第2章--关系数据库理论基础课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,2,章 关系数据库理论,本章要点：,掌握关系代数运算。,掌握关系规范化理论。,*,1,一、关系运算,并运算,A,B,C,a1,b1,c1,a1,b2,c2,a2,b2,c1,a1,b3,c2,A,B,C,a1,b2,c2,a1,b3,c2,a2,b2,c1,A,B,C,a1,b1,c1,a1,b2,c2,a2,b2,c1,R,S,R,S,并运算结果是两张表中的所有行，重复的行要去除。,交运算,A,B,C,a1,b2,c2,a2,b2,c1,A,B,C,a1,b2,c2,a1,b3,c2,a2,b2,c1,A,B,C,a1,b1,c1,a1,b2,c2,a2,b2,c1,R,S,R,S,交运算结果包括两张表中共有的行。,差运算,A,B,C,a1,b1,c1,A,B,C,a1,b2,c2,a1,b3,c2,a2,b2,c1,A,B,C,a1,b1,c1,a1,b2,c2,a2,b2,c1,R,S,R,S,差运算结果包括第一张表中出现但第二张表中不出现的那些行。,乘积运算,(,笛卡尔积）,A,B,C,A,B,C,a1,b1,c1,a1,b2,c2,a1,b1,c1,a1,b3,c2,a1,b1,c1,a2,b2,c1,a1,b2,c2,a1,b2,c2,a1,b2,c2,a1,b3,c2,a1,b2,c2,a2,b2,c1,a2,b2,c1,a1,b2,c2,a2,b2,c1,a1,b3,c2,a2,b2,c1,a2,b2,c1,A,B,C,a1,b2,c2,a1,b3,c2,a2,b2,c1,A,B,C,a1,b1,c1,a1,b2,c2,a2,b2,c1,R,S,R,S,两张表的乘积是将这两张表的所有信息联合起来。,选择运算,选择运算根据一个或多个条件从一张数据表中选择符合条件的行。,【,例,2-1】,查询信息系全体学生,【,例,2-2】,从关系,Student,中选取所有年龄,小于,20,的学生，其关系运算表达式为,投影运算,学号,姓名,性别,班级,2011,张三,男,信管,051,2012,李四,女,信管,052,2013,王明,女,信管,052,R,通过投影运算，可以从一张表的所有存在列中选择一些期望的列来生成一张新表。,学号,姓名,2011,张三,2012,李四,2013,王明,S,【,例,2-4】,查询学生的姓名和所在系,连接运算,学号,课号,成绩,2012,001,78,2012,002,68,2013,001,85,学号,姓名,性别,班级,2011,张三,男,信管,051,2012,李四,女,信管,052,2013,王明,女,信管,052,学生,连接运算是从两个关系的笛卡尔积中，在水平方向进行选择运算，在垂直方向进行投影运算从而产生一个新的关系。,成绩,学生成绩,学号,姓名,性别,班级,课号,成绩,2012,李四,女,信管,052,001,78,2012,李四,女,信管,052,002,68,2013,王明,女,信管,052,001,85,关系运算实例,【例2-7】查询选修了1号课程的学生学号。,Sno(,Cno=1(SC),【例2-8】查询选修了1号课程或3号课程的学生学号。,Sno(,Cno=1 v Cno=3(SC),或,Sno(,Cno=1(SC)U,Sno(,Cno=3(SC),12,关系运算实例,【例2-9】查询至少选修了一门其先行课为5号课程的学生姓名。,Sname(,Cpno=5(Course)SC,Sno,Sname(Student),13,二、规范化理论,表,1-4,带数据示例的表,学号,姓名,学期,数学,英语,2004001,张三,1,40,65,2004001,张三,2,56,48,2004002,李四,1,93,84,2004002,李四,2,85,90,如果修改一个学生的地址,就需要修改和那个学生相关的多行内容，否则将引起数据的不一致。,更新异常,插入、修改、删除数据可能导致不一致性。,不一致性,数据重复时，更容易引发错误。,无谓,地占用额外的磁盘空间。,Sno,Sname,Ssex,Dname,Cname,Tname,Grade,0450301,张三恺,男,计算机系,高等数学,李刚,83,0450301,张三恺,男,计算机系,英语,林弗然,71,0450301,张三恺,男,计算机系,数字电路,周斌,92,0450301,张三恺,男,计算机系,数据结构,陈长树,86,0450302,王薇薇,女,计算机系,高等数学,李刚,79,0450302,王薇薇,女,计算机系,英语,林弗然,94,0450302,王薇薇,女,计算机系,数字电路,周斌,74,0450302,王薇薇,女,计算机系,数据结构,陈长树,68,0420131,陈杰西,男,园林系,高等数学,吴相舆,97,0420131,陈杰西,男,园林系,英语,林弗然,79,0420131,陈杰西,男,园林系,植物分类学,花裴基,93,0420131,陈杰西,男,园林系,素描,丰茹,88,考查下表会出现哪些问题？