DB06数据库第六章教学ppt.ppt

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1、第6章关系数据理论问题的提出规范化数据依赖的公理系统模式的分解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一、概念回顾二、关系模式的形式化定义三、什么是数据依赖四、关系模式的简化定义五、数据依赖对关系模式影响6.1问题的提出一、概念回顾关系关系模式关系数据库关系数据库的模式6.1问题的提出二、关系模式的形式化定义关系模式由五部分组成,即它是一个五元组:R(U,D,DOM,F)R:关系名U:组成该关系的属性名集合D:属性组U中属性所来自的域DOM:性向域的映象集合F:

2、属性间数据的依赖关系集合6.1问题的提出三、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6.1问题的提出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6.1问题的提出3.数据依赖的类型函数依赖(FunctionalDependency,简记为FD)多值依赖(MultivaluedDependency,简记为MVD)其他6.1问题的提出四、关系模式的简化表示关系

3、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6.1问题的提出五、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(Cname)成绩(Grade)单一的关系模式:StudentU={Sno,Sdept,Mname,Cname,Grade}6.1问题的提出属性组U上的一组函数依赖F:F={Sno→Sdept,Sdept→Mname,(Sno,Cname)→Grade}S

4、noCnameSdeptMnameGrade6.1问题的提出关系模式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)6.1问题的提出结论: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赖6.1问题的提出分解关系模式把这个单一模式分成3个关系模式

5、:S(Sno,Sdept,Sno→Sdept);SC(Sno,Cno,Grade,(Sno,Cno)→Grade);DEPT(Sdept,Mname,Sdept→Mname)6.1问题的提出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6.2.1函数依赖定义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

6、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。说明1.所有关系实例均要满足2.语义范畴的概念3.数据库设计者可以对现实世界作强制的规定6.2.1函数依赖二、平凡函数依赖与非平凡函数依赖6.2.1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

7、(Sno,Cno)→Cno若X→Y,则X称为这个函数依赖的决定属性组,也称为决定因素(Determinant)。若X→Y,Y→X,则记作X←→Y。若Y不函数依赖于X,则记作X→Y。6.2.1函数依赖三、完全函数依赖与部分函数依赖6.2.1函数依赖定义6.2在R(U)中,如果X→Y,并且对于X的任何一个真子集X’,都有X’Y,则称Y对X完全函数依赖,记作XFY。若X→Y,但Y不完全函数依赖于X,则称Y对X部分函数依赖,记作XPY。6.2.1函数依赖[例1]中(Sno,Cno)→Grade是完全函数依赖,(Sno,Cno)→Sdept是部分函数依赖

8、因为Sno→Sdept成立,且Sno是(Sno,Cno)的真子集FP四、传递函数依赖定义6.3在R(U)中,如果X→Y,(YX),Y→XY→Z,则称

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