关系数据库规范化理论1

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1、数据库技术及应用第三章　关系数据库的规范化理论13.1关系模式的冗余和异常问题范式（NormalForm）：是指规范化的关系模式。第一范式（1NF）：由满足最基本规范化的关系模式。第一范式的关系模式再满足另外一些约束条件就产生了第二范式、第三范式、BC范式等等。一个低一级的关系范式通过模式分解可以转换成若干高一级范式的关系模式的集合，这种过程叫关系模式的规范化（Normalization）。2二、关系模式规范化的必要性关系模式应满足的基本要求1)元组的每个分量必须是不可分的数据项。2)数据库中的数据冗余应尽可能少。数据量巨增，系统负担过重，浪费存储空间，造成数据的不完整。3)关系数据库不能因为

2、数据更新操作而引起数据不一致问题。（数据冗余）4)当执行数据插入操作时，数据库中的数据不能产生插入异常现象。数据库中的数据因不能满足某种完整性要求而不能正常地插入到数据库中。5)数据库中的数据不能在执行删除操作时产生删除异常问题。删除某种信息的同时，把其他信息也删除了。多种信息捆绑在一起。3关系中每一个分量都必须是不可分的数据项。判断是否为关系的标准关系的一切数学理论都是基于关系服从1NF。姓名所在系成绩C数据库李明计算机6578…………姓名所在系C成绩数据库成绩李明计算机6578…………修改后的数据结构：将大大增加关系操作的表达、优化及执行的复杂度。46)数据库设计应考虑查询要求，数据组织应

3、合理。在数据库设计时，不仅要考虑到自身结构的完整性，还要考虑到数据的使用要求。为了使数据查询方便、数据处理简便，有必要通过视图、索引和适当增加数据冗余的方法。52.关系中异常和冗余问题数据冗余大；插入异常；删除异常；更新异常。dwbmdwmcWzbmWzmcRqJldwPriceQlssfs0101一分厂一车间02010125铜管材2002/12/01根90550101一分厂一车间010401锆美合金2002/12/01Kg12001080101一分厂一车间010101铍铜合金2002/12/02Kg80020200101一分厂一车间02010220铜管材2002/12/02根80550101

4、一分厂一车间02010125铜管材2002/12/02根9010100102一分厂二车间010301铅锑合金2002/12/02Kg1000880102一分厂二车间02010125铜管材2002/12/02根90330221二分厂生产科02010125铝管材2002/12/02根70201563.模式分解是关系规范化的主要方法按“一事一地”的原则分解成“单位”、“物资”和“领料”三个关系，其关系模式为：单位（单位编码，单位名称）物资（物资编码，物资名称，计量单位，价格）领料（单位编码，物资编码，领料时间，请领量，实发量）关系模式:物资领料（单位编码，单位名称，物资编码，物资名称，领料时间，计量

5、单位，价格，请领量，实发量）。7学号姓名年龄性别系名系主任课程名成绩98001李华20男计算机系王民程序设计8898001李华20男计算机系王民数据结构7498001李华20男计算机系王民数据库8298001李华20男计算机系王民电路6598002张平21女计算机系王民程序设计9298002张平21女计算机系王民数据结构8298002张平21女计算机系王民数据库7898002张平21女计算机系王民电路8398003陈兵20男数学系赵敏高等数学7298003陈兵20男数学系赵敏数据结构9498003陈兵20男数学系赵敏数据库8398003陈兵20男数学系赵敏离散数学87学生(学号，姓名，年龄，性

6、别，系名称)；教学系(系名，系主任)；选课(学号，课程名，成绩).83.2函数依赖关系模式的简化表示法关系模式的完整表示是一个五元组：R(U，D，Dom，F).其中：R为关系名；U为关系的属性集合；D为属性集U中属性的数据域；Dom为属性到域的映射；F为属性集U的数据依赖集。关系模式可以用三元组来为：R(U，F)数据依赖集函数依赖（（FunctionalDependency））多值依赖（MultivaluedDependency）连接依赖(JoinDependency)92.函数依赖的概念设R（U）是属性集U上的关系模式，X、Y是U的子集。若对于R（U）的任意一个可能的关系r，r中的任一元

7、组在X中的属性值确定后，则在Y中的属性值也必确定。则称X函数决定Y，或Y函数依赖于X，记作X→Y。①X→Y，但YX，则称X→Y是非平凡的函数依赖。若不特别声明，总是讨论非平凡的函数依赖。②X→Y，但YX，则称X→Y是平凡的函数依赖。③若X→Y，则X叫做决定因素（Determinant），Y叫做依赖因素（Dependent）。④若X→Y，Y→X，则记作X↔Y。⑤若Y不函数依赖于X，则记作XY。函数