第六章 关系数据库理论第章 关系数据库理论第六章 关系数据库理论第六章 关系数据库理论.ppt

第六章 关系数据库理论 6.2 规范化 三、范式 五、3NF 六、BCNF 七、多值依赖 定义9：关系模式R（U），X，Y，Z是U的子集，并且Z=U-X-Y。关系模式R(U)中多值依赖X??Y成立，当且仅当对R（U）的任一关系r，给定的一对（x，z）值，有一组Y的值，这组值仅仅决定于x值而与z值无关。 八、4NF 6.3 数据依赖的公理系统 定义12：在关系模式 RU,F中为F所逻辑蕴含的函数依赖的全体叫做F的闭包， 记为F+。 定义14：如果G+=F+，就说函数依赖集F覆盖G（F是G的覆盖，或G是F的覆盖），或F与G等价。 6.4 模式的分解 分解具有“无损连接性” 分解要“保持函数依赖” 分解既要“保持函数依赖”，又要具有“无损连接性”。 二、分解的无损连接性和保持函数依赖性 例：已知 RU,F，U＝{A,B,C,D,E}，F={AB ? C，C ?D，D ?E}，R的一个 分解为R1(A,B,C)，R2(C,D)，R3(D,E)。 定理： RU,F的一个分解 ρ＝{R1U1，F1，R2U2,F2}具有无损连接性的充 分必要条件是： U1∩U2 ? U1－U2 ? F+ 或 U1∩U2 ? U2－U1 ? F+ 。 ⑴ 若要求分解保持函数依赖，那么模式分离总可以达到3NF， 但不一定能达到BCNF; ⑵ 若要求分解既保持函数依赖，又具有无损连接性，可以达 到3NF，但不一定能达到BCNF; ⑶ 若要求分解具有无损连接性，那一定可达到4NF; 算法6.3 转换为3NF的保持函数依赖的分解 ⑴ 对 RU,F 中的函数依赖集F进行“极小化处理”， 仍记为F。 ⑵ 找出不在F中出现的属性，把这样的属性构成一个 关系模式。把这些属性从U中去掉，剩余的属性仍 记为U。 ⑶ 若有 X? A ? F，且XA=U，则 ρ＝{R}，算法终止。 ⑷ 否则，对F按具有相同左部的原则分组（假定分为 k组）, 每一组函数依赖Fi′所涉及的全部属性形成 一个属性集Ui 。若Ui ? Uj (i≠j)就去掉Ui 。 算法6.4 转换为3NF既有无损连接性又保持函数依赖的分解 ⑴ 设 X 是 RU,F 的码。 RU,F 已由算法5.3分解为 ρ＝{R1U1，F1， R2U2，F2， …，RkUk,Fk}， 令 ?＝ ρ∪{ RxU,Fx } 。 ⑵ 若有某个Ui ，X ? Ui ,将 RxU,Fx 从? 中去掉。 把这些属性从U中去掉，剩余的属性仍记为U。 ⑶ ? 就是所求的分解。 算法6.6 达到4NF的具有无损连接性的分解 ⑴ 令ρ＝{R} ⑵ 检查ρ中所有关系模式，如均为4NF，则转⑷。 ⑶ ρ中找非4NF的关系模式S，S中必有一个多值依 赖 X? ? Y，其中X不包含S的关键字，Y既非 空又不是X的子集，且XY≠S。用 S1=XY 和 S2=S－Y代替S。返回⑵。 ⑷ 停止分解，输出ρ。 例子： 解：HS?CTHRSG，HS是关系模式的关键字。 ⑶ 面向BCNF且具有无损连接性的分解。 ⑷ 面向4NF且具有无损连接性的分解。 * * 6.1 问题的提出 例如：Student(Sno，Sdept，Mname，Cname，Grade) F={Sno?Sdept，Sdept ? Mname，(Sno,Cname) ? Grade} 存在问题： ⑴数据冗余太大 ⑵插入异常 ⑶删除异常 ⑷更新异常 分解成三个关系模式： S(Sno，Sdept， Sno?Sdept)； SG(Sno，Cname，Grade，(Sno,Cname) ? Grade)； D(Sdept，Mname，Sdept ? Mname)； 数据依赖：关系中属性值之间的这种相互依赖又相互制约的联 系，称为数据依赖。包括：函数依赖、多值依赖。 一、函数依赖 定义1：设R(U)是属性集U上的关系模式。X，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函数决定Y或Y函数依赖于X，记作X→Y。 说明：1、函数依赖是语义范畴的概念 2、函数依赖关系是反映属性之间的一般规律 根据函数依赖的定义，可找出下面规律： 1、在一个关系模式中，如属性X，Y有1：1联系，则存在函数依赖X→Y、 Y→X，可记作X?Y 2、X、Y是1：m联系，则存在Y→X，但X\→Y 3、X、Y是n:m联系，则X、Y之间不存