数据库原理与应用第2版蔡延光电子课件 第9章 关系数据库理论_2版.ppt

《数据库原理与应用第2版蔡延光电子课件 第9章 关系数据库理论_2版.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第9章关系数据库理论9.1关系模式的规范化理论概述关系数据库设计的核心是关系模式的设计。在设计关系模式时，必须考虑以下几个问题：应该构造几个关系？每个关系由哪些属性组成？关系模式中的所有关系应该满足哪些约束条件？如何体现这些约束条件？评价关系模型好坏的依据是什么？如何将不好的关系模型改进为好的关系模型？上述这些问题都可以从关系数据库设计理论中找到答案。9.1.1关系模式规范化的必要性例9-1学生-课程-教师关系如表9-1所示，其中包含学生、课程和教师实体的属性有：学号、课程号、成绩、教师姓名、职称等。9.1.1关系模式规范化的必要性分析表9-1,可以发现上述关系中存在许

2、多问题。数据冗余同一信息重复出现。例如，教师的姓名、职称和所在系等信息重复出现，如果有100个学生选修张三丰老师的课，那么张三丰老师的相关信息要出现100次。更新异常对学生-课程-教师关系中的记录进行修改可能出现数据不一致的情况。例如，把第二个记录中属性职称的值改为教授，就会出现李丽萍老师的职称不一致的问题，除非把李丽萍老师的所有职称都改为同一值。插入异常某些信息无法正常插入。例如，课程C5由王路耀老师担任，但在还不知道哪些学生选修前，无法将王路耀老师的记录插入关系中。因为，在学生-课程-教师关系中（学号,课程号）是主码，当学号不确定时，根据关系模型的实体完整性规则，不

3、允许主码为空值，因此不能插入该记录。删除异常某些信息被意外删除。例如，如果要删除某门课程的所有成绩，则会将教这门课的教师信息也删掉。例如，若要删除C4的记录，结果会丢失赵新朋老师的有关信息。显然，这是不希望发生的事情。9.1.1关系模式规范化的必要性如果将学生-课程-教师关系分解为表9-2a所示的学生-课程、表9-2b所示的课程-教师和表9-2c所示的教师三个关系，则上述的4个异常问题就基本解决了。9.1.2关系模式规范化的概念例9-1将学生-课程-教师关系分解为学生-课程、课程-教师和教师3个关系的过程就是关系模式规范化的过程。9.2函数依赖及范式9.2.1属性间的联

4、系1.一对一联系设X、Y是关系R的两个属性（集）。如果对于X中的任一具体值，Y中至多有一个值与之对应，且反之亦然，则称X、Y两属性间是一对一联系，记为1:1。在表9-1所示的学生-课程-教师关系中，课程号和课程名称之间就是一对一的联系，一个课程号唯一地决定一门课程名称，而一门课程名称只有唯一的一个课程号与之对应。9.2.1属性间的联系2.一对多联系如果对于X中的任一具体值，Y中至多有一个值与之对应，而Y中的一个值却可以和X中的n个值（n≥0）相对应，则称Y对X是一对多联系，记为1:n。在表9-1所示的学生-课程-教师关系中，教师和职称之间就是一对多的联系，一个教师只能有

5、一个职称，而同一个职称可能对应多个教师。同理，(学号,课程号)与成绩之间，教师与所在系之间，都是一对多的联系。3.多对多联系如果对于X中的任一具体值，Y中有m（m≥0）个值与之对应，而Y中的一个值也可以和X中的n个值（n≥0）相对应，则称Y对X是多对多关系，记为m:n。在表9-1所示的学生-课程-教师关系中，学号和课程号之间就是多对多联系，一个学生可以选修多门课程，而一个课程也可以同时被多个学生选修。9.2.1属性间的联系9.2.2函数依赖1.函数依赖用U表示属性集的全集{A1，A2，...，An}，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)的所

6、有具体关系r都满足如下约束：对于X的每一个具体值，Y有唯一的具体值与之对应，则称Y函数依赖于X，或X函数决定Y，记作XY，X称作决定因素。例9-2设有读者-图书-借书关系如表9-3所示，其中（读者号,书号）是候选码。9.2.2函数依赖表9-3中各属性之间的联系如下：2.平凡函数依赖与非平凡函数依赖如果XY，并且Y不是X的子集，则称XY是非平凡函数依赖。如果XY，且Y是X的子集，则称XY是平凡函数依赖。例9-2中的所有函数依赖都是非平凡函数依赖。3.完全函数依赖与部分函数依赖设XY是关系模式R(U)的一个函数依赖，如果存在X的真子集X’，使得X’Y成立，则称

7、Y部分依赖于X，记作XY。否则，称Y完全依赖于X，记作XY。在例9-2中，只有非主属性“借出日期”完全函数依赖于候选码（读者号，书号），即（读者号，书号）借出日期，而其他非主属性都是部分函数依赖于主码。4.传递函数依赖在同一关系模式R(U)中，如果存在非平凡函数依赖XY，YZ而YX，则称Z传递依赖于X。在例9-2中，存在函数依赖：读者号单位，单位地址。根据传递函数依赖的定义，可知读者号地址是传递函数依赖。9.2.3第一范式（1NF）定义9-1在关系模式R(U)中的每一个具体关系r中，如果每个属性值都是不可再分的最小数据单位，则称