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1、本章内容提要从数据库逻辑设计中如何构成一个好的数据库模式这一问题出发，阐述了关系规范化理论研究的实际背景。规范化理论：各级范式及可能存在的问题。关系模式的规范化第五章关系数据理论本章重点：函数依赖；各级范式的定义；关系数据库的规范化理论关系模式的规范化本章难点：关系模式的规范化第五章关系数据理论前面我们已经讨论了关系数据库的基本概念、关系模型的三个部分以及关系数据库的标准语言。但是还有一个很基本的问题尚未涉及，针对一个具体问题，应该如何构造一个适合于它的数据库模式，即应该构造几个关系模式，每个关系由哪些属性组成等。这是数据库设计的问题，
2、确切地讲是关系数据库逻辑设计问题。第五章关系数据理论5.1问题的提出一个关系模式应当是一个五元组。R（U,D,DOM,F）关系名R，它是符号化的元组语义；一组属性U；属性组U中属性所来自的域D；属性到域的映射DOM；属性组U上的一组数据依赖F。第五章关系数据理论5.1问题的提出由于D和DOM对模式设计关系不大,因此我们在本章中把关系模式看作是一个三元组：R〈U,F〉——与设计有关。故设计重点转为研究：（1）一个关系模式应该有那些属性；（2）这些属性间存在什么样的联系。因此，我们的任务是研究模式设计，研究设计一个“好”的（没有“毛病”的）
3、关系模式的办法。第五章关系数据理论5.1问题的提出关系,作为一张二维表,我们对它有一个最起码的要求：每一个分量必须是不可分的数据项。满足了这个条件的关系模式就属于第一范式（1NF）。一个满足1NF的关系模式是否能够满足使用的要求？第五章关系数据理论5.1问题的提出第五章关系数据理论5.1问题的提出例：一个“有毛病”的关系模式假设有关系模式借书人（姓名，地址，书名，日期）Borrowers(NAME,ADDR,TITLE,DATE)NAMEADDRTITLEDATE张平A1T1D1张平A1T2D1张平A1T3D2李芳A2T2D3李芳A2T
4、5D4这个模式有下述三个“毛病”：1.插入异常2.删除异常3.冗余太大为什么会发生以上问题呢?因为这个模式存在某些不好的性质。第五章关系数据理论5.1问题的提出假如把这个单一的模式改造为两个关系模式：借书人关系：借书关系：Borrowers(NAME,ADDR)LOADS(NAME，TITLE,DATE)第五章关系数据理论5.1问题的提出NAMEADDR张平A1李芳A2NAMETITLEDATE张平T1D1张平T2D1张平T3D2李芳T2D3李芳T5D4一个模式可能存在哪些不好的性质?如何改造一个不好的模式,这就是下一节规范化理论讨论的
5、内容。第五章关系数据理论5.1问题的提出为了使数据库设计的方法走向完备,人们研究了规范化理论，指导我们设计规范的数据库模式。讨论首先是从分析一个关系模式的属性间的联系开始的。第五章关系数据理论5.2规范化第五章关系数据理论5.2规范化5.2.1函数依赖一、属性间的关系客观世界中事物间的联系分为：（1）实体与实体间的联系；（2）实体内部各属性间的联系。属性间的联系是属性间相互依赖与相互制约的关系，它称为数据依赖。属性间的联系分为：（1）1-1（onetoone)（2）1-M（onetoMany)（3）M-M（ManytoMany)第五章关
6、系数据理论5.2规范化数据依赖是通过一个关系中属性间值的相等与否体现出来的数据间的相互关系。它是现实世界属性间相互联系的抽象,是数据内在的性质,是语义的体现。现在人们已经提出了许多种类型的数据依赖,其中最重要的是：（1）函数依赖(FunctionalDependency简记为FD）（2）多值依赖(MultivaluedDependency简记为MVD)。第五章关系数据理论5.2规范化定义5.1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
7、值不等,则称X函数确定Y或Y函数依赖于X，记作X→Y。函数依赖和别的数据依赖一样是语义范畴的概念。我们只能根据语义来确定一个函数依赖。设计者也可以对现实世界作强制的规定。注意：函数依赖不是指关系模式R的某个或某些关系满足的约束条件，而是指R的一切关系均要满足的约束条件。第五章关系数据理论5.2规范化下面介绍一些术语和记号：·X→Y，但YX则称X→Y是非平凡的函数依赖。若不特别声明,我们总是讨论非平凡的函数依赖。·X→Y，但YX则称X→Y是平凡的函数依赖。·若X→Y,则X叫做决定因素(Determinant)。·若X→Y，Y→X，则记作
8、X←→Y。·若Y不函数依赖于X,则记作XY。第五章关系数据理论5.2规范化定义5.2在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对X完全函数依赖,记作:XFY。 若X→Y
