数据库原理及应用实用教程 第4章 关系规范化理论.pptVIP

第四章 关系规范化理论 教学目的 掌握函数依赖的概念 掌握1NF、2NF、3NF和BCNF范式 掌握模式分解的方法 4.1.1 规范化理论的主要内容 关系数据库的规范化理论 函数依赖 范式（Normal Form） 模式设计 【例4-1】 学生选课数据库 在此关系模式中填入一部分具体的数据 关系模式SCS存在以下问题： （1）数据冗余 当一个学生选修多门课程时，就会导致姓名、性别院名等多次重复存储；每一门课程名均对选修该门课程的学生重复存储，因而造成数据冗余。 （2）操作异常 ① 插入异常 如果某个学生还没有选课，学生的有关信息就不能插入。 　同样，没有被学生选修的课程信息也无法存入数据库。 关系模式SCS存在以下问题： ② 删除异常 　　　当学生毕业离校时，要把他们的信息从数据库中删除，如果此时他们所选修的某些课程尚无其他年级的学生选修，那么这些课程的基本信息就会丢失，一旦查询所开课程信息时，就不会出现被删除课程的信息，就会认为该课程没有开过，可实际上不是这种情况。 ③ 修改异常 若某个学生从信电学院转到管理学院，那么与该学生相关的所有记录都需要逐一修改属性Sdept的值，如有遗漏，就会造成SCS中数据的不一致。 结论 SCS关系模式不是一个好的模式。 “好”的模式： 不会发生插入异常、删除异常、更新异常， 数据冗余应尽可能少 根本原因：属性间存在着数据依赖引起的 解决方法：通过分解关系模式来消除其中不合适的数据依赖 S(Sno, Sname, Ssex, Sdept) C(Cno, Cname) SC(Sno, Cno, Score) 函数依赖（Functional Dependency）是数据依赖的一种。数据依赖是指一个关系中属性值之间的相互联系，它是现实世界属性间相互联系的体现，是数据之间的内在性质，是语义的体现。现在已经提出了多种类型的数据依赖，其中最重要的是函数依赖和多值依赖。函数依赖是关系规范化的理论基础。 4.2.1 函数依赖的定义 定义4.1　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，如果对于R(U)的任意一个可能的关系r，对于X的每一个具体值，Y都有唯一的具体值与之对应，则称X决定函数Y，或Y函数依赖于X，记作X→Y。 　　例如：“姓名→年龄”这个函数依赖只有在没有重名的学生情况下成立。如果有重名的学生，则“年龄”就不再依赖于“姓名”了。 （1）如果X→Y，且Y?X，则称X→Y是平凡的函数依赖。 （2）如果X→Y，但　　　，则称X→Y是非平凡的函数依赖。 （3）如果X→Y，则称X为决定因素（Determinant），称Y 为依赖因素（Dependent）。 （4）如果X→Y且Y→X，则记作X←→Y。 （5）如果Y不函数依赖于X，则记作X＼→Y 。 4.2.2 完全函数依赖和部分函数依赖 定义4.2　在关系模式R(U)中，U是R的属性集合，X和Y是U的子集。 　　　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（Full Functional Dependency）于X，记作X Y； 　　　如果对Ｘ的某个真子集X′，有X′→Y，则称Y部分函数依赖（Partial Functional Dependency）于X，记作X Y。 【例4-2】 在关系SC(Sno, Cno, Cname, Score)中，因为Sno Score且Cno Score，所以(Sno, Cno) Score。而Cno→Cname，所以(Sno, Cno) Cname。 4.2.3 传递函数依赖 定义4.3：在关系模式R(U)中，U是R的属性集合，X和Y是U的子集。如果X→Y，Y→Z，且Y ? X，Y X，则称Z传递函数依赖（Transitive Functional Dependency）于X，记作X Z；否则称Z非传递函数依赖于X。 【例4-3】 在关系S(Sno，Sname, Ssex, Sdept, Dean)中，有函数依赖关系Sno Sname，由于Sno Sdept，Sdept Dean，有Sno Dean。 范式（Normal Forms，NF）的概念是E.F.Codd在197