数据库概论05

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1、第五章关系数据理论二维表：逻辑数据的合理组织。关系模式设计;模式评价。数据库逻辑设计一组数据：应构造几个关系？每个关系由哪些属性组成？5.1问题的提出关系规范化理论关系必须满足一定的完整性约束条件。①依赖于值域的限制对属性取值范围的限制。②依赖于值的相等与否的限制属性间的相互关联。数据库模式设计的关键。数据依赖已知：关系模式SB，要设计一个模式SD，它与SB“等价”，但在某些方面“更好”一些。例1：要求设计一个教学管理数据库，希望从该数据库中经常得到下面的有关信息：学号、姓名、年龄、性别、系、系主任姓名、课程号、成绩等。参考设计的

2、关系模式如下：S1(SNO,SNAME,SAGE,SSEX,SDEPT,DNAME,CNO,GRADE)数据库模式设计：SNOSNAMESAGESSEXSDEPTDNAMECNOGRADE9601张三18男CS李明001959601张三18男CS李明002789601张三18男CS李明003869601张三18男CS李明004699601张三18男CS李明005889626赵胜利21男MA陈革新00189关系模式S1的一个数据库r教学管理数据库关系模式S1存在的问题是：①冗余大。每一个系名和系主任的名字存储次数等于该系学生人数乘以每个学生选

3、修的课程门数，浪费存储。②插入异常。若一个系刚成立没有招生，或虽然有了学生，但尚未安排课程，那么系名和系主任就无法插入到数据库中。③删除异常。当一个系的学生都毕业了而又没招新生时，删除了全部学生记录，随之也删除了系名和系主任名。这个系仍然存在，而在数据库中却无法找到该系的信息。④更新异常。若某系换系主任，数据库中该系的学生记录应全部更改，系统要付出很大的代价来维护数据库的完整性。如有不慎，某些记录漏改了，则会造成数据的不一致而出错。一个好的关系模式的条件应该：①尽可能少的数据冗余。②没有插入异常。③没有删除异常。④没有更新异常。原因：属性间

4、值的相等与否，数据间存在着某些相互依赖的关系。把关系模式S1分成三个关系模式：S_1(SNO,SNAME,SAGE,SSEX,SDEPT)-->r1S_2(SDEPT,DNAME)-->r2S_3(SNO,CNO,GRADE)-->r3r1：学生信息，与所学课程及系主任无关；r2：系的信息，与学生信息无关；r3：选课成绩信息，与学生的基本信息无关。把关系模式S1分成三个关系模式：S_1(SNO,SNAME,SAGE,SSEX,SDEPT)S_2(SDEPT,DNAME)S_3(SNO,CNO,GRADE)数据冗余度降低；无插入异常；

5、无删除异常；无更新异常上述三个模式是否最佳？到底什么样的关系模式是最佳的？标准是什么？如何实现？函数依赖数据依赖多值依赖连接依赖在设计关系模式时，必须从语义上分析属性间的关联。各属性间的关联关系称之为数据依赖。每个关系中的属性一定要满足某种内在的语义条件，即要按一定的规范设计关系模式，这就是关系模式的规范化。关系数据库设计理论主要包括三个方面的内容：数据依赖、范式、模式设计方法。数据依赖起着核心的作用。1971年，E.F.Codd相继提出了第一范式第二范式第三范式E.F.Codd与Boyce合作提出了Boyce-Codd范式（B

6、CNF）1976-1978年，Fagin，Delobe又定义了第四范式到目前为止已经提出了第五范式5.2关系模式的规范化一个关系数据库中的表，必须满足一定的条件。应满足的条件分成几级，每一级称作一个范式，不同的级别有不同的范式。关系的规范化就是使关系满足某种条件的处理。满足最基本规范化条件的的关系模式叫第一范式；第一范式的关系模式再满足另外一些约束条件就产生了第二范式、第三范式、BC范式等等；一个低一级的关系范式，通过模式分解可以转换成高一级范式的关系模式的集合。这种过程叫关系模式规范化。关系模式R为第几范式表示为：RxNF其中，x：级别

7、；NF：范式（NormalForms）范式级别越高，应满足的条件就越严格。5NF4NFBCNF3NF2NF1NF1NF2NF3NFBCNF4NF5NF1.函数依赖函数依赖是关系模式中属性之间的一种依赖关系。在诸多的数据依赖中，其中最有实际意义的是函数依赖(functionaldependency)。例如：关系模式S1中，SNO与SAGE之间就有一种函数依赖关系。定义１：设R(U)是属性集U上的关系模式。X，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（即对于X

8、的每一个具体值，Y都有唯一的值与之对应），则称‘X函数决定Y’或‘Y函数依赖于X’，记作XY。称X为决定因子，Y是依赖因子。XY为模式R(U)的一个函数依赖。对一个关系中的任