数据库原理第五章li.ppt

第五章 关系数据理论 5.1 问题的提出 前面我们已经讨论了关系数据库的基本概念、关系模型的三个部分以及关系数据库的标准语言。但是还有一个很基本的问题尚未涉及，针对一个具体问题，应该如何构造一个适合于它的数据库模式，即应该构造几个关系模式，每个关系由哪些属性组成等。这是数据库设计的问题，确切地讲是关系数据库逻辑设计问题。 第五章 关系数据理论 5.1 问题的提出 一个关系模式应当是一个五元组。 R（U, D, DOM, F） 关系名R，它是符号化的元组语义； 一组属性U； 属性组U中属性所来自的域D； 属性到域的映射DOM； 属性组U上的一组数据依赖F。 第五章 关系数据理论 5.1 问题的提出 由于D和DOM对模式设计关系不大,因此我们在本章中把关系模式看作是一个三元组： R〈U,F〉——与设计有关。 故设计重点转为研究： （1）一个关系模式应该有那些属性； （2）这些属性间存在什么样的联系。 因此，我们的任务是研究模式设计，研究设计一个“好”的（没有“毛病”的）关系模式的办法。 第五章 关系数据理论 5.1 问题的提出 关系,作为一张二维表,我们对它有一个最起码的要求：每一个分量必须是不可分的数据项。满足了这个条件的关系模式就属于第一范式（1NF）。 一个满足1NF的关系模式是否能够满足使用的要求？ 第五章 关系数据理论 5.1 问题的提出 例：一个“有毛病”的关系模式 假设有关系模式 借书人（姓名，地址，书名，日期） Borrowers(NAME,ADDR,TITLE,DATE) 第五章 关系数据理论 5.1 问题的提出 这个模式有下述三个“毛病”： 1.插入异常 2.删除异常 3.冗余太大 为什么会发生以上问题呢 ? 因为这个模式存在某些不好的性质。 第五章 关系数据理论 5.1 问题的提出 假如把这个单一的模式改造为两个关系模式： 借书人关系： 借书关系： Borrowers(NAME,ADDR) LOADS(NAME，TITLE,DATE) 第五章 关系数据理论 5.1 问题的提出 一个模式可能存在哪些不好的性质? 如何改造一个不好的模式,这就是下一节规范化理论讨论的内容。 第五章 关系数据理论 5.2 规范化 为了使数据库设计的方法走向完备,人们研究了规范化理论，指导我们设计规范的数据库模式。 讨论首先是从分析一个关系模式的属性间的联系开始的。 第五章 关系数据理论 5.2 规范化 5.2.1 函数依赖 一、属性间的关系 客观世界中事物间的联系分为： （1）实体与实体间的联系； （2）实体内部各属性间的联系。 属性间的联系是属性间相互依赖与相互制约的关系，它称为数据依赖。 属性间的联系分为： （1） 1-1 （one to one ) （2） 1-M （one to Many ) （3） M-M （ Many to Many ) 第五章 关系数据理论 5.2 规范化 数据依赖是通过一个关系中属性间值的相等与否体现出来的数据间的相互关系。它是现实世界属性间相互联系的抽象,是数据内在的性质,是语义的体现。 现在人们已经提出了许多种类型的数据依赖,其中最重要的是： （1）函数依赖(Functional Dependency简记为FD） （2）多值依赖(Multivalued Dependency简记为MVD)。 第五章 关系数据理论 5.2 规范化 定义5.1 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函数确定Y或Y函数依赖于X，记作X→Y。 函数依赖和别的数据依赖一样是语义范畴的概念。我们只能根据语义来确定一个函数依赖。设计者也可以对现实世界作强制的规定。 注意：函数依赖不是指关系模式R的某个或某些关系满足的约束条件，而是指R的一切关系均要满足的约束条件。 第五章 关系数据理论 5.2 规范化 第五章 关系数据理论 5.2 规范化 定义5.2 在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对X完全函数依赖,记作:X F Y 。 若X→Y,但Y不完全函数依赖于X,则称Y对X部分函数依赖,记作:X P Y 。 定义5.3 在R(U)中,如果X→Y,(Y