数据库系统原理自考-第3章关系模式设计理论.ppt

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1、第三章关系模式设计理论教学目标：理解关系模式的冗余和异常问题；了解关系模式的四个非形式化设计准则；理解FD的定义；了解FD的逻辑蕴涵、FD集的闭包；理解FD的推理规则、FD和关键码的联系；掌握属性集的闭包；了解FD集的等价、理解FD集的最小依赖集；理解关系模式的分解；理解无损分解的定义；了解模式分解的优缺点；掌握无损分解的测试方法；了解保持FD的分解；了解模式分解与模式等价问题；了解1NF的定义；掌握2NF的定义、3NF的定义、分解成3NF模式集的“合成算法”；第三章关系模式设计理论重点：函数依赖的定义、属

2、性集的闭包，函数依赖集的最小依赖集，无损分解的测试方法，范式。难点：求函数依赖集的最小依赖集，无损分解的测试方法，判断最高第几范式，分解成3NF模式集的“合成算法”。教学内容3.1关系模式的设计准则3.2函数依赖3.3关系模式的分解特性3.4范式3.1关系模式的设计准则一、问题的提出针对具体问题，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一个初始的逻辑关系模式存在着很多问题举例：S#(*)C#(*)CnameTname01C1C语言张一02C1C语言张一03C3B语言张三0

3、4C4Java张四异常问题:★★★★1、数据冗余2、修改异常3、插入异常4、删除异常“分解”是解决冗余的主要方法。二、关系模式的非形式化设计准则：P703.2函数依赖一、函数依赖的定义二、平凡函数依赖与非平凡函数依赖三、完全函数依赖与部分函数依赖四、传递函数依赖一、函数依赖的定义定义: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。X称为这个函数

4、依赖的决定属性集(Determinant)。说明：1.函数依赖不是指关系模式R的某个或某些关系实例满足的约束条件，而是指R的所有关系实例均要满足的约束条件。2.函数依赖是语义范畴的概念。只能根据数据的语义来确定函数依赖。例如“姓名→年龄”这个函数依赖只有在不允许有同名人的条件下成立3.数据库设计者可以对现实世界作强制的规定。例如规定不允许同名人出现，函数依赖“姓名→年龄”成立。所插入的元组必须满足规定的函数依赖，若发现有同名人存在，则拒绝装入该元组。函数依赖例:Student(Sno,Sname,Ssex,

5、Sage,Sdept)假设不允许重名，则有:Sno→Ssex，Sno→Sage,Sno→Sdept，Sno←→Sname,Sname→Ssex，Sname→SageSname→Sdept但Ssex→Sage若X→Y，并且Y→X,则记为X←→Y。若Y不函数依赖于X,则记为X─→Y。例3.2，3.3，3.4二、平凡函数依赖与非平凡函数依赖在关系模式R(U)中，对于U的子集X和Y，如果X→Y，但YX，则称X→Y是非平凡的函数依赖若X→Y，但YX,则称X→Y是平凡的函数依赖例：在关系SC(Sno,Cno,Gra

6、de)中，非平凡函数依赖：(Sno,Cno)→Grade平凡函数依赖：(Sno,Cno)→Sno(Sno,Cno)→Cno平凡函数依赖与非平凡函数依赖（续）对于任一关系模式，平凡函数依赖都是必然成立的，它不反映新的语义，因此若不特别声明，我们总是讨论非平凡函数依赖。三、完全函数依赖与部分函数依赖定义在关系模式R(U)中，如果X→Y，并且对于X的任何一个真子集X’，都有X’Y,则称Y完全函数依赖于X，记作XｆY。若X→Y，但Y不完全函数依赖于X，则称Y部分函数依赖于X，记作XPY。完全函数依赖与部分函数依赖（

7、续）例:在关系SC(Sno,Cno,Grade)中，由于：Sno→Grade，Cno→Grade，因此：(Sno,Cno)ｆGrade四、传递函数依赖定义5.3在关系模式R(U)中，如果X→Y，Y→Z，且YX，Y→X，则称Z传递函数依赖于X。注:如果Y→X，即X←→Y，则Z直接依赖于X。例:在关系Std(Sno,Sdept,Mname)中，有：Sno→Sdept，Sdept→MnameMname传递函数依赖于Sno码定义5.4设K为关系模式R中的属性或属性组合。若KｆU，则K称为R的一个侯选码（

8、CandidateKey）。若关系模式R有多个候选码，则选定其中的一个做为主码（Primarykey）。主属性与非主属性ALLKEY外部码关系模式R中属性或属性组X并非R的码，但X是另一个关系模式的码，则称X是R的外部码（Foreignkey）也称外码主码又和外部码一起提供了表示关系间联系的手段。3.2.2函数依赖的逻辑蕴含逻辑蕴含定义5.11对于满足一组函数依赖F的关系模式R，其任何一个关系r，若函数