数据库系统原理与应用技术课件作者陈漫红第5章节数据库规范化理论.ppt

数据库系统原理与应用技术 第5章 数据库规范化理论 5.1 数据依赖 5.2 函数依赖 5.3 关系规范化 5.4 关系模式的分解原则 5.5 本章小结 5.1 数据依赖 5.1.1 数据依赖 5.1.2 数据依赖对关系模式的影响 5.1.1 数据依赖 数据库设计的一个最基本的问题是怎样建立一个好的数据库模式，也就是给出一组数据，如何构造一个合理的数据模式，使数据库系统无论是在数据存储方面，还是在数据操纵方面都具有较好的性能。??F.E.? Codd提出并发展了一套关系数据库设计理论--关系的规范化理论，根据现实世界存在的数据依赖进行关系模式的规范化处理，从而得到一个好的数据库设计。 5.1.2数据依赖对关系模式的影响 比如，描述一个学生的关系，可以有学号（Sno）、姓名（Sname）、所在系（Sdept）等几个属性。由于一个学号只对应一个学生，一个学生只在一个系。因而当“学号”值确定之后，姓名及其所在系的值也就被唯一地确定了。属性间的这种依赖关系类似于数学中的函数。因此说Sno函数决定Sname和Sdept,或者说Sname和sdept函数依赖于Sno,记做Sno→Sname, Sno→Sdept。 ? 5.1.2 数据依赖对关系模式的影响 假设有描述学生选课和住宿情况的关系模式: S_L_C(Sno,Sdept,Sloc,Cno,Grade) 此关系模式存在什么问题?S_L_C模式的数据示例如下表所示: 5.1.2 数据依赖对关系模式的影响 数据冗余问题:学生往往要选多门课,则Sno,Sdept,SLOC会重复出现很多次。 数据更新问题:如果某学生从计算机系转到信息系，那么不但要修改此学生的SDEPT列的值，而且还要修改Sloc列的值，从而使修改复杂化。 数据插入问题:例如当某学生尚未选课前，虽然已知他的学号、姓名，仍无法将他的信息插入关系S_L_C中，这是因为S的主码是(SNO，CNO)，CNO为“空”值时，插入是禁止的。 数据删除问题:假定学生周明不再选修C1课程了，本应删去C，但C是主码的一部分，要删，必须将整个元组一起删去，这样，有关周明的其它信息就丢失了。若想保留周明的其它信息，就只好不删。 5.2 函数依赖 5.2.1 函数依赖的概念 5.2.2 码 5.2.1 函数依赖的概念 定义：如果有一个关系模式R(A1,A2,…,An)，X 和Y为{A1,A2,…,An}的子集，那么对于关系R中的任意一个X值，都只有一个Y 值与之对应，则称X函数决定Y，或Y函数依赖于X。 例：Student（Sno, SName, Sdept, Sage） Sno→SName, Sno→Sdept, Sno→Sage 例： SC（Sno, Cno, Grade） （Sno, Cno）→Grade 5.2.1 函数依赖的概念 一些术语和符号 1. 如果X→Y，但Y不包含于X，则称X→Y是非平凡的函数依赖。如不作特别说明，我们总是讨论非平凡函数依赖。 2. 如果Y不函数依赖于X，则记作X—/→Y。 3. 如果X→Y，则称X为决定因子。 4. 如果X→Y，并且Y→X，则记作X←→Y。 5.2.1 函数依赖的概念 5. 如果X→Y，并且对于X的一个任意真子集X’ 都有X’ —/→Y，则称Y完全函数依赖于X，记作: 如果X’→Y成立，则称Y部分函数依赖于X，记作: 6.如果X→Y（非平凡函数依赖，并且Y—/→X）、Y→Z，则称Z传递函数依赖于X。 记作 ：Z X 5.2.2 码 1 候选码 ???设K为关系模式R＜U，F＞中的属性或属性组合。若K U，则K称为R的一个候选码（candidate key）。 2 主码 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）。每个关系必定有且仅有一个主码。 3 全码 候选码为整个属性组，称为全码（all-key）。 4 主属性与非主属性 在关系模式R＜U，F＞中，包含在任一候选码中的属性称为主属性，不包含在任一候选码中的属性称为非主属性。 5 外码 ?用于在关系表之间建立关联的属性（属性组）称为外码。 示例 例如：关系SC（SNO，CNO，Grade）中，SNO——学号，CNO——课程号，Grade——成绩 候选码：（SNO，CNO），也为主码 主属性：SNO，CNO， 非主属性：Grade 例如：R（P，W，A）， P――演奏者，W――作品，A――听众 语义：一个演奏者可演奏多个作品，某一作品可被多个演奏者演奏；听众也可欣赏不同演奏者个不同作品。 候选码：（P，W，A）――全码（演奏者、作品、听众 ?一场音乐会） 例如：关系student