第6章规范化概要.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。它具有两个性质：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。因为，给定一个Sno的值，就能确定表中惟一的一行。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 (1) 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 (1) 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。 关系模式的形式化定义 关系模式由五部分组成，即它是一个五元组： R(U, D, DOM, F) R： 关系名 U： 组成该关系的属性名集合 D： 属性组U中属性所来自的域 DOM：属性向域的映象集合 F： 属性间数据的依赖关系集合 三、什么是数据依赖 1. 完整性约束的表现形式 限定属性取值范围：例如学生成绩必须在0-100之间 定义属性值间的相互关连（主要体现于值的相等与否），这就是数据依赖，它是数据库模式设计的关键。 什么是数据依赖（续） 2. 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 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 什么是数据依赖（续） 3. 数据依赖的类型 函数依赖（Functional Dependency，简记为FD） 多值依赖（Multivalued Dependency，简记为MVD） 其他 四、关系模式的简化表示 关系模式R（U, D, DOM, F） 简化为一个三元组： R（U, F） 当且仅当U上的一个关系r 满足F时，r称为关系模式 R（U, F）的一个关系 五、数据依赖对关系模式的影响 例：描述学校的数据库： 学生的学号（Sno）、所在系（Sdept） 系主任姓名（Mname）、课程名（Cname） 成绩（Grade） 单一的关系模式 ： Student U、F U ＝｛ Sno, Sdept, Mname, Cname, Grade ｝ 数据依赖对关系模式的影响（续） 学校数据库的语义： ⒈ 一个系有若干学生， 一个学生只属于一个系； ⒉ 一个系只有一名主任； ⒊ 一个学生可以选修多门课程， 每门课程有若干学生选修； ⒋ 每个学生所学的每门课程都有一个成绩。 数据依赖对关系模式的影响（续） 属性组U上的一组函数依赖F： F ＝｛ Sno → Sdept, Sdept → Mname, (Sno, Cname) → Grade ｝