数据库 第6章关系数据理论.ppt

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1、第六章关系数据库规范化设计理论6.1问题的提出6.2规范化6.3数据依赖的公理系统（*）6.4模式的分解6.5小结6.1问题的提出概念及内容回顾关系关系模式关系数据库关系数据库的模式基于关系数据库的操作---SQL语言6.1问题的提出对于一个给定的实际的数据库应用系统需求，如何将所涉及到的数据组织存入到数据库中？数据是放在一个表中还是分放在多个表中？每个表应由哪些属性组成？怎样设计才是科学的合理的？科学合理的判断标准是什么？关系数据库逻辑设计的理论依据-------关系数据库的规范化设计理论6.1问题的提出[例1]现假定在一个描述学生成绩管理的数据库中，存在这样的一个未经规范的关系模式XSCJ

2、。表示为：XSCJ(Sno,SName,Sdept,Director,Cno，Cname,Cscore)各属性代表的中文含义依次为：学号、姓名、所在系名、系主任、课程号、课程名、课程成绩。该关系模式有如下数据语义规定：(1)系与学生之间是1:n的联系，即：一个系有多名学生，而一名学生只属于一个系；(2)系与系主任之间是1:1的联系，即：一个系只有一名主任，一名系主任也只在一个系任职；(3)学生与课程之间是m:n的联系，即：一名学生可选修多门课程，而每门课程有多名学生选修；(4)每个学生学习一门课程有一个成绩。SnoSnameSdeptDirectorCnoCnameCscoreS1张强计算机系

3、李军C01数据库85S2王红计算机系李军C01数据库90S3周颖电子系张弛C01数据库75S1张强计算机系李军C02数据结构80S2王红计算机系李军C02数据结构56表6.1XSCJ表思考：这个关系是否存在问题？6.1问题的提出6.1问题的提出一个“不好”的关系模式可能存在的问题：数据冗余（DataRedundancy）插入异常（InsertionAnomalies)删除异常（DeletionAnomalies)更新异常（UpdateAnomalies）结论：XSCJ关系模式不是一个好的模式。“好”的模式：不会发生插入异常、删除异常、更新异常，数据冗余应尽可能少。原因：关系模式中存在某些不合适

4、的数据依赖。6.1问题的提出解决方法：进行规范化处理，消除不合适的数据依赖-----模式分解把这个单一模式分成3个关系模式：Student（Sno，Sname，Sdept）Course（Cno，Cname）SC（Sno，Cno，Grade）DEPT（Sdept，Director）一、关系模式的形式化定义为描述问题方便，将关系模式看成由三部分组成。即它是一个三元组：R(U,F)R：关系名U：组成该关系的属性名集合F：属性间数据的依赖关系集合当且仅当U上的一个关系r满足F时，r称为关系模式R（U,F）的一个关系。二、什么是数据依赖定义：一个关系内部属性与属性之间的约束关系现实世界属性间相互联系的抽

5、象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。语义的体现类型函数依赖（FunctionalDependency，简记为FD）多值依赖（MultivaluedDependency，简记为MVD）函数依赖的定义：函数依赖是指属性之间的这种约束关系：一个或一组属性的值可以决定其他属性的值。一般地，若X、Y是关系模式中两个不同的属性（组），如果Y函数依赖于X，或说X函数决定Y，则其依赖关系可表示为：X→Y。举例如描述一个学生的关系，有学号、姓名、性别、年龄等属性，一个学号唯一对应一个学生，因此当“学号”的值确定之后，学生的姓名以及性别、年龄等属性的值也就唯一确定了。我们称之为学号函数决

6、定姓名，或者说姓名函数依赖于学号。表示为：学号→姓名，学号→性别，学号→年龄三、什么是函数依赖三、什么是函数依赖[例1]现假定在描述学生成绩管理的数据库中，存在这样的一个关系模式XSCJ。表示为：XSCJ(Sno,SName,Sdept,Director,Cno，Cname,Cscore)该关系模式反映如下数据语义：①一个系有多名学生，而一名学生只属于一个系；②一个系只有一名主任，一名系主任也只在一个系任职；③一名学生可选修多门课程，而每门课程可由多名学生选修④每个学生学习一门课程有一个成绩根据语义可以得到如下函数依赖集：F=｛Sno→SName,Sno→Sdept,Sdept→Directo

7、r,Cno→Cname，(Sno，Cno)→Cscore｝四、函数依赖中的基本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1、函数依赖定义6.1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）的任意一个关系r，r中任意两个元组t1和t2，如果t1[X]=t2[X]，则t1[Y]=t2[Y]，那么称X函数地确定Y，或Y函数地依赖于X，记作：X→Y。