第四章 关系数据理论2011.ppt

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