资源描述：
《数据库原理与应用 第3章 关系数据库规划和设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第3章关系数据库规划和设计【本章导读】本章主要讲述关系数据库的规范化理论、关系数据库的标准语言SQL、关系数据库的设计、关系数据库的保护以及数据库的最新技术。【本章要点】关系数据库理论关系规范化的方法和步骤SQL的功能数据库的安全性、完整性、备份和恢复的原理及方法数据库设计的内容、任务、步骤和方法数据库技术的发展以及与其他技术的结合第3章关系数据库规划和设计3.1关系数据库理论3.2关系数据库标准语言——SQL3.3数据库保护3.4数据库设计3.5数据库新技术3.1关系数据库理论3.1.1函数依赖3.1.2范式3.1.3数据依赖的公理系统
2、3.1.4关系模式的规范化3.1.1函数依赖1．函数依赖定义3.1设R(U)是一个关系模式，U是R的属性集合，X和Y是U的子集。对于R(U)的任意一个可能的关系r，如果r中不存在两个元组，它们在X上的属性值相同，而在Y上的属性值不同，则称X函数确定Y或Y函数依赖于X，记作X→Y。说明（1）函数依赖不是指关系模式R的某个或某些关系实例满足的约束条件，而是指R的所有关系实例均要满足的约束条件。（2）函数依赖是语义范畴的概念，只能根据数据的语义来确定函数依赖。（3）X→Y，但YX，则称X→Y是非平凡函数依赖。X→Y，但YX，则称X→Y是平凡函数
3、依赖。若不特别声明，总是讨论非平凡函数依赖。说明（4）若X→Y，则X称为这个函数依赖的决定属性集。（5）若X→Y，并且Y→X，则记为X←→Y。（6）若Y不函数依赖于X，则记为XY。2．完全函数依赖与部分函数依赖定义3.2在关系模式R(U)中，如果X→Y，并且对于X的任何一个真子集X'，都有X'→Y，则称Y完全函数依赖于X，记作XY。若X→Y，但Y不完全函数依赖于X，称Y部分函数依赖于X，记作XY。例如，在选课关系SC(学号S#,课程号C#,成绩G)中，学生的成绩由学号和课程号共同决定，代表该学生的一次选课，所以函数依赖为：(S#,C#)→
4、G，但是单独由学号不能决定一门课的成绩，单独由课程号也不能决定某个学生的成绩，即S#G、C#G，所以(S#,C#)G。3．传递函数依赖定义3.3在关系模式R(U)中，如果X→Y（YX），YX，Y→Z，则称Z传递函数依赖于X，记作XZ。例如，在关系SD(学号S#,所在系SDEPT,系主任姓名MNAME)中，学号决定学生所在系，即S#→SDEPT，学生所在系决定系主任姓名SDEPT→MNAME，则S#MNAME。传递传递4．码定义3.4设K为关系模式R＜U,F＞中的属性或属性组合。若KU，则称K为R的一个候选码（CandidateKey）。若
5、关系模式有多个候选码，则选定其中的一个作为主码（PrimaryKey）。举例学生关系STUDENT(学号SNO,姓名SNAME,性别SSEX,年龄SAGE,所在系SDEPT)的主码是学号SNO，因为学号SNO能决定姓名、性别、年龄、所在系这几个属性，即SNOU。选课关系SC(学号S#,课程号C#,成绩G)的主码是(S#,C#)，因为(S#,C#)G，则(S#,C#)(S#,C#,G)，即(S#,C#)U。包含在任何一个候选码中的属性称为主属性（PrimeAttribute）不包含在任何候选码中的属性称为非主属性（NonprimeAttri
6、bute）或非码属性（Non-keyAttribute）。最简单的情况下，候选码只包含一个属性。在最极端的情况下，关系模式的所有属性组都是这个关系模式的候选码，称为全码（All-key）。例如，选课关系SC(学号S#,课程号C#,成绩G)的主码是(S#,C#)，主属性是主码的各个属性，即S#、C#，非主属性是G。3.1.2范式范式是符合某一种级别的关系模式的集合。关系数据库中的关系必须满足一定的要求。满足的要求不同，则范式不同。范式的概念最早是由E.F.Codd提出的，他从1971年相继提出了三级规范化形式，即满足最低要求的第一范式（1N
7、F），在1NF基础上又满足某些特性的第二范式（2NF），在2NF基础上再满足一些要求的第三范式（3NF）。1974年，E.F.Codd和Boyce共同提出了一个新的范式概念，即Boyce-Codd范式，简称BC范式（BCNF）。1976年Fagin提出了第四范式（4NF），后来又有人定义了第五范式（5NF）。至此，在关系数据库规范中建立了一个范式系列：1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF和5NF。通常把某一关系模式R为第n范式简记为R∈nNF。1．1NF定义3.5如果一个关系模式的所有属性都是不可分的基本数据项，则R∈1NF。任何一个
8、关系模式都是1NF，不满足第一范式的数据库模式不能称为关系数据库。满足第一范式的关系模式不一定是一个好的关系模式。如关系模式SLC(学号SNO,学生所在系SDEPT,学生住处SLOC,课程号C
