数据库-第四章(无多值依赖)

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1、数据库系统原理教程DatabaseSystems第四章关系数据库设计理论4.1数据依赖4.2范式4.3关系模式的规范化数据库的概念模型可以转换为关系模型，但是这样得到的关系模型，或用其他方法得到的关系模型，经常会存在一系列更新异常问题。利用关系数据库的规范化理论，通过规范化使得到的关系模式符合一定的范式，可以不同程度地解决更新异常问题，从而得到一组更优的关系模式。4.1数据依赖4.1.1关系模式中的数据依赖关系模式对关系的刻划R(U,D,DOM,F)说明：R—关系名U—组成该关系的属性名集合D—U中属性所来自的域DOM—属性向域的映像集合F—属性间数据的依赖关系集合描述

2、关系的元组语义，限定组成关系的各个元组必须满足的完整性约束条件属性取值范围的限定属性值间相互关联—数据依赖一个关系模型包括：外延内涵两个方面的内容外延—关系、表或当前值；插入、删除和修改；外延与时间有关，随时间推移在不断变化内涵—对数据的定义以及数据完整性约束的定义。数据的定义：对关系、属性、域的定义和说明；数据完整性约束定义：静态约束：涉及数据之间联系（数据依赖）、主建和值域的设计；动态约束：定义各种操作（插入、删除、修改）对关系值的影响。内涵称为关系模式。对一个现实问题，它有一个属性集U，其中，每个属性Ai对应一个值域，不同属性可以有相同的值域。现实问题的所有属性组

3、成的关系模式记为R(U)。关系r是关系模式R(U)的当前值，是元组的集合。实际应用中，往往R(U)和r不是恰当的形式，而必须用一个关系模式的集合ρ＝R1∪R2…∪Rk代替R(U)，其中每个Ri的属性是U的子集。有时用Ri表示其属性集，有R1∪R2…∪Rk=U；Ρ称为数据库模式对数据库的每一个关系模式Ri赋予一个当前值，就得到数据库实例。本章讨论如何把关系模式分解成规范的、较优的数据库模式。关系是关系模式在某一时刻的状态或内容关系模式—静态的、稳定的关系—动态的—必须满足关系模式中数据依赖关系F中指定的完整性约束条件R(U,F)关系模式简化为三元组当且仅当U上的一个关系r

4、满足F时，r称为关系模式R(U,F)的一个关系关系模式的冗余和异常问题数据管理中，数据冗余一直是影响系统性能的大问题。数据冗余：同一个数据在系统中多次重复出现。文件系统中，文件之间没有联系，引起一个数据在多个文件中出现；数据库系统设计的不好仍然出现数据冗余、异常、不一致等问题。设有一个关系模式R(Sno,Cno,Cname,Tname)，分别表示学号、课程号、课程名称和任课教师姓名。例SnoCnoCnameTnameS2C4PASCALWANGS4C4PASCALWANGS6C4PASCALWANGS6C2ADASUNS4C2ADASUNS8C6BASICZHAO数据冗

5、余：一门课程有多个学生选修，则课程名称和教师名称多次重复出现更新异常：C4课的任课教师修改要修改3个元组，易产生不一致插入异常：安排新课程（C8,DELPHI,CHEN）,无学生选修时，则表中属性Sno上出现空值删除异常：删除S8学生选课元组，则将课程名和教师名一起删除解决办法：分解R(Sno,Cno,Cname,Tname)，R1(Sno,Cno)，R2(Cno,Cname,Tname)，CnoCnameTnameC4PASCALWANGC2ADASUNC6BASICZHAOSnoCnoS2C4S4C4S6C4S6C2S4C2S8C6上述分解是否是最佳分解？什么样的关

6、系模式分解是最优的？标准是什么？如何实现？4.1.2数据依赖对关系模式的影响数据依赖函数依赖（functionaldependency）多值依赖（multialueddependenc）数据依赖针对关系模式，而不是特定的实例数据依赖是通过一个关系中属性间值的相对与否体现出来的数据间的相互关系，是现实世界属性间联系的抽象，是数据内在的性质，是语义的体现。数据库技术中，把数据之间存在的联系称为“数据依赖”。函数依赖是基本的一种依赖，是关键码概念的推广。数据库中，属性值之间会发生联系。如每个学生只有一个姓名，没门课程有一个任课教师，每个学生选修一门课程只有一个成绩等等。这类联

7、系称为函数依赖。定义4.1：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中不可能存在两个元组t和s，它们在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，也即，对这任意两个元组t和s，都有若t[X]=s[X]则t[Y]=s[Y]，则称‘X函数确定Y’或‘Y函数依赖于X’，记作XY。4.1.3有关概念1.函数依赖（FD）这里t[X]表示元组t在属性集X上的值，其余类同。FD是对关系模式R的一切可能的关系r定义的。对于当前关系r的任意两个元组，如果X值相同，要求Y值也相同，即有一个X值就有一个Y值与之