数据库原理第11～14讲关系数据库 设计 理论.ppt

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1、第4章关系数据库设计理论主讲：吕震宇学习目标理解关系模式可能的四种异常掌握函数依赖的基本概念掌握多值依赖掌握1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF的概念和特点掌握规范化的基本步骤掌握无损连接的模式分解掌握保持函数依赖的模式分解规范化理论通过分解关系模式来消除其中不合适的数据依赖，以解决插入异常、删除异常、更新异常和数据冗余问题。关系模式可能的四种异常插入异常删除异常更新异常数据冗余4.1数据依赖数据依赖是指数据之间存在的各种联系。数据依赖中最重要的有：函数依赖（FD,FunctionalDependency)多值依赖（MVD,

2、MultivaluedDependency)关系是二维表，是属性的笛卡尔积的一个子集描述关系模式的五元组R(U,D,DOM,F)R：关系名U：属性名集合D：U中属性来自的域DOM：属性向域的映射集合F：属性间数据的依赖关系集合描述关系模式的简化三元组R(U,F)4.1.1.关系模式中的数据依赖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数据依赖中最基本的是函数依赖例1学生关系Student(Sno,Sname,Sdept)一个学号只对应一个学生，一个学生只在一个系一旦学号确定，姓名和所在系也就唯一地确定下

3、来了属性间的这种依赖关系类似于数学中的函数Sno函数决定Sname和Sdept；Sname和Sdept函数依赖于Sno，记作Sno→Sname，Sno→Sdept4.1.2.数据依赖对关系模式的影响例2建立一个描述学校的数据库假设由单一关系模式组成Student(Sno,Sdept,Mname,Cname,Grade)属性间函数依赖：F={Sno→Sdept,Sdept→Mname,(Sno,Cname)→Grade}存在问题：数据冗余度大、更新异常、插入异常、删除异常GradeSnoCnameSdeptMname4.1.3有关

4、概念函数依赖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码定义：设R(U)是一关系模式，U是R的属性集合，X,Y是U的子集，当任何时刻R中不存在两个元组，它们在X上的属性值相同，而在Y上的属性值不同，则称X函数决定Y或Y函数依赖于X，记作X→Y。说明：若X→Y，X叫做决定因素(决定属性集)。若X→Y，Y→X，则记作X←→Y。若Y不函数依赖于X，则X!→Y。函数依赖是语义范畴，设计者可对现实世界作强制规定。函数依赖是指R的所有关系实例均要满足的约束条件1.函数依赖函数依赖与属性间的联系类型有关1)一对一联系：

5、X←→Y2)多对一联系：X→Y3)多对多联系：不存在依赖关系4)可从属性间的联系类型来分析属性间的函数依赖例3学生关系Student(Sno,Sname,Sage,Ssex,Sdept)则有Sno决定函数(Sname,Sage,Ssex,Sdept)函数(Sname,Sage,Ssex,Sdept)依赖于Sno记为：Sno→(Sname,Sage,Ssex,Sdept)定义：在关系模式R(U)中，对于U的子集X,Y，如果X→Y，但YX(Y是X的子集)，称X→Y为平凡函数依赖。X→Y，但Y!X(Y不是X的子集)，称X→Y为非平

6、凡函数依赖。对任一关系，平凡函数依赖都是必然成立的例4：平凡函数依赖：(Sno,Cno)→Cno非平凡函数依赖：(Sno,Cno)→Grade2.平凡函数依赖与非平凡函数依赖定义: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(真子集X’不决定Y)，则称Y对X完全(Full)函数依赖，记作：X→Y。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：X→YX必须是组合属性；pf3.完全函数依赖与部分函数依赖例5选修关系SC(Sno,Cno,Grade,Sdept)有如下完全函数依赖：(Sno

7、,Cno)→GradeSno!→GradeCno!→Grade则(Sno,Cno)→Grade如下部分函数依赖(Sno,Cno)→SdeptSno→Sdept则(Sno,Cno)→Sdeptfp定义:在R(U)中，若X,Y,Z是R互不相同的属性集合，X→Y，Y!→X，Y→Z，则称Z传递(Transfer)函数依赖于X。记作：X→Z说明：若X→Y,Y→X,Y→Z，则Z直接函数依赖于X例6关系Std(Sno,Sdept,Mname)有：Sno→Sdept，Sdept→Mname，则Sno→Mnamett4.传递函数依赖定义：设K为R

8、中的属性或属性组合，若K→U，则K为R的候选码。若候选码多于一个，则选其中一个为主码(Primarykey)。主属性：包含任何一个候选码中的属性。非主属性（非码属性）：不包含任何码中的属性。全码：整个属性组都是码f5.码1）函数依赖是完整性约束的一种特