4第二章 关系数据库的基本理论-关系规范化

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1、关系数据库与SQL语言目录第1章数据库基础第2章关系库的基本理论-关系规范化第3章数据库设计第4章Transact-SQL语言和SQLSERVER2008第5章数据库和表的创建第6章数据库的查询和视图第7章存储过程和触发器第8章数据库应用实战上堂课内容回顾2.3关系代数2.3.1传统集合运算：并、交、差、积2.3.2专门的关系运算选择，投影，连接，除本堂课内容2.4关系规范化2.4.1函数依赖2.4.2码2.4.3范式2.4.4第一范式2.4.5第二范式2.4.6第三范式2.4关系规范化思考：在设计关系数据库时，如何确定该关系数据库有哪些关系模式，这些关系模式由哪些属性组成？若设计不合理会

2、给后绪的数据操作带来哪些问题？如何评判一个数据库的关系模式合理与否？关系规范化：即把设计不好的关系数据库模式转变为较好的关系数据库模式。实例1需求：为了方便学生选课，现某高校教务教学部决定开发一个学生选课系统来满足广大学生的上网选课要求。现要求数据库管理员设计一个学生-选课数据库。实例一具体要求具体要求：（1）一个系有若干个学生，但一个学生只属于一个系；（2）一个学生可以选修多门课，每门课程可被若干个学生选修；（3）每个学生选修一门课对应一个成绩。实例一关系模式学号姓名专业所在院系课程号课程名成绩学分23003王力信息管理金融C001心理学87323004李享软件工程计算机C001心理学8

3、4323004李享软件工程计算机C002日语803学生选课(学号，姓名，专业，所在院系，课程号，课程名，成绩，学分)思考：如此设计是否合理？2.4关系规范化不完善数据库设计存在的问题数据冗余插入异常删除异常修改异常2.4.1函数依赖定义2.2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的属性值相等而在Y上的属性值不等，则称X函数决定Y，或者Y函数依赖于X，记作X→Y。2.4.1完全函数依赖定义2.2在R(U)中，如果X→Y，但Y函数不依赖X的任一真子集，则称Y对X完全函数依赖记作X→YF2.4.1部分函数依赖设X，Y是

4、关系R的两个属性集合，存在X→Y，若X’是X的真子集，存在X’→Y，则称Y部分函数依赖于X。记作X→YP2.4.1传递函数依赖在R(U)中，X，Y，Z是关系R的子集，存在X→Y，Y→Z，但X不依赖于Y，则称Z传递函数依赖于X。记作X→ZT2.4.2码候选码（CandidateKey）定义2.5设K为R（U，F)中的属性或属性集合，若K→U，则K为R的候选码关系模式的每个候选码具有下列两个特性：唯一性最小特性F候选码例：有关系模式SC(SNO，CNO，SCORE)，其中有三个属性：学号为SNO，课程号为CNO，成绩为SCORE。其属性集合和属性间的函数函数依赖关系为：U={SNO，CNO，S

5、CORE}F={(SNO，CNO)→SCORE}即学号和课程号共同决定成绩，在此关系中候选码是属性组（SNO，CNO）主码主属性任何一个候选码中的属性称作主属性。如SC中的{Sno，Cno}是候选码，则Sno，Cno称为作主属性。主码（PrimaryKey）进行数据库设计时，从一个关系的多个候选码中选定一个作为主码。外码外部码（ForeignKey）关系R中的一个属性组，它不是R的候选码，但它与另一个关系S的候选码相对应，则称这个属性组为R的外部码。如在关系模式S（SNO，SDEPT，Sage）和关系模式SC（SNO，CNO，SCORE）在SC中，SNO不是候选码，但SNO是关系S中的候选

6、码，所以SNO是关系模式SC中的外码。2.4.3范式规范化的基本思想是消除关系模式中的数据冗余，消除数据依赖中的不合适的部分，解决数据插入，删除和修改时发生的异常现象，这就要求关系数据库设计出来的关系模式要满足一定的条件。2.4.4第一范式关系数据库的规范化第一范式（1NF）：在关系模式R中的每一个具体关系r中，如果每个属性值都是不可再分的最小数据单位，且无重复列，则称R是满足第一范式的关系，记作R∈1NF。第一范式例【2-9】设某班级的学生成绩单如下成绩表（学号，姓名，成绩（平时成绩，期末成绩），总评成绩）如下表2-2所示学号姓名成绩总评平时成绩期末成绩1001张三9070801002郑

7、志8060701003李园706065第一范式学号姓名平时成绩期末成绩总评1001张三9070801002郑志8060701003李园706065在表2-2中，成绩属性不满足原子性，只有把两个属性提升为一般属性，才能满足第一范式2.4.5第二范式（2NF）第二范式（2NF）：如果关系模式R（A，B）中的所有非主属性都完全依赖于任意一个候选关键字，则称关系R是属于第二范式的，记作R∈2NF。(简而言之，第二范式就是非主属性