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数据库原理及其应用 第四章 关系数据理论 4.1 问题的提出 4.2 规范化 4.3 模式的分解 4.4 小结 一、 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 二、关系模式的形式化定义 关系模式由五部分组成: 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: 属性向域的映象集合 F: 属性间数据的依赖关系集合 三、什么是数据依赖 关系中属性之间相互依赖又相互制约的联系,就是数据依赖,它是数据库模式设计的关键 student(sno,sname,sage,sdept) sc(sno,cno,grade) course(cno,cname,ccredit) 什么是数据依赖(续) 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 什么是数据依赖(续) 3. 数据依赖的类型 函数依赖(Functional Dependency,简记为FD) 多值依赖(Multivalued Dependency,简记为MVD) 四、关系模式的简化表示 关系模式R(U, D, DOM, F) 简化为三部分: R(U, F) 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)、课程号(Cno) 成绩(Grade) 单一的关系模式 : Student U、F U ={ Sno, Sdept, Mname, Cno, Grade } 数据依赖对关系模式的影响(续) 属性组U上的一组函数依赖F: F ={ Sno → Sdept, Sdept → Mname, (Sno, Cno) → Grade } 关系模式StudentU, F中存在的问题 1. 数据冗余太大 2. 更新异常(Update Anomalies) 3. 插入异常(Insertion Anomalies) 4. 删除异常(Deletion Anomalies) 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 分解关系模式 把这个单一模式分成3个关系模式: S(Sno,Sdept,Sno → Sdept); SC(Sno,Cno,Grade,(Sno,Cno) → Grade); DEPT(Sdept,Mname,Sdept→ Mname) 第四章 关系数据理论 4.1 问题的提出 4.2 规范化 4.3 模式的分解 4.4 小结 4.2 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。 4.2 规范化 4.2.1 函数依赖 4.2.2 码 4.2.3 范式 4.2.4 2NF 4.2.5 3NF 4.2.6 BCNF 4.2.7 多值依赖 4.2.8 4NF 4.2.9 规范化小结 4.2.1 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 定义4.1 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都满足如下约束:对于X的每一个具体值,Y有唯一具体值与之对应, 则称 “X函数确定Y” 或 “Y函数依赖于X”,记作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
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