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关系数据库设计 实体间的联系 实体内部的联系 数据库设计的基本问题 在属性集合上成立的数据完整性约束 数据依赖：通过一个关系中属性间值的相等与否体现出来的数据相互关系，函数依赖和多值依赖是最重要的两种数据依赖。 关系模式存在的问题 数据冗余 更新异常 插入异常 删除异常 完全函数依赖 有一关系模式R(U),设X、Y是该关系模式R(U)的不同属性子集，若X→Y成立，且X中不存在任何真子集 ，使得 X不是Y的子集也成立，则称Y完全函数依赖于X，即为完全依赖关系。 部分函数依赖 定义3：在关系模式中，设X、Y是该关系模式R(U)的不同属性子集，若X→Y成立，如果X中存在任何真子集X’，而且有X’→Y也成立，则称Y对X是部分函数依赖 传递函数依赖 定义4：设X、Y、Z是某关系模式R（U）的不同的属性子集，定义中说明Y→X，是因为如果Y→X，则有X?Y，实际形成X→Z是直接函数依赖，而非传递函数依赖。 例： SNO→CLASS， CLASS→DEPT， 则有：SNO→DEPT 函数依赖和键的关系 (1) 超键、候选键 (2) 主键(即主关键字） (3) 外键（即外部表的码) (4) 主属性和非主属性 模式分解 解决数据的冗余和操作异常的方法是模式分解，消除“不良”的函数依赖，从而获得良好的关系模式。 具有无损连接特性和保持函数依赖特性 无损连接： 是指分解后的关系经过自然连接可以恢复成原来的关系 保持函数依赖： 是指分解后的关系不能破坏原来的函数依赖 逻辑蕴含和闭包 逻辑蕴含：根据给定的一组函数依赖来判断另外一些函数依赖是否成立。 例如：设F={ A→B，B→C }，则函数依赖A→C被F逻辑蕴含，记作：F |= A→C。 即函数依赖集 F 逻辑蕴含函数依赖A→C。 可通过选择一个属性子集，判断该属性子集能函数决定哪些属性，这就是利用属性集闭包的概念。 可通过选择一个属性子集，判断该属性子集能函数决定哪些属性，这就是利用属性集闭包的概念。 关系模式的规范化 数据依赖引起的主要问题是操作异常，解决的办法是进行关系模式的合理分解，也就是进行关系模式的规范化。 范式：符合某一种级别的关系模式的集合。 由于对关系模式的规范化要求不同，出现了不同的范式，有1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF、5NF等。其规范化的条件按上述次序越来越强，后面范式可以看成前面范式的特例。 把低级范式的关系模式，通过分解转换为高一级范式的关系模式的集合，这个过程称为关系模式的规范化设计。 第一范式 如果一个关系模式R( U )的所有属性都是基本的、不可再分的最小数据项，称为第一范式。 如果关系模式仅仅满足第一范式，可能会存在数据冗余和操作异常。 函数依赖包括： (Sno, Cno) f → Grade Sno → Sdept (Sno, Cno) P → Sdept Sno → Sloc (Sno, Cno) P → Sloc Sdept → Sloc (1) 插入异常 假设Sno＝2005102，Sdept＝jsj，Sloc＝N的学生还未选课，无课程号，由于“课程号”这一主属性未赋值，导致该生的Sdept等信息无法录入SLC。 (2) 删除异常 假定某个学生已选修了一门课程，但因身体不适，需放弃所选修课程。由于课程号是主属性，要删除该学生选修的课程，将导致该生信息的整个元组都要删除。 (3) 修改复杂 学生转系时，在修改学生元组的Sdept值的同时，还可能需要修改住处（Sloc）。如果这个学生选修了多门课，则必须无遗漏地修改该生有关的所有元组中的Sdept、Sloc信息。 (4) 数据冗余度大 如果一个学生选修了10门课程，那么他的Sdept和Sloc值就要重复存储了10次。 SC（Sno， Cno， Grade） SL（Sno， Sdept， Sloc） 第二范式 定义: 如果关系模式R满足第一范式，且它的任何一个非主属性都完全函数依赖于任一个候选码，则R满足第二范式（简记为R属于2NF）。 (1)所有单属性关键字关系都自然是2NF关系 (2)如果关键字是多属性组成的复合关键字，且存在非主属性对关键字的部分函数依赖，则这个关系不是2NF关系。 函数依赖： Sno→Sdept Sdept→Sloc Sno→Sloc Sloc传递函数依赖于Sno，即SL中存在非主属性对码的传递函数依赖。这种传递函数依赖的存在仍会导致操作异常和数据冗余问题 第三范式 定义:如果关系模式R满足 2NF，并且它的任何一个非主属性都不传递函数依赖于任何候选码，则称R是第三范式3NF, 记作R属于3