数据库系统概论第六章

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1、数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第六章关系数据理论第六章关系数据理论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问题的提出关系数据库逻辑设计针对具体问题，如何构造一个适合于它的数据模式数据库逻辑设计的工具──关系数据库的规范化理论要考虑的几个问题：为什么要规范化？怎样规范化？规范化到什么程度后最合适？这就是本章的主题一、关系模式的形式化定义二、什么是数据依赖三、关系模式的简化定义四、数据依赖对关系模式影响一、关系的形式化定义1、关系的两个主要方面语

2、法：属性的描述语义：数据依赖2、关系模式：R关系名属性组U上的一组数据依赖3、关系：对关系模式R，当且仅当U上的一个关系r满足F时，称r为关系模式R的一个关系。二、什么是数据依赖1.完整性约束的表现形式限定属性取值范围：例如学生成绩必须在0-100之间定义属性值间的相互关连（主要体现于值的相等与否），这就是数据依赖，它是数据库模式设计的关键2.数据依赖一个关系内部属性与属性之间的约束关系现实世界属性间相互联系的抽象数据内在的性质语义的体现3.数据依赖的类型函数依赖（FunctionalDepen

3、dency，简记为FD）多值依赖（MultivaluedDependency，简记为MVD）三、关系模式的简化表示关系模式R（U,D,DOM,F）简化为一个三元组：R（U,F）当且仅当U上的一个关系r满足F时，r称为关系模式R（U,F）的一个关系。四、数据依赖对关系模式的影响[例1]建立一个描述学校教务的数据库：学生的学号（Sno）、所在系（Sdept）、系主任姓名（Mname）、课程名（Cno）、成绩（Grade）单一的关系模式：StudentU＝｛Sno,Sdept,Mname,Cno,Grade｝属性组U上的一组函数依赖

4、F：F＝｛Sno→Sdept,Sdept→Mname,(Sno,Cno)→Grade｝SnoCnoSdeptMnameGrade关系模式Student中存在的问题1.数据冗余太大2.更新异常（UpdateAnomalies）3.插入异常（InsertionAnomalies）4.删除异常（DeletionAnomalies）结论：Student关系模式不是一个好的模式。“好”的模式：不会发生插入异常、删除异常、更新异常，数据冗余应尽可能少原因：由存在于模式中的某些数据依赖引起的解决方法：通过分解关系模式来消除其中不合适的数据依

5、赖分解关系模式把这个单一模式分成3个关系模式：S（Sno，Sdept，Sno→Sdept）;SC（Sno，Cno，Grade，（Sno，Cno）→Grade）;DEPT（Sdept，Mname，Sdept→Mname）第六章关系数据理论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、更新异常和数据冗余问题。6.2.1函数依赖6.2.2码6.2.3范式6.2.42NF6.2.53NF6.2.6B

6、CNF6.2.7多值依赖6.2.84NF6.2.9规范化小结6.2.1函数依赖函数依赖平凡函数依赖与非平凡函数依赖完全函数依赖与部分函数依赖传递函数依赖一、函数依赖不严格地讲，函数依赖指的是一组属性值唯一决定另一组属性值的这种数据依赖。如学生关系中，当学号确定后，其姓名也就唯一确定了。选课关系中，当学号和课程号确定后，其成绩也就唯一确定了。定义6.1：函数依赖（FunctionalDependency，缩写FD）：设R(U)是属性集U上的关系模式，X、Y是U的子集。若对于R中的任意关系r，对于r中的任意两个元组u、v都有u[X]=v[X

7、]u[Y]=v[Y]成立，则称X函数决定Y，或称Y函数依赖于X，记作XY。称X为决定因素。说明：函数依赖类似于变量间的单值函数关系（一个自变量只能对应一个函数值），因此也称为单值函数依赖；若XY且YX，则记作XY；若Y不函数依赖于X，则记作X例：对学生关系S（Sno，SName，SDept，SAge），有SnoSName，SnoSDept，SnoSAge对选课关系SC（Sno，Cno，Grade），有（Sno，Cno）GradeY函数依赖是指关系模式R的任一关系都要满足的约束条件二、平凡函数依赖与非平凡函数依赖在

8、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：(Sn