关系模式的规范化设计课件.pptVIP

第5章关系模式的规范化设计

主要内容:本章讨论关系模式的规范化设计。这章将从数据库逻辑设计中如何构造一个好的数据库模式这一问题出发，阐明了关系规范化理论研究的实际背景，介绍关系内部属性与属性之间的一种约束关系即函数依赖的各种形式。介绍规范化理论，讨论各种范式及可能存在的插入、删除等问题，并直观地描述解决办法。2

5.1问题提出前面的章节已经介绍了数据库当中涉及到的基本概念，关系模型的三个部分(关系数据结构、关系操作集合和关系完整性)以及关系数据库的标准语言。但是有一个很基本的问题没有提及，就是针对一个具体的问题，应该构造几个关系模式，每个关系由哪些属性组成，各属性之间的依赖关系及其对关系模式性能的影响等。这就是关系数据库逻辑设计的问题。本章主要来讨论实体内部属性与属性之间的数据关联，目标就是要设计一个“好”的数据库。3

关系模型原理的核心内容就是规范化概念。规范化是把数据库组织成在保持存储数据完整性的同时最小化冗余数据的结构的过程。规范化的数据库必须符合关系模型的范式规则。范式可以防止在使用数据库时出现不一致的数据，并防止数据丢失。关系模型的范式有第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式、第四范式等多种。4

5.2数据依赖n数据依赖是关系内部属性与属性之间的一种约束关系。这种约束关系是通过属性间值的相等与否体现出来的数据间的相关联系，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。n如教师姓名和地址之间，每一个教师都有个确定的地址，意味着：教师编号确定了，地址就确定了．地址依赖于教师编号。5

数据依赖的类型函数依赖（FunctionalDependency，简记为nnFD）多值依赖（MultivaluedDependency，简记n为MVD）其他n6

数据依赖对关系模式的影响“好”的模式：不会发生插入异常、删除异常、更新异常，nn数据冗余应尽可能少n“不好”原因：由存在于模式中的某些数据依赖引起的nn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7

5.2.2函数依赖函数依赖（functiondependency）是最基本的一种数据依赖，也是设计关系模式时应着重考虑的因素.?-平凡函数依赖与非平凡函数依赖?-完全函数依赖与部分函数依赖?-传递函数依赖1.函数依赖定义5.1设R(U)是属性集U上的一个关系模式。X和Y是U的子集。若对于R(U)中任意一个可能关系r，r中不存在有两个元组，它们在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，则称“X函数决定Y”，或称“Y函数依赖于X”。记作X→Y。8

函数依赖Y=sin(X)Y=X+2X+1Y=f(X)函数Y=X+12X是自变量，自变量确定了，Y的值也就确定了√省=f(城市)城市=f(省)系名=f(学号)学号=f(系名)9

一个关系模式由五部分组成，即它是一个五元组：描述为：R(U,D,dom,F)。其中：（1）R是关系名；（2）U是一组属性，即组成R的全部属性的集合；（3）D为域的集合，即属性取值范围的集合；（4）dom为U与D之间的映象；（5）F是属性组U上的一组函数依赖。说明：由于域的定义对关系模式设计关系不大，（3）和（4）往往可以忽略。10

术语和符号如果X→Y，但Y不是X的子集，则称X→Y是非平凡的函数依赖。nnn如果X→Y，但Y是X的子集，则称X→Y为平凡的函数依赖。说明：平凡函数依赖对于任一关系模式都是必然成立的。因此，一般讨论的都是非平凡的函数依赖。例：在关系选修(学号,课程号,成绩)中，(学号,课程号)→成绩(学号,所在系)→所在系非平凡依赖平凡依赖11

术语和符号(续)如果X→Y，则X称作决定因素或决定属性集。如:学号→所在系，则学号称作决定因素。如果X→Y，并且Y→X，则可记作X←→Y。如果Y不函数依赖于X，则记作。12

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,n则称Y对X完全函数依赖，记作若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。13

例题[例]在成绩表SC(Sno,Cno,Credit,Grade)中，Sno是学号，Cno是课程号，Credit是学分，Grade是成绩。（学号，课程号）→课程名§部分函数依赖（学号，课程号）→学分§部分函数依（学号，课程号）→成绩§完全函数依赖nnn14

定义5.3在R(U)中，如果X→Y，Y→Z，且Y不是X的子集，Z不是Y的子集（非平凡的函数依赖），n则称Z对X传递函数依赖。记为：说明:如果Y→X，即X←→Y，则Z直接依赖于X。[例]:在关系Std(Sno,Sdept,Mname)中，Sno是学号，Sdept是系名，Mname是系主任名，有：Sno→Sdept，S