第4章(讲2)DataBase关系数据理论(新2).pptVIP

An Introduction to Database System 上节课内容回顾 关系规范化的必要性 避免四种异常 规范化的目的和实质 函数依赖的定义和分类 重点：部分函数依赖，传递函数依赖 重要：候选码、主码、主属性、非主属性的定义 本节课内容 范式的定义和分类 1NF、2NF、3NF、BCNF的定义 规范化步骤 4.2.3 范式(Normal Form) 用来表示关系的级别，即关系满足要求（避免四种异常）的程度。 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) 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。 例如：选修∈BCNF 4.2.4 2NF引出 1NF的定义 如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项，则R∈1NF。 第一范式是对关系模式的最起码的要求。不满足第一范式的数据库模式不能称为关系数据库。 但是满足第一范式的关系模式并不一定是一个好的关系模式。 例: 关系模式SLC(学号,系名,宿舍,课程号,成绩) 假设每个系的学生住在同一个宿舍。 包括如下函数依赖： (学号,课程号) f 成绩 学号→系名 (学号,课程号) p 系名 学号→宿舍 (学号,课程号) p 宿舍 系名→宿舍 SLC中的异常情况（由部分依赖引起） SLC出现异常 原因 非主属性“系名”和“宿舍” 部分函数依赖于候选码 （学号，课程号）。 解决方法 SLC分解为两个关系模式，以消除这些部分函数依赖 SC（学号，课程号，成绩） SL（学号，系名，宿舍） 2NF 2NF的定义 若关系模式R∈1NF，并且每一个非主属性都完全函数依赖于R的候选码，则R∈2NF。 例：SLC(学号,系名,宿舍,课程号,成绩) ∈1NF SLC(学号,系名,宿舍,课程号,成绩) ∈2NF SC（学号，课程号，成绩）∈2NF SL（学号，系名，宿舍）∈2NF 4.2.5 3NF引出 例：2NF关系模式SL（学号，系名，宿舍）中 函数依赖： 学号→系名 系名→宿舍 学号→宿舍 候选码={学号}，非主属性（NPA）={系名，宿舍} “宿舍”传递函数依赖于“学号”，即SL中存在非主属性对候选码的传递函数依赖。 SL中的异常情况（由传递依赖引起） 解决方法 采用投影分解法，把SL分解为两个关系模式，以消除传递函数依赖： SD（学号，系名） DL（系名，宿舍） 3NF 3NF的定义 若关系模式R∈2NF，并且每一个非主属性都不传递函数依赖于R的候选码，则R∈3NF。 例： SL（学号，系名，宿舍）∈2NF SL（学号，系名，宿舍）∈3NF SD（学号，系名）∈3NF DL（系名，宿舍）∈3NF 4.2.6 BCNF引出 例：在关系模式STJ（学号，教师号，课程号）中 每一教师只教一门课，每门课可由若干教师教；某一学生选定某门课，就确定了一个固定的教师；某个学生选修某个教师的课就确定了所选课的课程号。 函数依赖： (学号，课程号)→教师号，(学号，教师号)→课程号，教师号→课程号 候选码={（学号，教师号），（学号，课程号）} 主属性（PA）={学号，教师号，课程号} 非主属性（NPA）=NULL 解决方法 将STJ分解为二个关系模式： ST(学号，教师号)∈BCNF TJ(教师号，课程号)∈BCNF BCNF BCNF的定义 若关系模式R∈3NF，并且每一个主属性都不部分依赖，也不传递依赖于R的每个不包含它的候选码，则R∈BCNF。 规范化小结 一个低一级范式的关系模式，通过模式分解可以转换为若干个高一级范式的关系模式集合，这个过程就叫关系模式的规范化。 规范化小结 不能说规范化程度越高的关系模式就越好（打破关系、增加连接开销等弊端）。 在设计数据库逻辑模式时，必须对现实世界的实际情况和用户应用需求作进一步分析，确定一个合适的、能够反映现实世界的模式。 上面的规范化步骤可以在其中任何一步终止。 课后思考题 本节课内容小结 理解并掌握各级范式的定义 掌握规范化的