數(shù)據(jù)庫(kù)原理第5章

1、上機(jī)講解第5章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論本章要點(diǎn)：了解函數(shù)依賴的相關(guān)概念，并對(duì)實(shí)例進(jìn)行分析掌握1NF，2NF，3NF，BCNF的含義，注意分層區(qū)分熟練結(jié)合實(shí)際，分解關(guān)系模型第5章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論5.1 關(guān)系模型的存儲(chǔ)異常與數(shù)據(jù)依賴 表5.1 學(xué)生選課關(guān)系 存在著許多弊病? 1.數(shù)據(jù)冗余 2.更新異常 3.插入異常 4.刪除異常 5.2 函數(shù)依賴的基本概念 1. 函數(shù)依賴的定義 “X函數(shù)決定Y”或“Y函數(shù)依賴于X” 記為:XY。 例如表5.1中 課程名教師 (學(xué)號(hào)，課程名)成績(jī) 前提條件:每門課只有一個(gè)教師上 思考: 教師學(xué)分? （姓名，課程名）成績(jī) 2. 完全函數(shù)依賴和部分函數(shù)依賴Y完全函數(shù)依賴

2、于X，記為X-Y。Y部分函數(shù)依賴于X，記為X-Y。 fp例5.1 R=學(xué)號(hào)，姓名，課程名，教材，教師，學(xué)分，成績(jī)，等級(jí) (1)（學(xué)號(hào)，課程名） 成績(jī) (2)（學(xué)號(hào)，課程名） 學(xué)分 思考:在該關(guān)系中舉一部分函數(shù)依賴的例子。3. 傳遞函數(shù)依賴在關(guān)系模式R中，若XY，Y X，YZ，則稱為Z傳遞函數(shù)依賴于X，記為X Z。 例5.1 R=學(xué)號(hào)，姓名，課程名，教材，教師，學(xué)分，成績(jī)，等級(jí) (3)（學(xué)號(hào)，課程名） 等級(jí) 因?yàn)? 成績(jī)等級(jí) （學(xué)號(hào)，課程名）成績(jī) 4. 碼 在關(guān)系模式R中，U是屬性全集，K是任意屬性組，若有K U，則稱K為關(guān)系模式R的候選碼。可選定其中一個(gè)作為主碼。 例如: 在表5.1中（學(xué)號(hào)，

3、課程名）是候選碼。 SA（S#，SNAME，DEPT，MN，C#，CNAME，GRADE）請(qǐng)分析該關(guān)系模式中的函數(shù)依賴？思考？S#SNAMES#DEPTDEPTMN C#CNAME (S#,C#)GRADE5.3 關(guān)系的規(guī)范化 一、第一范式 1NF關(guān)系模式R中，每一個(gè)屬性上的取值必是不可分割的數(shù)據(jù)項(xiàng)，則稱關(guān)系R滿足第一范式，記為R1NF。 反例第一范式缺點(diǎn)：R=學(xué)號(hào)，姓名，性別，課程名，教師，學(xué)分，成績(jī)，等級(jí) 數(shù)據(jù)冗余、更新異常、插入異常、刪除異常等弊病 二、第二范式 2NF若R1NF，且R中的每一個(gè)非主屬性完全函數(shù)依賴于主碼，則R2NF。 R=學(xué)號(hào)，姓名，性別，課程名，教師，學(xué)分，成績(jī)，等級(jí)

4、 反例(學(xué)號(hào)，課程名) 教材 (學(xué)號(hào)，課程名) 學(xué)分(學(xué)號(hào)，課程名) 姓名 (學(xué)號(hào)，課程名) 性別第二范式R1（學(xué)號(hào)，課程名，成績(jī)，等級(jí)） R2（學(xué)號(hào)，姓名，性別）R3（課程名，教師，學(xué)分）三、第三范式 3NF若R2NF，且R中的每一個(gè)非主屬性不傳遞依賴于主碼，則R3NF。 反例R1（學(xué)號(hào)，課程名，成績(jī)，等級(jí)） (學(xué)號(hào)，課程名) 等級(jí) 第三范式R4（學(xué)號(hào)，課程名，成績(jī)）R5（成績(jī)，等級(jí)） 第二、三范式描述的都是非主屬性對(duì)主碼的依賴的關(guān)系，對(duì)于主屬性間的依賴關(guān)系并非做出約束。于是就有了BC范式。若關(guān)系模式R1NF，且R中的每一個(gè)決定因素都是候選碼，則RBCNF。 四、BCNF范式反例考試（科目，

5、時(shí)間，考生） 兩個(gè)候選碼，分別為（科目，考生）和（時(shí)間，考生） 但是，科目時(shí)間 BCNF范式考試安排（科目，時(shí)間）考試報(bào)名（科目，考生）5.4 模式分解的優(yōu)劣 標(biāo)準(zhǔn)：既要“保持函數(shù)依賴”，又要具有“無(wú)損聯(lián)接性”舉例 已知事實(shí)是：一個(gè)學(xué)生（S#）只在一個(gè)系（DEPT）學(xué)習(xí)，一個(gè)系只有一名系主任（MN）關(guān)系模式R（S#，DEPT，MN）上的函數(shù)依賴關(guān)系為： S#DEPT, DEPTMNS#DEPTMNS1D1張五S2D1張五S3D2李四S4D3王一存在問(wèn)題：S4畢業(yè)或新建一個(gè)系沒(méi)有學(xué)生。三種形式的分解：R1（S#），R2（DEPT），R3（MN） 存在問(wèn)題：不符合無(wú)損聯(lián)接（在分解之后能通過(guò)自然聯(lián)接運(yùn)算恢復(fù)出來(lái)。）2)R(S#,DEPT), R2(S#,MN) 保持了無(wú)損連接，但沒(méi)有解決插入和刪除異常。原因是丟失了原來(lái)的函數(shù)