,Sno,Sname,Ssex,Dname,0450301,张三恺,男,计算机系,0450302,王薇薇,女,计算机系,0420131,陈杰西,男,园林系,Cno,Cname,Tname,GS01101,高等数学,李刚,YY01305,英语,林弗然,SD05103,数字电路,周斌,SJ05306,数据结构,陈长树,GS01102,高等数学,吴相舆,ZF02101,植物分类学,花裴基,SM02204,素描,丰茹,Sno,Cno,Grade,0450301,GS01101,83,0450301,YY01305,71,0450301,SD05103,92,0450301,SJ05306,86,0450302,GS01101,79,0450302,YY01305,94,0450302,SD05103,74,0450302,SJ05306,68,0420131,GS01102,97,0420131,YY01305,79,0420131,ZF02101,93,0420131,SM02204,88,应将上表分解成以下三个表：,函数依赖,定义,2.1,设,R(U),是一个关系模式，,U,是,R,的属性集合，,X,和,Y,是,U,的子集。对于,R(U),的任意一个可能的关系,r,，如果,r,中不存在两个元组，它们在,X,上的属性值相同，而在,Y,上的属性值不同，则称“,X,函数确定,Y”,或“,Y,函数依赖于,X”,，记作,XY,。,例：学号,姓名,例：定单号,订单日期,例：姓名,年龄 这个函数依赖只有在没有同名人的条件下成立。,范式,规范化将导致满足某些特定规则并代表某些范式的表的形成。,范式用于确保数据库中不存在各种类型的异常和不一致。,表结构总是属于某个特定的范式。,各范式之间的关系,非规范化关系,1NF,2NF,3NF,BCNF,1,第一范式（,1NF,）,定义,2.8,当一个关系中的所有分量都是不可分的数据项时，就称该关系是规范化的。，这个表叫做第一范式（,1 NF,）。,Ecode,Dept,ProjCode,Hours,E101,Systems,P27,P51,P20,90,101,60,E305,Sales,P27,P22,109,98,E508,Admin,P51,P27,NULL,72,Ecode,Dept,ProjCode,Hours,E101,Systems,P27,90,E101,Systems,P51,101,E101,Systems,P20,60,E305,Sales,P27,109,E305,Sales,P22,98,E508,Admin,P51,NULL,2,第二范式（,2NF,）,定义：若关系模式,R,1NF，,并且每一个非主属性都完全依赖于,R,的码，则为2,NF。,定义：若依赖于,X，,并且对于的任何一个真子集,X,，,都有,Y,不依赖于,X,则称,Y,完全依赖于，否则称部分依赖于。,例：成绩表,(,学号，课程号,，成绩,),住所(,学号,，系别，住址,),2,第二范式（,2NF,）,Ecode,ProjCode,Dept,Hours,E101,P27,Systems,90,E305,P27,Finance,10,E508,P51,Admin,NULL,E101,P51,Systems,101,E101,P20,Systems,60,E508,P27,Admin,72,考查下表，主键是(,ecode projcode),Dept,依赖于,Ecode，,所以,dept,不完全依赖于码(,Ecode projcode)。,不属于第二范式。,2,第二范式（,2NF,）,EmployeeDept,Project,ECode,Dept,ECode,ProjCode,Hours,E101,Systems,E101,P27,90,E305,Sales,E101,P51,101,E508,Admin,E101,P20,60,E305,P27,10,E508,P51,NULL,E508,P27,72,把有部分依赖关系的列放入另一张表，这样就成了第二范式。,3,第三范式（,3NF,）,定义,2.11,如果一个关系模式,R2NF,，且所有非主属性都不传递函数依赖于任何候选码，则,R3NF,。,或,当一个关系是,2 NF,，且其中的每个非关键字属性仅函数依赖于主关键字时，这样的关系称为,3 NF,。,Ecode,Dept,DeptHead,E101,Systems,E901,E305,Finance,E909,E402,Sales,E906,E508,Admin,E908,E607,Finance,E909,E608,Finance,E909,考查下表，主关键字是:(,ecode),Dept，depthead,都完全依赖于主关键字,ecode。,所以是第二范式。但是,depthead,也依赖于非主属性,dept，,所以不是第三范式。,3,第三范式（,3NF,）,表,1-11,（,a,）,Employee,表,1-11,（,b,）,Department,ECode,Dept,Dept,DeptHead,E101,Systems,Systems,E901,E305,Finance,Sales,E906,E402,Sales,Admin,E908,E508,Admin,Finance,E909,E607,Finance,E608,Finance,此两表是第三范式,感 谢,谢谢，精品课件,资料搜集,