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1、数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第六章关系数据理论优秀的数据库设计是应用成功的基石第六章关系数据理论6.1问题的提出6.2规范化6.3数据依赖的公理系统*6.4模式的分解6.5小结6.1问题的提出关系数据库逻辑设计针对具体问题，如何构造一个适合于它的数据模式数据库逻辑设计的工具──关系数据库的规范化理论什么是关系数据库设计理论？它借助近代代数工具，提出了一整套严密的理论和实用算法，把抽象的数学理论和具体的实际问题结合起来解决如何设计好一个关系数据模式的问题是
2、关系数据库设计的指南理论的基础：数据的依赖（数据的相关性)）本课程的作用了解数据库的基本原理,在编程过程中使用数据库使用一些DBMS软件,管理数据库辨别DBMS性能:做项目时,一定要选用标准的DBMS全关系演算完整性约束安全机制设计数据库判断一个数据库的性能,是否达到零差错如何设计一个达到零差错的数据库数据库的三大毛病(删除/插入异常,数据冗余)数据依赖:标志着数据之间的联系,起着核心作用函数依赖多值依赖其它依赖范式:关系模式的工程标准;1NF,2NF,3NF,BCNF,4NF分解模式:设计出符合某
3、一范式的关系模式的标准方法根据下面的E-R图,设计教学管理关系数据库模型;解一：SCT（sno,cno,tno,sname,grade,cname,tname）解法一问题分析：●冗余度高●修改困难●插入问题●删除问题产生问题的原因：属性间约束关系(即数据间的依赖关系)太强解二：students（sno，sname）courses（cno，tno，cname）teachers（tno，cno,tname）enrolls（sno，cno，grade）解三：Students（SNO，Sname）Cours
4、es（CNO，Cname）Teachers（TNO,Tname）Enrolls（SNO，CNO，Grade）Teaching（TNO，CNO）分解后,解二和解三中的冗余和异常现象基本消除了,但这两个模式是否是最佳?什么样的关系模式是最优的,标准是什么,如何实施,都是本章要讨论的问题.本章就是研究如何设计好的关系模式,以消除存储冗余和异常问题.一、概念回顾关系关系模式关系数据库关系数据库的模式二、关系模式的形式化定义关系模式由五部分组成，即它是一个五元组：R(U,D,DOM,F)R：关系名U：组成该关
5、系的属性名集合D：属性组U中属性所来自的域DOM：属性向域的映象集合F：属性间数据的依赖关系集合三、什么是数据依赖1.完整性约束的表现形式限定属性取值范围：例如学生成绩必须在0-100之间定义属性值间的相互关连（主要体现于值的相等与否），这就是数据依赖，它是数据库模式设计的关键什么是数据依赖（续）2.数据依赖一个关系内部属性与属性之间的约束关系现实世界属性间相互联系的抽象数据内在的性质语义的体现什么是数据依赖（续）3.数据依赖的类型函数依赖（FunctionalDependency，简记为FD）多值
6、依赖（MultivaluedDependency，简记为MVD）其他四、关系模式的简化表示关系模式R（U,D,DOM,F）简化为一个三元组：R（U,F）当且仅当U上的一个关系r满足F时，r称为关系模式R（U,F）的一个关系五、数据依赖对关系模式的影响[例1]建立一个描述学校教务的数据库：学生的学号（Sno）、所在系（Sdept）系主任姓名（Mname）、课程名（Cname）成绩（Grade）单一的关系模式：StudentU＝｛Sno,Sdept,Mname,Cname,Grade｝数据依赖
7、对关系模式的影响（续）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数据冗余太大浪费大量的存储空间例：每一个系主任的姓名重复出现冗余：即一个事实在多个元组中重复出现，造成这种冗余的最常见原因是企图把一个对象的单值与多值特性包含在一个关系中。另一方面，我们也说过，关系数据模型中是通过数据冗余来建立某些联系的。关系模式Student中存
8、在的问题⒉更新异常（UpdateAnomalies）数据冗余，更新数据时，维护数据完整性代价大。存放在不同地方的相同信息没有同步修改而产生不一致例：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关系模式Student中存在的问题⒊插入异常（InsertionAnomalies）该插的数据插不进去例，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删除异常（DeletionAnomalies）不该删除的数据不得不删例，如果
