《SQL数据依赖》PPT课件.ppt

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1、第11章关系数据库设计理论引入：问题的提出针对具体问题，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问题如何将所涉及到的数据组织存入到数据库中？是放在一个表中存放还是分在几个表中存放？每个表应由哪些属性组成？怎样设计才是科学合理的呢？一个例子学生关系模式关系模式：学生(学号，姓名，课程号，课程名，成绩)语义说明如下：(1)一个学生可以选修多门课程，每门课程有多个学生选修(2)每个学生选修每门课程都有一个成绩学生关系实例该关系模式存在的问题(1)插入异常如果存在某个学生因为某些原因没有选课，课程号为空，因此该学生的

2、信息无法插入(2)删除异常如果学生毕业，删除学生信息的同时将课程的相关信息也删除了该关系模式存在的问题(3)数据冗余课程的信息重复出现，浪费存储空间。(4)更新异常更新时系统要付出很大的代价。11.2函数依赖11.1函数依赖的定义设R(U)是属性集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。X称为这个函数依赖的决定属性集。举例关系模式：学生(学号，姓名，性别，年龄)函数依赖：学号→姓名学号→性别学号→年

3、龄说明(1)函数依赖是指关系模式R的所有关系实例均要满足的约束条件(2)函数依赖要根据数据的语义来确定例如，在关系模式学生中，姓名→性别、姓名→年龄这两个函数依赖在什么条件下才成立？补充：如何判断函数依赖判断函数依赖的规则：如果两属性集X,Y之间有(1)1:1的联系，则X←→Y(2)n:1的联系，则X→Y(3)m:n的联系，则X→Y，Y→X属性间是一对一联系学号与姓名关系：1:1（不允许有同名学生）学号姓名性别课程号成绩9901张三男1909901张三男2799903王五男3609904赵六女2100存在函数依赖：学号→姓名姓名→学号，此时记作学

4、号←→姓名属性间是一对多联系学号与所在系关系：n:1(一个系有多名学生)学号姓名所在系课程号成绩9901张三计算机1909902王二计算机2799901张三计算机3609904赵六电子2100存在函数依赖：学号→所在系，多方为决定因素属性间是多对多联系学号和课程号关系：m:n学号姓名所在系课程号成绩9901张三计算机1909902王二计算机2799901张三计算机3609904赵六电子2100函数依赖的分类非平凡函数依赖/平凡函数依赖完全函数依赖/部分函数依赖传递函数依赖/直接函数依赖(1)非平凡函数依赖/平凡函数依赖关系模式R（U），U是R的属

5、性集合，X，Y是U的子集，如果XY，但Y不包含于X，则称XY是非平凡函数依赖。若Y是X的子集，则称XY是平凡函数依赖。说明(1)对任一关系模式，平凡函数依赖必然成立(2)本节只讨论非平凡函数依赖(3)非平凡函数依赖易产生问题举例例如：对关系模式：选修(学号，课程号，成绩)来说，存在下面的函数依赖：①(学号，课程号)→学号②(学号，课程号)→课程号③(学号，课程号)→成绩(2)完全函数依赖/部分函数依赖在关系模式R(U)中，如果X→Y，并且对于X的任何一个真子集Z，Z→Y都不成立，则称Y完全函数依赖于X。如果X→Y，但Y不完全函数依赖于X，则

6、称Y部分函数依赖于X。说明(1)部分函数依赖易产生问题(2)完全函数依赖要求在函数依赖的决定因素中没有多余属性举例例如：对关系模式：选修(学号，姓名，课程号，成绩)来说，存在下面的函数依赖：①(学号，课程号)→成绩②学号→姓名函数依赖图该关系模式的码为(学号，课程号)，(学号，课程号)→姓名是部分函数依赖(3)传递函数依赖/直接函数依赖关系模式R(U)，X、Y和Z是属性集U的子集，如果X→Y，Y→Z，Y不是X的子集，Y→X不成立，则称Z传递函数依赖于X。如果X→Y，Y→Z，Y→X，Y不是X的子集，则称Z直接函数依赖于X。举例例如：关系模式：学生(

7、学号，所在系，系主任姓名)中存在下列函数依赖：①学号→所在系②所在系→系主任姓名函数依赖图11.2.2码在关系模式R(U)中，K是U的子集，如果U完全函数依赖于K，则称K为R的一个候选码。说明(1)一个关系模式可以有多个候选码，可以选定其中的一个作为主码。(2)候选码可以有一个属性，也可以有多个属性。当候选码包含关系模式的所有属性时，称为全码。(3)候选码中的属性称为主属性，不在任何候选码中的属性称为非主属性。11.3范式范式(NormalForm)是对关系模式的规范形式的简称。关系模式的范式主要有4种：第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第

8、三范式(3NF)和BC范式(BCNF)。(1)第一范式(1NF)如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项，则称这个关系模式为第