数据库系统概论An Introduction to Database System第六讲.ppt

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1、数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第六讲关系数据理论第六讲关系数据理论6.1问题的提出6.2规范化6.3数据依赖的公理系统*6.4模式的分解6.5小结6.1问题的提出关系模式存在的问题关系模式存在的问题例1(P170)：描述学校的数据库：学生的学号（Sno）、所在系（Sdept）系主任姓名（Mname）、课程号（Cno）成绩（Grade）问题：如何设计关系模式？提示：1.概念模型2.逻辑模型（关系模式）数据依赖对关系模式的影响（续）学校数据库的语义：⒈一个系有若干学生，一个学生只属于一个系；⒉一个系只有一名主任；⒊一个学生可

2、以选修多门课程，每门课程有若干学生选修；⒋每个学生所学的每门课程都有一个成绩。假设设计成单一模式单一的关系模式：StudentU＝｛Sno,Sdept,Mname,Cno,Grade｝Student表SnoSdeptMnameCnoGradeS1计算机系张明C195S2计算机系张明C190S3计算机系张明C188S4计算机系张明C170S5计算机系张明C178………关系模式Student中存在的问题⒈数据冗余太大浪费大量的存储空间例：每一个系主任的姓名重复出现⒉修改复杂（UpdateAnomalies）数据冗余，修改数据时，维护数据完整性代价大

3、。例：某系更换系主任后，系统必须修改与该系学生有关的每一个元组关系模式Student中存在的问题⒊插入异常（InsertionAnomalies）该插的数据插不进去例，如果一个系刚成立，尚无学生，我们就无法把这个系及其系主任的信息存入数据库。⒋删除异常（DeletionAnomalies）不该删除的数据不得不删例，如果某个系的学生全部毕业了，我们在删除该系学生信息的同时，把这个系及其系主任的信息也丢掉了。数据依赖对关系模式的影响（续）结论：Student关系模式不是一个好的模式。“好”的模式：不会发生更新异常（插入异常、删除异常、修改复杂），数据冗余应尽

4、可能少。第六讲关系数据理论6.1问题的提出6.2规范化6.3数据依赖的公理系统*6.4模式的分解6.5小结6.2规范化规范化理论正是用来改造关系模式，通过分解关系模式来消除其中不合适的数据依赖，以解决插入异常、删除异常、修改复杂和数据冗余问题。6.2规范化数据依赖（P170）数据依赖是一个关系内部属性与属性之间的一种约束关系。这种约束关系是通过属性间值的相等与否体现出来的数据间的相关联系。是现实世界属性间相互联系的抽象，是数据内在的性质，是语义的体现。6.2规范化数据依赖的类型函数依赖（FunctionalDependency，简记为FD）多值依赖（Multiva

5、luedDependency，简记为MVD）6.2.1函数依赖一、函数依赖二、平凡函数依赖与非平凡函数依赖三、完全函数依赖与部分函数依赖四、传递函数依赖一、函数依赖（P172）定义6.1设R(U)是一个属性集U上的关系模式，X和Y是U的子集。若对于R(U)的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，则称“X函数确定Y”或“Y函数依赖于X”，记作X→Y。函数依赖（续）定义：设R(U)是一个属性集U上的关系模式，X和Y是U的子集。若对于R(U)的任意一个可能的关系r，对于X的每一个值，Y都有一个确定的值与之对应，则称“X函数

6、确定Y”或“Y函数依赖于X”，记作X→Y。一、函数依赖(续)为什么叫函数依赖？Y=f(X)X0---Y0X1---Y1XN---YN说明：1.函数依赖不是指关系模式R的某个或某些关系实例满足的约束条件，而是指R的所有关系实例均要满足的约束条件。2.函数依赖是语义范畴的概念。只能根据数据的语义来确定函数依赖。例如“姓名→性别”这个函数依赖只有在不允许有同名人的条件下成立函数依赖（续）例:Student(Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept)假设不允许重名，则有:Sno→Ssex，Sno→Sage,Sno→Sdept，Sno←→Sname,Sname→S

7、sex，Sname→SageSname→Sdept但Ssex→Sage若X→Y，并且Y→X,则记为X←→Y。若Y不函数依赖于X,则记为X─→Y。二、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)→CnoCno→Cno平凡函数依赖与非平凡函数依赖（续）对于任一关系模式，平凡函数依赖都是必然成立的，它

8、不反映新的