关系模式设计理论.PPTVIP

第三章 关系模式设计理论 教学目标：掌握把概念模式转换成关系模式的方法，数据模型的优化，设计用户子模式，掌握关系数据库设计理论中的函数依赖，数据依赖的公理系统，关系模式的规范形式（1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF）及多值依赖，掌握关系模式的规范化方法，即无损连接性和保持函数依赖的连接性，了解关系关系模式的分解算法。及逻辑数据库的性能估计。 第三章 关系模式设计理论 教学重点：概念模式转换成关系模式的的方法，数据依赖，关系规范化理论，关系模式的分解方法。 教学难点：关系规范化理论，关系模式的分解方法。 教学时数：8学时。 教学内容 一、数据依赖 二、数据依赖的公理系统 三、关系模式的规范形式 四、关系模式规范化方法 一、关系数据库设计理论 (一)问题的提出 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 一个初始的逻辑关系模式存在着很多问题 举例： (二)函数依赖 一、函数依赖 二、平凡函数依赖与非平凡函数依赖 三、完全函数依赖与部分函数依赖 四、传递函数依赖 一、函数依赖 定义: 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，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函数确定Y” 或 “Y函数依赖于X”，记作X→Y。 X称为这个函数依赖的决定属性集(Determinant)。 说明： 1. 函数依赖不是指关系模式R的某个或某些关系实例满足的约束条件，而是指R的所有关系实例均要满足的约束条件。 2. 函数依赖是语义范畴的概念。只能根据数据的语义来确定函数依赖。 例如“姓名→年龄”这个函数依赖只有在不允许有同名人的条件下成立 3. 数据库设计者可以对现实世界作强制的规定。例如规定不允许同名人出现，函数依赖“姓名→年龄”成立。所插入的元组必须满足规定的函数依赖，若发现有同名人存在， 则拒绝装入该元组。 函数依赖（续） 例: Student(Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept) 假设不允许重名，则有: Sno → Ssex， Sno → Sage , Sno → Sdept， Sno ←→ Sname, Sname → Ssex， Sname → Sage Sname → Sdept 但Ssex →Sage 若X→Y，并且Y→X, 则记为X←→Y。 若Y不函数依赖于X, 则记为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赖（续） 对于任一关系模式，平凡函数依赖都是必然成立的，它不反映新的语义，因此若不特别声明， 我们总是讨论非平凡函数依赖。 三、完全函数依赖与部分函数依赖 定义在关系模式R(U)中，如果X→Y，并且对于X的任何一个真子集X’，都有 X’ Y, 则称Y完全函数依赖于X，记作X ｆ Y。 若X→Y，但Y不完全函数依赖于X，则称Y部分函数依赖于X，记作X P Y。 完全函数依赖与部分函数依赖（续） 例: 在关系SC(Sno, Cno, Grade)中， 由于：Sno →Grade，Cno → Grade， 因此：(Sno, Cno) ｆ Grade 四、传递函数依赖 定义5.3 在关系模式R(U)中，如果X→Y，Y→Z，且Y ?X，Y→X，则称Z传递函数依赖于X。 注: 如果Y→X， 即X←→Y，则Z直接依赖于X。 例: 在关系Std(Sno, Sdept, Mname)中，有： Sno → Sdept，Sdept → Mname Mname传递函数依赖于Sno 码 定义5.4 设K为关系模式RU,F中的属性或属性组合。若K ｆ U，则K称为R的一个侯选码（Candidate Key）。若关系模式R有多个候选码，则选定其中的一个做为主码（Primary key）。 主属性与非主属性 ALL KEY 外部码 关系模式 R 中属性或属性组X 并非 R的码，但 X 是另一个关系模式的码，则称 X 是R 的外部码（Foreign key）也称外