DB05关系数据库设计理论.ppt

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1、关系数据库设计理论问题：给出一组数据，如何构造一个适合于它们的数据模型？1-数据依赖（理论核心）★2-规范化★3-关系模式的分解★10/5/20211关系数据库设计理论1-数据依赖关系模型的形式化定义（规范化理论的背景）数据依赖函数依赖（FD）10/5/20212关系数据库设计理论关系模型的形式化定义1、关系模型的五元组定义：RR—关系名，U—属性组，D—域，DOM—映射（属性与域之间的联系），F—数据依赖（属性与属性之间的联系）2、关系模型的三元组定义：R当且仅当U上的一个关系r满足F时，r称为关系模式R

2、>的一个关系。10/5/20213关系数据库设计理论数据依赖1、定义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。2、种类函数依赖数据依赖多值依赖连接依赖10/5/20214关系数据库设计理论函数依赖的定义设R(U)是属性集U上的关系模式。X，Y是U的子集。对于R(U)的任意一个可能的关系r，如果r中不存在两个元组，它们在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称为这个函数依赖的决定属性集。学号姓名学号年龄学号性别学号籍贯关系

3、模式的函数依赖关系实例的函数依赖10/5/20215关系数据库设计理论完全依赖在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完全依赖，记作XY。部分依赖若XY但Y不完全依赖于X，则称Y对X部分函数依赖，记作XY。传递依赖在R(U)中，如果XY，YZ，且YX，ZY，YX，则称Z对X传递依赖。记作XZ。fp函数依赖的种类传递SC(SNO,CNO,SD,Grade)10/5/20216关系数据库设计理论课堂练习已知关系模式SLC（S#，SD，SL，C#，G），学号系住址课程号成绩规定每个系的学生只住一

4、个地方，写出关系模式中的所有函数依赖。S#SD，SDSL，S#SL，(S#,C#)G，(S#,C#)SD，(S#,C#)SLfpp传递10/5/20217关系数据库设计理论公理F1（自反性）：若XY，则XY或XX。F2（增广性）：若XY，则XZYZ或XZY。F3（传递性）：若XY，YZ，则XZ。推理规则F4（伪增性）：若XY，WZ，则XWYZ。F5（伪传性）：若XY，YWZ，则XWZ。F6（合成性）：若XY，XZ，则XYZ。F7（分解性）：若XYZ，则XY，XZ。FD公理及推理规则10/5/2

5、0218关系数据库设计理论课堂练习1、已知关系模式R（A，B，C，D，E，P）及其上的函数依赖集合F={A→B，C→P，E→A，CE→D}，则R的候选码是（）。①AC②BC③CE④CD2、给定关系模式R（A，B，C，D，E）及其上的函数依赖集合F={CD→A，B→C，D→E}，则R的候选码是（）。①CD②BC③BD④AE3、设关系模式R上的函数依赖集合F={B→D，CA→E}，则利用FD公理和规则可推出（）。①CB→B②EA→D③DA→B④AB→AD10/5/20219关系数据库设计理论2-规范化【目的】通过研究关系之间的等价问题，找出一些方法来

6、指导我们定义数据库的逻辑结构，使其具有好的性能（冗余小、数据完整性好、操作方便）。关系模式评价范式规范化小结10/5/202110关系数据库设计理论关系模式评价存在的问题(1)冗余度高(2)修改困难(3)插入异常(4)删除异常问题的原因关系中存在多余的数据依赖，不规范。OF240ZHOU90C1S4OF347WANG56C4S3OF235LIU70C2S3OF240ZHOU75C1S3OF240ZHOU90C1S2OF347WANG87C4S1OF235LIU85C3S1OF235LIU90C2S1OF240ZHOU90C1S1OFFICETAG

7、ETNAMEGRADEC-NOS-NOSCT关系10/5/202111关系数据库设计理论解决问题的办法将关系规范化关系规范化定义通常将结构较简单的关系取代结构较复杂的关系的过程称为关系的规范化。10/5/202112关系数据库设计理论范式范式表示符合某一种级别的关系模式的集合。R为第几范式写成RxNF。范式的概念是由Codd给出的，并在1971～1972年提出了1NF、2NF、3NF的概念，1974年Codd和Boyce又共同提出了BCNF的概念，1976年Fagin又提出了4NF，后来又有人提出了5NF。对于各种范式之间的联系是：5NF4N

8、FBCNF3NF2NF1NF。一个低一级范式的关系模式，通过模式分解可以转换为若干个高一级范式的关系模式的集合，这种过程就叫规范