数据库基础与项目实训教程——基于SQL Server第二章到

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1、第2章关系数据库设计理论永嘉电大陈权威知识导航学习目标了解：不恰当关系模式的存储异常问题；函数依赖的概念；数据库设计方法、工具和原则；数据库应用系统开发与设计过程的六个阶段及每阶段的任务和目标。理解：平凡函数依赖、非平凡函数依赖和完全函数依赖的概念。掌握：部分依赖、传递函数依赖的概念；第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）和BCNF的概念并逐级规范。关系数据库设计理论2.1规范化概述2.2函数依赖概念2.3关系范式2.4关系数据库应用系统设计概述2.1规范化概述任务描述：在关系数据库中，如何设计和构造

2、一个合理的关系模式，使它准确地适合应用；对于给出的一组数据，如何构造一个合适的数据库模式。本任务通过分析关系模式中存在的问题，引出关系规范化。任务目标：了解关系模式存在的问题。2.1规范化概述如有教师任课关系模式：教师任课TDC（TNO，TNAME，TITLE，ADDR，DNO，DNAME，LOC，CNO，CNAME，LEVEL，CREDIT）也可以表示为：教师任课（教师号，姓名，职称，家庭住址，系号，系名称，系址，课程号，课程名，教学水平，学分）表2-1教师任课关系TDC教师号姓名职称家庭住址系号系名系址教学水平课程号

3、课程名学分1001齐胜副教授A1D1计算机L1好C1PC组成51002肖冬讲师A1D1计算机L1优C2程序设计31002肖冬讲师A1D1计算机L1良好C3数据库32.1规范化概述该关系在使用过程中存在以下四个方面的问题。（1）数据冗余每当教师开设一门课程时，该教师的职称、地址等信息就重复存储一次。一般每位教师都开设几门课，数据冗余不可避免，一个系有很多教师，将导致关系中的数据冗余度增大。（2）更新异常由于数据的重复存储，会给更新带来麻烦。如果一位任三门课的教师改变了地址，三行记录的地址都要更新，一旦一个元组的地址未修改就

4、会导致数据不一致。如果某个系改变办公地址，所要修改的数据量会更大。（3）插入异常如果学校新调入一个教师，暂时未主讲任何课程，主码不允许出现空值，新教师就不能插入到此关系中去，只有当他们开设了课程之后才能插入，这显然是不合理的。（4）删除异常与插入异常相反，如果某些教师致力于科研，不担任教学任务了，因为主码不全，就要从当前数据库中删除有关记录，那么关于这些教师的其他信息将无法记载，这也是极不合理的现象。2.1规范化概述如果用下面四个关系模式代替原来的一个关系模式，上述四个方面的问题就基本解决了。T（教师号，教师名，职称，地

5、址，系号）T（TO，TNAME、TITLE，ADDR，DNO）D（系号，系名，系地址）D（DNO，NAME，LOC）C（课程号，课程名，学分）C（CNO，CNAME，CREDIT）TC（教师号，课程号，教学水平）TC（TNO，CNO，LEVEL）2.2函数依赖概念2.2.1函数依赖函数依赖：设一个关系R（U），X和Y为属性集U上的子集，若对于元组中X的每个值都有Y上的一个唯一的具体值与之对应，则称Y函数依赖于X，或X函数决定Y，记作：X→Y，X称作决定因素。【例2-1】设一个职工关系为（职工号，姓名，性别，年龄，职务），

6、职工号为主码，则：职工号→姓名，职工号→性别，职工号→年龄，职工号→职务。在该关系中除职工号外，其他属性都不能成为决定因素形成函数依赖，因为对于它们的每个属性值，都可能对应另一属性的多个不同的取值，如对于性别属性的一个取值“男”就会对应多个而不是一个职工号。2.2函数依赖概念2.2.2非平凡的函数依赖和平凡的函数依赖函数依赖具有非平凡的函数依赖和平凡的函数依赖的性质。非平凡的函数依赖和平凡的函数依赖定义：如果X→Y，并且Y不是X的子集，则称X→Y是非平凡的函数依赖。我们讨论的总是非平凡的函数依赖，全体总是能够决定部分的，

7、若Y是X的子集，则称X→Y是平凡的函数依赖；若Y中没有一个属性在X中，则称完全非平凡的函数依赖。【例2-2】指出下列函数依赖的性质。SnoCnameGrade→CnameGrade：平凡函数依赖（右边的属性集是左边的属性集的子集）。SnoCname→CnameGrade：非平凡函数依赖（右边属性集中至少有一个不在左边属性集里）。SnoCname→SnameGrade：完全非平凡函数依赖（右边属性集没有一个在左边的属性集里）。2.2函数依赖概念2.2.3完全和部分函数依赖完全和部分函数依赖定义：设X→Y是关系模式R的一个函

8、数依赖，如果存在X的真子集X'，使得X'→Y成立，则称Y部分依赖于X，记作X→Y。否则，称Y完全依赖于X，记作X→Y。【例2-4】设一个教师任课关系为（教工号，姓名，职称，课程号，课程名，课时数，课时费），该关系给出某个学校每个教师在一个学期内任课安排的情况，假定每个教师可以讲授多门课程，每门课程可以由不同教师来讲授