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1、数据库原理与应用（第2版）高等院校计算机教材系列第7章关系数据库规范化理论7.1函数依赖7.2关系规范化7.3关系模式分解准则概述数据库设计是数据库应用领域中的主要研究课题，其主要任务是创建满足用户需求且性能良好的数据库模式。关系数据库规范化理论是指导数据库设计的一个理论指南。概述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。7.1函数依赖7.1.1函数依赖基本概念7.1.2
2、一些术语和符号7.1.3为什么要讨论函数依赖7.1.1基本概念省=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，如“武汉市”在“湖北省”，这里“城市”是自变量X，“省”是因变量或函数值Y。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}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→S
3、name,Sno→Sdept,Sno→Sage例2：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X函数决定Y，或Y函数依赖于X，记为X→Y。7.1.2一些术语和符号（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
4、，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。术语和符号（续）（4）如果X→Y，并且Y→X，则记作X←→Y。（5）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，记作：如果X‘→Y成立，则称Y部分函数依赖于X，记作：（6）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。示例例1：有关系模式SC（Sno,Sname,Cno,Credit,Grade）主键为（Sno,Cno），则函数依赖关系有：示例例2：假设有关系模式S（Sno,Sname,D
5、ept,Dept_master）假设一个系只有一个主任，主键为Sno，则函数依赖关系有：7.1.3为什么要讨论函数依赖？有关系模式：S-L-C(Sno,Sname,Ssex,Sdept,SLOC,Cno,Grade)其中各属性分别为：学号、姓名、性别、学生所在系、学生所住宿舍楼、课程号和考试成绩。假设每个系的学生都住在一栋楼里，（Sno,Cno）为主键22-Aug-2113数据示例SnoSnameSsexSdeptSlocCnoGrade9512101李勇男计算机系2公寓C01909512101李勇男计算机系2公寓C028695
6、12101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C05959531102王大力男数学系1公寓C0585存在问题数据冗
7、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。如何改造这个关系模式并克服以上种种问题是关系规范化理论要解决的问题，也是讨论函数依赖的原因。解决方法:模式分解，即把一个关系模式分解成两个或多个关系模式，在分解的过程中消除那些“不良”的函数依赖，从而获得良好的关系模式7.2关系规范化7.2.1关系模式中的码7.2.2范式7.2.1关系模式中的码1．候选码：设K为R(U,F)中的属性或属性组，若Kf→U，则K为R候选码。（K为决定R全部属性值的最小属性组）。2.主码：关系R(U,F)中可能有多个候选
8、码，则选其中一个作为主码。3.全码：候选码为整个属性组。主属性与非主属性：4.在R(U,F)中，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1有关系模式：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。
