数据库原理6-1.ppt

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1、数据库完整性第五章第六章关系数据理论本章要点了解关系模式的冗余和异常问题，掌握关系数据规范化理论；掌握数据依赖的定义；掌握数据规范化原则；了解无损分解的定义、性质、保持依赖集的分解方法。第六章关系数据理论具体内容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模式分解第六章关系数据理论关系：是笛卡尔积的有限子集。关系模式：关系模式是对关系的描述。关系数据库：基于关系模型的数据库，从形式上看，它由一组关系组成。关系数据库的模式：定义一组关系的全局关系模式。第六章关系数据理论6.1问题的提出第六章关系数据理论关系模式可以

2、形式化地表示为：R（U，D，dom，F）其中：R：关系名。U：组成该关系的属性名集合。D：属性组U中属性所来自的域。dom：属性向域的映象集合（属性出自哪个域）。F：属性间的数据依赖关系集合。（域名及属性向域的映象常常直接说明为属性的类型、长度）6.1问题的提出第六章关系数据理论6.1问题的提出6.1问题的提出关系模型的外延和内涵：关系模型的外延—关系，基本表或当前值。关系是元组的集合，由于用户经常对关系进行插入，删除和修改等操作，所以关系是与时间变化而不断变化的。关系模型内涵—关系模式，是对关系中数据的定义和数据完整性约束的

3、定义等，其中对数据的定义包括对关系的属性、域的定义和说明等，而关键是关系模式的定义和说明，且这些定义和说明是相对稳定的。每一个关系都对应一个关系模式，而每一个关系模式可以定义多个关系。6.1问题的提出6.1问题的提出第六章关系数据理论1.关系模式的冗余和异常问题学生（学号，姓名，性别，出生年月，籍贯，班级编号，班级名称，班级人数，班长姓名，专业名称，系编号）6.1问题的提出6.1问题的提出数据冗余:浪费大量的存储空间(班级编号重复出现)。操作异常。由于数据的冗余，在对数据操作时会引起各种异常：1.更新异常（UpdateAnom

4、alies）数据冗余，更新数据时，维护数据完整性代价大。(更换班级名称，必须修改与该班每位学生有关的每一个元组）2.插入异常（InsertionAnomalies）该插的数据插不进去。（如果一个系刚成立，尚无学生，我们就无法把这个系及的信息存入数据库）3.删除异常（DeletionAnomalies）不该删除的数据不得不删（如果某个班的学生毕业，我们在删除该班学生信息的同时，把这个班及系的信息也丢掉）第六章关系数据理论6.1问题的提出6.1问题的提出第六章关系数据理论结论：学生关系模式不是一个好的模式。“好”的模式：不会发生插

5、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。6.1问题的提出第六章关系数据理论班级（班级编号，班级名称，班级人数，班长姓名，专业名称，系编号）学生（学号，姓名，性别，出生年月，籍贯，班级编号）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）也可以说，关系数据库的规范化设计是指面对一个现实问题,如何选择一个比较好的关系模式集合。规范化理论主要包括三个方面的内容：数据依

6、赖、范式和模式分解。其中：数据依赖研究数据之间的联系，范式是关系模式的标准，模式分解是模式设计的方法，数据依赖起着核心的作用。规范化设计理论对关系数据库结构的设计起着重要的作用。第六章关系数据理论6.1问题的提出6.1问题的提出6.1问题的提出第六章关系数据理论2.什么是数据依赖（1）数据依赖（DataDependences）①一个关系内部属性与属性之间的约束关系；②现实世界属性间相互联系的抽象；③数据内在的性质；④语义的体现。（2）数据依赖的类型①函数依赖（FunctionalDependency，简记为FD）；②多值依赖（

7、MultivaluedDependency，简记为MVD）；③其他第六章关系数据理论6.2规范化6.2.1函数依赖第六章关系数据理论函数依赖（FounctionalDependence）平凡函数依赖与非平凡函数依赖完全函数依赖与部分函数依赖传递函数依赖6.2规范化6.2.1函数依赖定义6.1设R(U)是一个属性集U上的关系模式，X和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，则称“X函数确定Y”或“Y函数依赖于X”，记作X→Y。定义6.1设R(U)是属性集

8、U={A1,A2,…,An}上的关系模式，X和Y是U的子集。若对R(U)的任一具体关系r中的任意两个元组t1和t2，只要t1[X]=t2[X]就有t1[Y]=t2[Y]，则称“X函数确定Y”或“Y函数依赖于X”，记作XY。第六章关系数据理论注意：1.函数依赖不是指关系模式R