第3讲 关系模式规范化理论(必威体育精装版-可用).ppt

2004-9-10 第2章 SQL安装与配置 关系数据库的设计理论 主要内容 本章主要讲述关系数据库的设计理论。通过本章的学习，应该掌握以下内容： 实体类型的属性关系 数据的函数依赖 关系数据库模式的规范化理论 关系模式的分解方法 实体类型的属性关系 1. 一对一关系(1∶1) 设X、Y是关系R的两个属性(集)。如果对于X中的任一具体值,Y中至多有一个值与之对应,且反之亦然,则称X、 Y两属性间是一对一关系。 2. 一对多关系(1∶m) 设X、 Y是关系R的两个属性(集)。如果对于X中的任一具体值,Y中至多有一个值与之对应,而Y中的一个值却可以和X中的n个值(n≥0)相对应,则称Y对X是一对多关系。 3. 多对多关系(m∶n) 设X、Y是关系R的两个属性(集)。如果对于X中的任一具体值,Y中有m(m≥0)个值与之对应,而Y中的一个值也可以和X中的n个值(n≥0)相对应,则称Y对X是多对多关系。 数据的函数依赖 数据库的设计目标是使数据共享性高、冗余少、易扩充；数据的独立性高 属性值之间相互联系又相互制约的关系，称为属性间的数据依赖 数据依赖共有三种：函数依赖(Functional Dependency,简称FD)、多值依赖(Multivalued Dependency,简称MVD)和连接依赖(Join Dependency,简称JD),其中最重要的是函数依赖和多值依赖 数据的函数依赖 数据库的设计目标是使数据共享性高、冗余少、易扩充；数据的独立性高. 函数依赖 1．函数依赖 定义3.1 设R(U)是一个关系模式，U是R的属性集合，X和Y是U的子集。对于R(U)的任意一个可能的关系r，如果r中不存在两个元组，它们在X上的属性值相同，而在Y上的属性值不同，则称“X函数确定Y”或“Y函数依赖于X”，记作X→Y。 对于函数依赖，说明以下几点： (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，我们只能根据数据的语义来确定函数依赖。 例如，“sname→sdept”这个函数依赖只有在没有同名人的条件下成立。如果有相同名字的人，则“sdept”就不再函数依赖于“sname”了。 (3)X→Y，但Y X，则称X→Y是非平凡函数依赖。若不特别声明，我们总是讨论非平凡函数依赖。 (4)若X→Y，则X称为这个函数依赖的决定属性集。 (5)若X→Y，并且Y→X，则记为X←→Y。 (6)若Y不函数依赖于X，则记为X→Y。 2．完全函数依赖与部分函数依赖 定义3.2 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→Y。若X→Y，但Y不完全函数依赖于X，称Y部分函数依赖于X，记作X→Y。 例如:在关系SC(S#,C#,G)中，(S#,C#)→G，但S#→G，C#→G，所以(S#,C#)→G。 Takes(sno, cno, grade, name, address) sno, cno→grade sno→name, address (sno,cno)→name, address 3．传递函数依赖 定义3.3 在关系模式R(U)中，如果X→Y，Y X，Y→Z，则称Z传递函数依赖于X。 例如:在关系STU(S#,SNAME,SDEPT,MNAME)中，S#→ SNAME，S#→SDEPT，SDEPT→MNAME，则S#→MNAME。 *函数依赖的逻辑蕴涵(略) 定义3.4 设有关系模式R(U)及其函数依赖集F，如果对于R的任一个满足F的关系r函数依赖X→Y都成立，则称F逻辑蕴涵X→Y ，或称X→Y 可由F推出。 所有被F逻辑蕴涵的函数依赖的集合，称为F的闭包(closure)，记为F+。在一般情况下F F+，如果F＝F+，则称F为一个函数依赖的完备集。 举例: 设R＝ABC，F＝{A→B，B→C}，则F+由所有这样的函数依赖X→Y组成： (1)X含有A。如ABC→AB，AB→BC，A→A，A→C。 (2)X含有B但不含A，且Y也不含A。如BC→B，B→C，B→φ。 (3)X→Y是C→C和C→φ。 4．关键字 定义3.5 设K为关系模式RU, F中的属性或属性组合。若K→U，则称K为R的一个候选码(Candidate Key)。若关系模式有多个候选码，则选定其中的一个做为主码(primary key)。 注意，此定义隐含了候选码的两个性质：最小性(minimality)和唯一性(uniqueness)。 几个相关概念 包含在任一候选码中的属性,叫做主属性(Prime Attribute)； 不包含在任何码中的属性称为