湖南工学院计算机系

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1、湖南工学院计算机系数据库原理PrinciplesofDatabase第四章关系数据库规范化理论数据库原理学习目标了解关系规范化的作用；掌握函数依赖及其公理系统；掌握关系模式的规范化及其范式；掌握关系模式的分解；掌握关系模式规范化步骤。数据库原理本章主要内容4.1关系规范化的作用4.2函数依赖4.3*函数依赖的公理系统4.4关系模式的规范化4.5*多值依赖与第四范式4.6关系模式的分解4.7*连接依赖与第五范式4.8关系模式规范化步骤数据库原理4.1关系规范化的作用一、问题的提出二、解决的方法三、关系模式规范化的作用数据库原理一、问题的提出例：描述学校教学管理的数据库

2、：学生的学号(Sno)、姓名(Sname)、性别(Ssex)、所在系名(Dname)、所学的课程名(Cname)、任课老师名(Tname)、成绩(Grade)，关系描述为：JiaoXue（Sno，Sname，Ssex，Dname，Cname，Tname，Grade）单一的关系模式：JiaoXueU＝{Sno，Sname，Ssex，Dname，Cname，Tname，Grade}此关系的主键为：（Sno,Cname）数据库原理问题的提出(续)学校教学管理数据库的语义：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一个学生可以选修多门课程，

3、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。5.每门课程均由一个教师任教。数据库原理SnoSnameSsexDnameCnameTnameGrade0450301张三恺男计算机系高等数学李刚830450301张三恺男计算机系英语林弗然710450301张三恺男计算机系数字电路周斌920450301张三恺男计算机系数据结构陈长树860450302王薇薇女计算机系高等数学李刚790450302王薇薇女计算机系英语林弗然940450302王薇薇女计算机系数字电路周斌740450302王薇薇女计算机系数据结构陈长树68…………………0420131陈杰西男园

4、林系高等数学吴相舆970420131陈杰西男园林系英语林弗然790420131陈杰西男园林系植物分类学花裴基930420131陈杰西男园林系素描丰茹88教学管理数据库中的部分数据数据库原理关系模式JiaoXue中存在的问题1）、数据冗余（DataRedundancy）l每一个系名对该系的学生人数乘以每个学生选修的课程门数重复存储。l每一个课程名均对选修该门课程的学生重复存储。l每一个教师都对其所教的学生重复存储。数据库原理SnoSnameSsexDnameCnameTnameGrade0450301张三恺男计算机系高等数学李刚830450301张三恺男计算

5、机系英语林弗然710450301张三恺男计算机系数字电路周斌920450301张三恺男计算机系数据结构陈长树860450302王薇薇女计算机系高等数学李刚790450302王薇薇女计算机系英语林弗然940450302王薇薇女计算机系数字电路周斌740450302王薇薇女计算机系数据结构陈长树68…………………0420131陈杰西男园林系高等数学吴相舆970420131陈杰西男园林系英语林弗然790420131陈杰西男园林系植物分类学花裴基930420131陈杰西男园林系素描丰茹88教学管理数据库中的数据冗余存在大量的数据冗余数据库原理关系模式JiaoXue

6、中存在的问题(续)2）、更新异常（UpdateAnomalies）l插入异常（InsertAnomalies）：由于主键中元素的属性值不能取空值，如果新分配来一位教师或新成立一个系，则这位教师及新系名就无法插入；如果一位教师所开的课程无人选修或一门课程列入计划但目前不开课，也无法插入。l修改异常（ModificationAnomalies）：如果更改一门课程的任课教师，则需要修改多个元组。如果仅部分修改，部分不修改，就会造成数据的不一致性。同样的情形，如果一个学生转系，则对应此学生的所有元组都必须修改，否则，也出现数据的不一致性。l删除异常（DeletionAnom

7、alies）：如果某系的所有学生全部毕业，又没有在读及新生，当从表中删除毕业学生的选课信息时，则连同此系的信息将全部丢失。同样地，如果所有学生都退选一门课程，则该课程的相关信息也同样丢失了。数据库原理二、解决的方法关系模式JiaoXue中存在问题的结论：JiaoXue关系模式不是一个好的模式。“好”的模式：不会发生插入异常、删除异常、更新异常，数据冗余应尽可能少。原因：由存在于模式中的某些数据依赖引起的解决方法：通过分解关系模式来消除其中不合适的数据依赖。数据库原理关系模式JiaoXue的一种分解方法教学关系分解为三个关系模式来表达：学生基本