华中科技大学数据库课件第06章 关系数据理论-2

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1、6.1问题的提出6.2函数依赖6.3函数依赖的公理系统6.4关系模式的规范化6.5关系模式的分解6.6小结第6章关系数据理论规范化理论正是用来改造关系模式，通过分解关系模式来消除其中不合适的数据依赖，以解决插入异常、删除异常、更新异常和数据冗余问题。6.4关系模式的规范化6.4.1范式6.4.21NF6.4.32NF6.4.43NF6.4.5BCNF6.4.6多值依赖6.4.74NF6.4.8规范化小结6.4关系模式的规范化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

2、度要求的为不同范式。通过模式分解将一个低级范式转换为若干个高级范式的过程称作规范化。范式的级别：6.4.1范式1NF2NF3NF4NFBCNF5NF策略概念单一化：一个关系模式表示一个概念，一个实体，一个实体间联系；多余部分分解出去。目标较少冗余避免修改麻烦避免操作异常某一关系模式R为第n范式，可简记为R∈nNF。6.4.1范式6.4.1范式6.4.21NF6.4.32NF6.4.43NF6.4.5BCNF6.4.6多值依赖6.4.74NF6.4.8规范化小结6.4关系模式的规范化1.定义任给关系模式R(U,

3、F)，若U中每个属性及其值均为不可再分的基本数据元素（原子项），则R∈1NF。2.说明关系DBS中,所有关系模式至少都必须是1NF。否则不能称为关系数据库系统。例6.4.21NFXHKMCJtest1test2test3001OS807890002858295S#C#S1{C1，C2，C3}S2{C2,C4}3.转换:非1NF1NF去掉嵌套属性的上层(保留最底层);重写行交叉处的值6.4.21NFXHKMtest1test2test3001OS807890002OS858295S#C#S1C1S1C2S1C

4、3S2C2S2C44.1NF存在的问题SCD(Sno,Sname,Age,Dept,Mn,Cno,Score)6.4.21NF学号Sno姓名Sname年龄Age系别Dept系主任Mn课程号Cno成绩ScoreS1李勇18计算机王平C185S1李勇18计算机王平C282S1李勇18计算机王平C380S2刘晨17计算机王平C181S2刘晨17计算机王平C280S2刘晨17计算机王平C478S3王敏18自控系刘伟C2871NF存在的问题(续)数据冗余;更新复杂;插入异常;删除异常5.症由:非主属性部分函数依赖于候选

5、码候选码:(Sno,Cno)U注意到:Sno(sno,sname,age,dept,mn)所以,姓名、年龄、系别和系主任部分依赖于候选码。6.解决方法：规范化(投影分解)消除非主属性对码的部分依赖。所有完全函数依赖于码的属性组成一个关系模式所有部分FD于码的属性组成一个关系模式6.4.21NF分解后6.4.21NF学号Sno姓名Sname年龄Age系别Dept系主任MnS1李勇18计算机王平S2刘晨17计算机王平S3王敏18自控系刘伟学号Sno课程号Cno成绩ScoreS1C185S1C282S1C380

6、S2C181S2C280S2C478S3C287SDSC分解后消除了哪些弊端？还保留了哪些弊端?6.4.1范式6.4.21NF6.4.32NF6.4.43NF6.4.5BCNF6.4.6多值依赖6.4.74NF6.4.8规范化小结6.4关系模式的规范化1.定义定义6.12若关系模式R∈1NF，并且每一个非主属性都完全函数依赖于R的码，则R∈2NF。[例5.10]SD(sno,sname,age,dept,mn),F={snosname,snoage,snodept,deptmn}.码为sno,SD∈2

7、NF。SC(sno,cno,score),F={(sno,cno)score}.码为(sno,cno),SC∈2NF。6.4.32NF推论:若R∈1NF,且其候选码为单个属性,则R∈2NF(为什么?)6.4.32NF2.2NF存在的问题SD(sno,sname,age,dept,mn)∈2NF冗余仍存在:系主任信息冗余；更新复杂:某系换系主任，需同时更改很多信息；插入异常:某系无学生,则系及系统主任信息不能插入；删除异常:删除某系全部学生,则将删除系及主任信息。3.症由非主属性对码的传递依赖:snodep

8、t,deptmn4.解决方法投影分解,消去非主属性对码的传递依赖。6.4.32NF分解后6.4.32NF学号Sno姓名Sname年龄Age系别DeptS1李勇18计算机S2刘晨17计算机S3王敏18自控系系别Dept系主任Mn计算机王平自控系刘伟SD6.4.1范式6.4.21NF6.4.32NF6.4.43NF6.4.5BCNF6.4.6多值依赖6.4.74NF6.4.8规范化小结6.4关系模式的