第4章关系数据模式的规范化理论课件.ppt

4.2 函数依赖 关键码的定义 如果X→U在R上成立（即X→U在F +中），那么称X是R的一个超键。 如果X→U在R上成立，但对X的任一真子集X′都有X′→U不成立（即X′→U不在F+中，或者X → U），那么称X是R上的一个候选键。 快速求解候选键的一个充分条件 对于给定的关系模式R(A1…，An)和函数依赖集F，可将其属性分为以下四类： 定理4.4 对于给定的关系模式R及其函数依赖集F （1）若X（X∈R）是L类属性，则X必为R的任一候选键的成员。 （2）若X（X∈R）是L类属性，且X +包含了R的全部属性，则X必为R的惟一候选键。 （3）若X（X∈R）是R类属性，则X不在任何候选键中。 （4）若X（X∈R）是N类属性，则X包含在R的任一候选键中。 （5）若X（X∈R）是R的N类和L类属性组成的属性集，且X +包含了R的全部属性，则X是R的惟一候选键。 多属性函数依赖集候选键的求解算法 （1）属性分类（L、R、N和LR） （2）若X +包含了R的全部属性，转（5）；否则，转（3）。 （3）在Y中取一个属性A，求(XA) +，若它包含了R的全部属性，则转（4）；否则，调换一属性反复进行这一过程，直到试完所有Y中的属性。 （4）如果已找出所有候选键，则转（5）；否则在Y中依次取两个、三个、…，求它们的属性集的闭包，直到其闭包包含R的全部属性。 （5）停止，输出结果。 Y是X的子集 说明：对于任一关系模式，平凡函数依赖都是必然成立的。 * （3）CE 1NF （4）A，BC，CD，E 3NF * D关于F的闭包为：{A,B,C,D,E} * F的闭包为：{A→C,B C →E, BC→A, BC→C, D →C, E →A} D关于F的闭包为：{A,B,C,D,E} BC关于F的闭包：BCDE * 如果X的闭包包括了R中的全部属性，则属性集X是R的一个超键。 (1)CE (2)CEP (3)A,E,BC,CD * AG * D关于F的闭包为：{A,B,C,D,E} * 随堂练习 练习1：设有关系模式R(A,B,C,D,E)， F = {A→B,C→G,E→A，CE →D}，求R的所有候选键。 练习2：设有关系模式R(A,B,C,D,E,P)， F = {A→D,E→D,D→B,BC→D,DC→A}，求R的所有候选键。 练习3：设有关系模式R(A,B,C,D,E)， F = {A→BC,CD→E,B→D,E→A}，求R的所有候选键。 令X代表L和N类，Y代表LR类 随堂练习 设有关系模式R(A,B,C,D,E,G)， F = {BG→C,BD→E,DG→C, ADG→BC, AG→B, B→D}，试求R的所有候选键。 4.4 范式和规范化 要想设计一个好的关系,必须使关系满足一定的约束条件,此约束条件已经形成了规范,分成几个等级,一级比一级要求得严格。 4.4 范式和规范化 满足最低要求的关系称为第一范式,在此基础上又满足某条件,达到第二范式,如此类推,直到第五范式. 4.4 范式和规范化 一个较低范式关系,可以通过关系的无损分解转换为若干较高范式关系的集合,这一过程叫做关系规范化. 4.4 范式和规范化 一般情况下,第一范式和第二范式的关系存在许多缺点,实际的关系数据库一般使用第三范式以上的关系. 4.4.1 范式 范式是符合某一种级别的关系模式的集合。 关系数据库中的关系必须满足一定的要求。满足不同程度要求的为不同范式。 范式的种类： 第一范式(1NF) 第二范式(2NF) 第三范式(3NF) BC范式(BCNF) 第四范式(4NF) 第五范式(5NF) 范式（续） 各种范式之间存在联系： 某一关系模式R为第n范式，可简记为R∈nNF。 4.4 范式和规范化 候选码定义 设K为关系模式R(U，F)中的属性或属性组合，若K → U，则k称为R的一个候选码。 若关系模式R中有多个候选码，则选定其中一个作为主码。 组成候选码的属性称为主属性，不参加任何候选码的属性成为非主属性。 f 第一范式 4.4.2 范式的判定条件与规范化 1. 第一范式（1NF） 定义：设R是一个关系模式，R属于第一范式当且仅当R中每一个属性A的值域只包含原子项，即不可分割的数据项。 第一范式（续） 例: 关系模式 SLC(Sno, Sdept, Sloc, Cno, Grade) Sloc为学生住处，假设每个系的学生住在同一个地方。 函数依赖包括： (Sno, Cno) f Grade Sno → Sdept