《关系模式设计理论》PPT课件.ppt

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1、第三章关系模式设计理论教学目标：掌握把概念模式转换成关系模式的方法，数据模型的优化，设计用户子模式，掌握关系数据库设计理论中的函数依赖，数据依赖的公理系统，关系模式的规范形式（1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF）及多值依赖，掌握关系模式的规范化方法，即无损连接性和保持函数依赖的连接性，了解关系关系模式的分解算法。及逻辑数据库的性能估计。第三章关系模式设计理论教学重点：概念模式转换成关系模式的的方法，数据依赖，关系规范化理论，关系模式的分解方法。教学难点：关系规范化理论，关系模式的分解方法。教学时数：8学时。教学内容

2、一、数据依赖二、数据依赖的公理系统三、关系模式的规范形式四、关系模式规范化方法一、关系数据库设计理论(一)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一个初始的逻辑关系模式存在着很多问题举例：S#(*)C#(*)CnameTname01C1C语言张一02C1C语言张一03C3B语言张三04C4Java张四异常问题:1、数据冗余2、修改异常3、插入异常4、删除异常分解是解决冗余的主要方法(二)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

3、数依赖四、传递函数依赖一、函数依赖定义: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，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(Determinant)。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→年龄”这个函数依赖只有在不允

4、许有同名人的条件下成立3.数据库设计者可以对现实世界作强制的规定。例如规定不允许同名人出现，函数依赖“姓名→年龄”成立。所插入的元组必须满足规定的函数依赖，若发现有同名人存在，则拒绝装入该元组。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→Ssex，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

5、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)→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，它不反映新的语义，因此若不特别声明，我们总是讨论非平凡函数依赖。三、完全函数依赖与部分函数依赖定义在关系

6、模式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完全函数依赖于X，记作XｆY。若X→Y，但Y不完全函数依赖于X，则称Y部分函数依赖于X，记作XPY。完全函数依赖与部分函数依赖（续）例:在关系SC(Sno,Cno,Grade)中，由于：Sno→Grade，Cno→Grade，因此：(Sno,Cno)ｆGrade四、传递函数依赖定义5.3在关系模式R(U)中，如果X→Y，Y→Z，且YX，Y→X，则称Z传递函数依赖于X。注:如果Y→X，即X←→Y，则Z直接依赖于X。例:在关系Std(Sno,Sd

7、ept,Mname)中，有：Sno→Sdept，Sdept→MnameMname传递函数依赖于Sno码定义5.4设K为关系模式R中的属性或属性组合。若KｆU，则K称为R的一个侯选码（CandidateKey）。若关系模式R有多个候选码，则选定其中的一个做为主码（Primarykey）。主属性与非主属性ALLKEY外部码关系模式R中属性或属性组X并非R的码，但X是另一个关系模式的码，则称X是R的外部码（Foreignkey）也称外码主码又和外部码一起提供了表示关系间联系的手段。四、关系模式的规范形式范式是符合某一

8、种级别的关系模式的集合。关系数据库中的关系必须满足一定的要求。满足不同程度要求的为不同范式。范式的种类：第一范式(1NF)第二范式(2NF)第三范式(3NF)BC范式(BCNF)第四范式(4NF)第五范式(5NF)四、关系模式的规范形式各种范式之间存在联系：某一关系模式R为第n范式，可简记为R∈nNF。四、关系模式的