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1、数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem1第六章关系数据理论2第六章关系数据理论6.1问题的提出6.2规范化6.3小结36.1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，即应该构造几个关系模式，每个关系由哪些属性组成等。数据库逻辑设计的工具──关系数据库的规范化理论。4一、概念回顾二、关系模式的形式化定义三、什么是数据依赖四、数据依赖对关系模式影响6.1问题的提出5一、概念回顾关系：描述实体、属性、实体间的联系。从形式上看，它是一张二维表，是所涉及属性的笛卡尔积的一个子集。关系模
2、式：用来定义（描述）关系。关系数据库：基于关系模型的数据库，利用关系来描述现实世界。从形式上看，它由一组关系组成。关系数据库的模式：定义这组关系的关系模式的全体。6二、关系模式的形式化定义在本章中，把关系模式看成是一个三元组：R(U,F)R：关系名U：组成该关系的属性名集合F：属性间数据的依赖关系集合当且仅当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7三、什么是数据依赖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。数据依赖是一个关系内部属性与属性之间的约束关系。定义属性值间的相互关连（主要体现于值
3、的相等与否），它是数据库模式设计的关键。8四、数据依赖对关系模式的影响例：描述学校的数据库：学生的学号（Sno）、所在系（Sdept）系主任姓名（Mname）、课程号（Cno）成绩（Grade）单一的关系模式：StudentU＝｛Sno,Sdept,Mname,Cno,Grade｝9数据依赖对关系模式的影响（续）学校数据库的语义：⒈一个系有若干学生，一个学生只属于一个系；⒉一个系只有一名主任；⒊一个学生可以选修多门课程，每门课程有若干学生选修；⒋每个学生所学的每门课程都有一个成绩。于是得到属性组U上的一组函数依赖F：F＝｛Sno→S
4、dept,Sdept→Mname,(Sno,Cno)→Grade｝10数据依赖对关系模式的影响（续）于是得到属性组U上的一组函数依赖F：F＝｛Sno→Sdept,Sdept→Mname,(Sno,Cno)→Grade｝SnoCnoSdeptMnameGrade主码为(sno,cno)11数据依赖对关系模式的影响（续）80C5M3MAS380C4M2ISS270C3M1CSS190C2M1CSS180C1M1CSS1GradeCnoMnameSdeptSno图关系模式Student的实例12关系模式Student中存在的问题⒈数据冗余
5、太大：浪费大量的存储空间例：每一个系主任的姓名重复出现⒉更新异常（修改复杂）例：某系更换系主任后，系统必须修改与该系学生有关的每一个元组13关系模式Student中存在的问题⒊插入异常：该插的数据插不进去例，如果一个系刚成立，尚无学生，主关键字为空，我们就无法把这个系及其系主任的信息存入数据库。⒋删除异常：不该删除的数据不得不删例，如果某个系的学生全部毕业了，我们在删除该系学生信息的同时，把这个系及其系主任的信息也丢掉了。14数据依赖对关系模式的影响（续）80C5M3MAS380C4M2ISS270C3M1CSS190C2M1CSS
6、180C1M1CSS1GradeCnoMnameSdeptSno图关系模式Student的实例15数据依赖对关系模式的影响（续）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：由于模式中存在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。16关系模式Student分解成三个关系模式：S(Sno,Sdept,Sno→Sdept)SG(Sno,Cno,Grade,(Sno,Cno)→Grade)DEPT(Sdept,Mname,Sdept→Mna
7、me)这三个模式都不会发生插入异常、删除异常的毛病，数据的冗余也得到了控制。数据依赖对关系模式的影响（续）176.2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。186.2.1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数依赖四、传递函数依赖19一、函数依赖回顾：函数——熟悉的概念。Y=f(x)：x和Y之间数量上的对应关系。给定x值，Y值与之对应。称x函数决定Y，或Y函数依赖于x。在关系数据库中讨论函数或函数依赖注重的是语义上
8、的关系。如：省=f(城市)20一、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r，r中不可能存在两个
