_emp.job);

dbms_output.put_line('sal: ' || v_emp.sal);

dbms_output.put_line('*****************************');

fetch c_emp into v_emp;

end loop;

--關閉游標

close c_emp;

end;

--demo3-1(for)

declare

--申明游標

cursor c_emp is

select * from emp where deptno = 20;

begin

--遍歷游標

for v_emp in c_emp loop

dbms_output.put_line('no: ' || v_emp.empno);

dbms_output.put_line('name: ' || v_emp.ename);

dbms_output.put_line('job: ' || v_emp.job);

dbms_output.put_line('sal: ' || v_emp.sal);

dbms_output.put_line('*****************************');

end loop;

end;

--demo3-2(for)

begin

--遍歷游標

for v_emp in (select *

from emp

where deptno = 20) loop

dbms_output.put_line('no: ' || v_emp.empno);

dbms_output.put_line('name: ' || v_emp.ename);

dbms_output.put_line('job: ' || v_emp.job);

dbms_output.put_line('sal: ' || v_emp.sal);

dbms_output.put_line('*****************************');

end loop;

end;

--游標嵌套

declare

v_deptinfo dept%rowtype;

v_empinfo emp%rowtype;

type c_dept is ref cursor;

v_dept c_dept;

type c_emp is ref cursor;

v_emp c_emp;

begin

open v_dept for

select * from dept;

loop

fetch v_dept into v_deptinfo;

exit when v_dept%notfound;

dbms_output.put_line('deptno: ' || v_deptinfo.deptno

|| 'deptname: ' || v_deptinfo.dname);

open v_emp for

select * from emp where deptno = v_deptinfo.deptno;

loop

fetch v_emp into v_empinfo;

exit when v_emp%notfound;

dbms_output.put_line('empno: ' || v_empinfo.empno

|| 'ename: ' || v_empinfo.ename);

end loop;

close v_emp;

end loop;

close v_dept;

end;

--select for update游標

--demo

declare

v_emp emp%rowtype;

cursor c_emp is

select * from emp

for update of sal,comm;

/* cursor c_emp is

select * from emp

for update;*/

begin

if not c_emp%isopen then

open c_emp;

end if;

loop

fetch c_emp into v_emp;

exit when c_emp%notfound;

update emp set sal = sal - 1000

where current of c_emp;

end loop;

commit;

close c_emp;

end;

--動態SQL

--demo

create or replace procedure proc_execsql

sql_str varchar2(1000);

begin

sql_str := 'create table bak_emp as select * from emp';

execute immediate sql_str;

end;

begin

proc_execsql;

end;

grant create any table to scott;

--demo

create or replace procedure proc_execsql

sql_str varchar2(1000);

begin

for v_table in (select table_name from user_tables) loop

sql_str := 'create table bak_'||v_table.table_name

|| ' as select * from ' || v_table.table_name;

execute immediate sql_str;

end loop;

end;

begin

proc_execsql;

end;

--demo

create or replace procedure proc_createproc

(p_table varchar2)

p_sql_str varchar2(1000) := '';

tl_sql_str varchar2(1000) := '';

iv_sql_str varchar2(1000) := '';

sql_str varchar2(1000) := '';

begin

for v_table in ( select COLUMN_NAME

from user_tab_columns

where TABLE_NAME = p_table) loop

p_sql_str := p_sql_str || 'p_' || v_table.COLUMN_NAME ||' '

|| p_table ||'.' || v_table.COLUMN_NAME

|| '%type,';

tl_sql_str := tl_sql_str || v_table.COLUMN_NAME ||',';

iv_sql_str := iv_sql_str || 'p_'||v_table.COLUMN_NAME || ',';

end loop;

p_sql_str := substr(p_sql_str,1,length(p_sql_str)-1);

tl_sql_str := substr(tl_sql_str,1,length(tl_sql_str)-1);

iv_sql_str := substr(iv_sql_str,1,length(iv_sql_str)-1);

sql_str := 'create or replace procedure proc_i_' || p_table

|| '(' || p_sql_str || ')'

|| 'is '

|| 'begin '

|| ' insert into ' || p_table || '(' || tl_sql_str || ')'

|| ' values(' || iv_sql_str || '); '

|| 'end;';

dbms_output.put_line(sql_str);

execute immediate sql_str;

end;

grant create any procedure to scott;

金色閃電 2009-02-16 19:29 發表評論