第6章 关系模型规范化.ppt

第6章　规范化 本章主要内容 关系模型术语回顾 函数依赖 非规范化的关系 最基本的规范化关系存在的异常分析 范式1NF～BCNF 规范化的本质 1. 关系 关系模型的数据结构就是关系 。在用户看来，一个关系就是一张二维表，表中的一行表示实体的一个具体例子(实例)，也可称为一个元组或一个记录。表中的一列就是实体的一个属性，也称为一个字段。 2. 候选键、主属性与非主属性 (1)候选键 候选键由一个属性名或多个属性名组成。 性质1：表中任一行在候选键属性上的值是惟一的。因此，候选键的不同取值可以用来区分不同的行。 性质2：不存在更小的真子集(更小的属性或属性组)，其不同的取值也能用来区分不同的行。 如Students关系的Sno列，就是一个候选键。 一个表可能有多个候选键。 (2) 主属性与非主属性 候选键中出现的属性都是主属性，主属性以外的属性都是非主属性。 3．主键与实体完整性 主键：如果一个表有多个候选键，通常选择其中一个候选键作为区分行的惟一性标识符，称为主键。如果一个表只有一个候选键，那么这个候选键就作为主键。 在Students表中只有一个候选键，则Sno就是该表的主键。 (2) 实体完整性: 表中任意一行的主键值不能为空值。 实体完整性依靠主键来实现。它要求主键值不能为空，也就是说主键值必须是某一确定的值。又因为主键是候选键之一，而根据候选键的定义，候选键列上的各个值都惟一，因此，主键列上的各个值也都惟一。可见，实体完整性也即主键值惟一且不能为空值。如Students表中，Sno列的每一个值惟一，且没有空值存在。 4. 外键与参照完整性 外键：若一个表R1中的一个列或列组对应另一个表R2的主键，那么该列或列组称为表R1的外键。 例如，第二章图2-1中的选课表Enrollment(Sno,Cno,Grade)，Sno不是Enrollment表的主键，但它Sno是表Students (Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept)中的主键。因此，Sno是表Enrollment的外键。 (2)参照完整性：一个表的外键值可以为空值。若不为空值，则每一个外键值必须等于另一个表中主键的某个值。外键实现了表之间的参照完整性。 主键与外键提供了两个关系中元组之间联系的手段。当两个关系进行连接操作时就是因为有外键在起作用。 1.函数依赖 定义6.1：设一个关系模式R(U)，R是关系的名称，U是关系R的所有属性的集合，X和Y为属性集U上的子集。若对于任一元组在X上的每一个值，都有Y上的一个惟一值与之对应，则称X函数决定Y，或称Y函数依赖于X，记作X?Y。X称为这个函数依赖的决定因子。 函数依赖可以简单理解为：如果知道属性X的值，就可以获得属性Y的值，那么属性X函数决定属性Y，或者说：属性Y函数依赖于属性X，记作X?Y。若X不函数决定Y，或Y不函数依赖于X，记作： 2. 平凡函数依赖与非平凡函数依赖 定义6.2：设一个关系模式R(U)，R是关系的名称，U是关系R的所有属性的集合。X和Y为属性集U上的子集，如果X→Y，Y是X的子集，则称X→Y是平凡的函数依赖。如果Y不是X的子集，则称X→Y是非平凡的函数依赖。 平凡函数依赖可以理解为两种情况： (1)关系的任一个元组的任一属性值都能够函数决定它自己的值。 (2)任一组属性值都能够函数决定其中包含的任一属性或属性子集的值。 例如：Students关系中，总是存在诸如以下的平凡函数依赖： Sno→Sno Sname→Sname (Sno, Sname)→Sno (Sno, Sname)→Sname 平凡函数依赖是在任一关系中都必然成立的，它不反映新的语义。一般不讨论。若没有特别声明，X→ Y都表示非平凡函数依赖。 3. 完全函数依赖与局部函数依赖 定义6.3：设一个关系R(U)，R是关系的名称，U是关系R的所有属性的集合，X和Y为属性集U上的子集。若X?Y，同时X的一个真子集X’且也能够函数决定Y，即存在X’ ? Y，则称X部分函数决定Y，或Y部分函数依赖于X，记作： 。 否则若不存在一个真子集X’，使得X’也能够函数决定Y，则称X完全函数决定Y，或者Y完全函数依赖于X。记作： 。 Sno ?Sage 为完全函数依赖 (Sno，Ssex) ?Sage 为部分函数依赖 5. 候选键 利用函数依赖来定义6.1节中的候选键 定义6.5：设一个关系R(U)，R是关系的名称，U是关系R的所有属性的集合，K为属性集U上的子集。如果 ，则称K为关系R(U)的一个候选键。若关系R有多个候选键，则选定