数据库原理及应用教程 第3版 十二五 普通高等教育本科国家级规划教材 教学课件 作者 陈志泊 2_ 第4章 关系数据库理论.ppt

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1、第4章关系数据库理论4.1规范化问题的提出4.2函数依赖4.3关系模式的分解*4.4关系模式的范式4.5关系模式的规范化2北京林业大学软件教研室4.1规范化问题的提出4.1.1规范化理论的主要内容关系数据库的规范化理论函数依赖范式（NormalForm）模式设计核心，是模式分解和设计的基础模式分解的标准3北京林业大学软件教研室4.1.2不合理的关系模式存在的存储异常问题教学管理数据库SCD(SNo，SN，Age，Dept，MN，CNo，Score)在此关系模式中填入一部分具体的数据SNoSNAgeDeptMNCNoScoreS1赵亦17计算机刘伟C190S1赵

2、亦17计算机刘伟C285S2钱尔18信息王平C557S2钱尔18信息王平C680S2钱尔18信息王平C7…4北京林业大学软件教研室SNoSNAgeDeptMNCNoScoreS1赵亦17计算机刘伟C190S1赵亦17计算机刘伟C285S2钱尔18信息王平C557S2钱尔18信息王平C680S2钱尔18信息王平C7…该表出现的问题数据冗余插入异常删除异常更新异常根本原因：属性间存在着数据依赖关系包罗万象5北京林业大学软件教研室一个好的关系模式应该具备以下四个条件：（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。SCD(SNo

3、，SN，Age，Dept，MN，CNo，Score)S(SNo，SN，Age，Dept)SC(SNo，CNo，Score)D(Dept，MN)关系模式分解：6北京林业大学软件教研室4.2函数依赖4.2.1函数依赖的定义定义4.1SNo决定函数（SN，Age，Dept）（SN，Age，Dept）函数依赖于SNoSCD(SNo，SN，Age，Dept，MN，CNo，Score)SNo一个学生SN，Age，Dept惟一确定惟一确定7北京林业大学软件教研室4.2.2函数依赖的逻辑蕴涵定义定义4.2设F是在关系模式R(U)上成立的函数依赖集合，X，Y是属性集U的子集，X

4、→Y是一个函数依赖。如果从F中能够推导出X→Y，即如果对于R的每个满足F的关系r也满足X→Y，则称X→Y为F的逻辑蕴涵（或F逻辑蕴涵X→Y），记为F

5、=X→Y。定义4.3设F是函数依赖集，被F逻辑蕴涵的函数依赖的全体构成的集合，称为函数依赖集F的闭包（Closure），记为F+。即：F+={X→Y

6、F

7、=X→Y}8北京林业大学软件教研室4.2.3函数依赖的推理规则Armstrong公理自反律：如果YXU，则X→Y在R上成立。增广律：若X→Y在R上成立，且ZU，则XZ→YZ在R上也成立传递律：若X→Y和Y→Z在R上成立，则X→Z在R上也成立9北京林业大学软件教研

8、室Armstrong公理推论合并律（Unionrule）若X→Y和X→Z在R上成立，则X→YZ在R上也成立伪传递律（Pseudotransitivityrule）若X→Y和YW→Z在R上成立，则XW→Z在R上也成立分解律（Decompositionrule）若X→Y和ZY在R上成立，则X→Z在R上也成立复合律（Composition）若X→Y和W→Z在R上成立，则XW→YZ在R上也成立10北京林业大学软件教研室4.2.4完全函数依赖与部分函数依赖设有关系模式R(U)，U是属性全集，X和Y是U的子集：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

9、对X完全函数依赖，记作X→Y。如果X→Y，并且对于X的某个真子集X′，有X’→Y，则称Y对X部分函数依赖，记作X→Y。在关系模式SCD中，因为SNoScore，且CNoScore，所以有：(SNo，CNo)→Score。而SNo→Age，所以(SNo，CNo)→Agefpfp11北京林业大学软件教研室4.2.5传递函数依赖设有关系模式R(U)，U是属性全集，X，Y，Z是U的子集若X→Y，但YX，而Y→Z（YX，ZY），则称Z对X传递函数依赖，记作：X→Z。如果Y→X，则XY，这时称Z对X直接函数依赖，而不是传递函数依赖。t函数依赖完全函数依赖部分函数依赖传递函

10、数依赖12北京林业大学软件教研室4.2.6属性集的闭包及其算法X+={属性A

11、X→A在F+中}定理4.3X→Y能用函数依赖推理规则推出的充分必要条件是YX+中算法4.1result=Xdo{ifF中有某个函数依赖Y→Z满足Yresultthenresult=result∪Z}while(result有所改变);13北京林业大学软件教研室4.2.7候选键的求解理论和算法关键码的定义如果X→U在R上成立（即X→U在F+中），那么称X是R的一个超键。如果X→U在R上成立，但对X的任一真子集X′都有X′→U不成立（即X′→U不在F+中，或者X→U），那么称X是R上的一

12、个候选键。快速求解候选键的一个充分条件