关系数据库规范化理论 - scueducn.ppt

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1、关系数据库规范化理论1函数依赖1.1函数依赖基本概念1.2一些术语和符号1.3为什么要讨论函数依赖2关系规范化2.1关系模式中的码2.2范式1.1函数依赖基本概念数据的语义不仅表现为完整性约束，对关系模式的设计也提出了一定的要求。如何构造一个合适的关系模式，应构造几个关系模式，每个关系模式由哪些属性组成等，都是数据库设计问题，确切地讲是关系数据库的逻辑设计问题。省=f(城市)：只要给出一个具体的城市值，就会有唯一一个省值和它对应，把X函数决定Y，或Y函数依赖于X表示为：X→Y如果有关系模式R(A1,A2,…,An)，X和Y为{A1,A2,…,An}

2、的子集，则对于关系R中的任意一个X值，都只有一个Y值与之对应，则称X函数决定Y，或Y函数依赖于X。示例例1：对学生关系模式Student（Sno,Sname,Sdept,Sage）有以下依赖关系：Sno→Sname,Sno→Sdept,Sno→Sage例2：对学生选课关系模式SC（Sno,Cno,Grade）（Sno,Cno）→Grade函数依赖定义设有关系模式R(A1,A2,…,An)，X和Y均为{A1,A2,…,An}的子集，r是R的任一具体关系，t1、t2是r中的任意两个元组；如果由t1[X]=t2[X]可以推导出t1[Y]=t2[Y]，则称

3、X函数决定Y，或Y函数依赖于X，记为X→Y。在以上定义中特别要注意，只要t1[X]=t2[X]t1[Y]=t2[Y]成立，就有X→Y。也就是说只有当t1[X]=t2[X]为真，而t1[Y]=t2[Y]为假时，函数依赖X→Y不成立；而当t1[X]=t2[X]为假时，不管t1[Y]=t2[Y]为真或为假，都有X→Y成立。1.2一些术语和符号1.如果X→Y，但Y不包含于X，则称X→Y是非平凡的函数依赖。2.如果X→Y，但Y包含于X，则称X→Y是平凡的函数依赖。若无特别声明，我们讨论的都是非平凡的函数依赖。3.如果X→Y，则X称为决定因子。4.如果X→Y，

4、并且Y→X，则记作X←→Y。术语和符号（续）如果X→Y，并且对于X的一个任意真子集X’都有X’—/→Y，则称Y完全函数依赖于X，并记作:如果X→Y（非平凡函数依赖，并且Y—/→X）、Y→Z，则称Z传递函数依赖于X，记作：如果X→Y成立，并且对于X的某个真子集X’有X’→Y成立，则称Y部分函数依赖于X，并记作:示例例3：有关系模式SC（Sno,Sname,Cno,Credit,Grade），主码为（Sno,Cno），则函数依赖关系有：示例例4：假设有关系模式S（Sno,Sname,Dept,Dept_master），其中各属性分别为：学号、姓名、所在

5、系和系主任（假设一个系只有一个主任），主码为Sno，则函数依赖关系有：1.3为什么要讨论函数依赖？有关系模式：S-L-C(Sno,Sdept,SLOC,Cno,Grade)SnoSnameSsexSdeptSlocCnoGrade9512101李勇男计算机系2公寓c01909512101李勇男计算机系2公寓c02869512101李勇男计算机系2公寓c06NULL9512102刘晨男计算机系2公寓c02789512102刘晨男计算机系2公寓c04669521102吴宾女信息系1公寓c01829521102吴宾女信息系1公寓c02759521102吴

6、宾女信息系1公寓c04929521102吴宾女信息系1公寓c05509521103张海男信息系1公寓c02689521103张海男信息系1公寓c06NULL9531101钱小平女数学系1公寓c01809531101钱小平女数学系1公寓c05951.3为什么要讨论函数依赖？存在问题数据冗余问题数据更新问题数据插入问题数据删除问题结论S-L-C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：由存在于模式中的某些数据依赖引起解决方法：通过分解关系模式来消除其中不合适的数据依赖2关系规范化关系规范化是

7、指导将有“不良”函数依赖的关系模式转换为良好的关系模式的理论。这里涉及到范式的概念，不同的范式表示关系模式遵守的不同的规则。2.1关系模式中的码候选码：设K为R(U,F)中的属性或属性组，若K完全决定U，则K为R的候选码。主码：关系R(U,F)中可能有多个候选码，则选其中一个作为主码。全码：候选码为整个属性组。包含在任一候选码中的属性称为主属性，不包含在任一候选码中的属性称为非主属性。示例例5：学生（学号，姓名，性别，身份证号，年龄，所在系）候选码：学号，身份证号。主码：“学号”或“身份证号”。主属性：学号，身份证号。非主属性：姓名，性别，年龄，所

8、在系。示例例6．有关系模式：选课（学号，课程号，考试次数，成绩）设一个学生对一门课程可以有多次考试，每一次考试有一个考试成