数据库系统第十一章

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1、第十一章关系数据库设计理论数据依赖对关系模式的影响数据依赖一个关系内部属性与属性之间的一种约束关系数据依赖的类型函数依赖（FunctionalDependency，简记为FD）多值依赖（MultivaluedDependency，简记为MVD）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）关系模式：StudentU＝｛Sno,Sdept,Mname,Cname,Grade｝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

2、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。属性组U上的一组函数依赖F：F＝｛Sno→Sdept,Sdept→Mname,(Sno,Cname)→Grade｝SnoCnameSdeptMnameGrade关系模式Student中存在的问题⒈数据冗余太大例：每一个系主任的姓名重复出现⒉更新异常（UpdateAnomalies）例：某系更换系主任后，系统必须修改与该系学生有关的每一个元组⒊插入异常（InsertionAnomalies）例，如果一个系刚成立，尚无学生，我们就无法把这个系及其系主任的信息存入数据库。⒋删

3、除异常（DeletionAnomalies）例，如果某个系的学生全部毕业了，我们在删除该系学生信息的同时，把这个系及其系主任的信息也丢掉了。例：职工工资表数据冗余度大2.插入与删除异常11.2函数依赖定义11.1设R(U)是一个属性集U上的关系模式，X和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在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，则称“X函数确定Y”或“Y函数依赖于X”，记作X→Y。X称为这个函数依赖的决定属性集(Determinant)。Y=f(x)例：Student(Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdep

4、t)Sno→Sdept说明：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。函数依赖并不一定具有可逆性。函数依赖中可以包含属性组。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。在关系模式R(U)中，对于U的子集X和Y如果X→Y，但YX，则称X→Y是非平凡的函数依赖;若X→Y，但YX,则称X→Y是平凡的函数依赖；若X→Y，并且Y→X,则记为X←→Y;若Y不函数依赖于X，则记作X→Y。例：在关系SC(Sno,Cno,Grade)中，非平凡函数依赖：(Sno,Cno)→Grade平凡函数依赖：(

5、Sno,Cno)→Sno(Sno,Cno)→Cno定义11.2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XｆY。若X→Y，但Y不完全函数依赖于X，则称Y部分函数依赖于X，记作XPY。例:在关系SC(Sno,Cno,Grade)中，由于：(Sno,Cno)→GradeSno→Grade，Cno→Grade，因此：(Sno,Cno)ｆGrade定义11.3在关系模式R(U)中，如果X→Y，Y→Z，且YX，Y→X，则称Z传递函数依赖于X。注:如果Y→X，即X←→Y，则Z直接依赖于X。例:在关系S

6、td(Sno,Sdept,Mname)中，有：Sno→Sdept，Sdept→MnameMname传递函数依赖于Sno定义11.4设K为关系模式R中的属性或属性组合。若KｆU，则K称为R的一个侯选码（CandidateKey）。若关系模式R有多个候选码，则选定其中的一个做为主码（Primarykey）。主属性与非主属性ALLKEY定义11.5关系模式R中属性或属性组X并非R的码，但X是另一个关系模式的码，则称X是R的外部码（Foreignkey）也称外码主码又和外部码一起提供了表示关系间联系的手段。例：学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）专业（

7、专业号，专业名）11.3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。满足不同程度要求的为不同范式。范式的种类：第一范式(1NF)第二范式(2NF)第三范式(3NF)BC范式(BCNF)第四范式(4NF)各种范式之间存在联系：某一关系模式R为第n范式，可简记为R∈nNF。1NF的定义定义11.6如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项，则R∈1NF。第一范式是对关系模式的最起码的要求。不满足第一范式的数据库模式不能称为关系数据库。但是满足第一范式的关系模式并不一定是一个好的关系模式。非规范化的表例:关系模式SLC

8、(Sno,Sdept,Sloc,Cno,Grade)Sloc为学生