关系数据库设计理论

,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,*,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,*,数据库系统与应用 （SQL Server）,高等学校教材 计算机科学与技术,1,杨城,内容概要,1、函数依赖,2,、范式,3,、模式的规范化,学习重难点,1、范式,第,5,章 关系数据库设计理论,2,Sno,SName,SClass,SDpet,CNo,CName,Score,Grade,1001,赵洪,JS2001,计算机,C001,VFP,4,90,1002,钱彤,KJ2002,会计,C001,VFP,4,82,1003,孙丽,GS2001,工商,C001,VFP,4,78,1001,赵洪,JS2001,计算机,C015,网络,3,80,（一）什么是好的关系模式？,3,数据冗余,更新异常,插入异常,删除异常,关系模式：,R(U,F),函数依赖：,决定因素,被决定因素,(,非平凡函数依赖,),（二）基本概念,4,SNO,CNO,GRADE,CNAME,SCORE,SNAME,SCLASS,SDEPT,完全函数依赖：,部分函数依赖,传递函数依赖,（候选）码,特性：唯一性、最小性（不可约性）,主属性,非主属性,主码,外码,5,属性X、Y之间 1-1（如学院和院长）,属性X、Y之间 m-1（如学号和班级）,属性X、Y之间 m-n（如学生和课程）,函数依赖与属性之间的关系,6,Armstrong,公理,Page:142,A1,自反性：若,Y,X,，则,X,Y,A2,增广性：,若,X,Y,，则,XZ,YZ,A3,传递性：,X,Y,且,Y,Z,，则,X,Z,推论：,分解规则：若,X-YZ,，则,X-Y,，,X-Z,合成规则：若,X-Y,，,X-Z,，则,X-YZ,伪传递规则：若,X-Y,，,YW-Z,，则,XW-Z,函数依赖公理,7,范式：关系模式设计所需要满足的,规范化条件,。不同程度的规范化条件称为不同的范式,NF,。,1NF,2NF,3NF,BCNF,目的：使模式结构更合理，消除数据冗余，便于插入、删除和更新。,方法：合理分解。,（三）模式的规范化,8,1NF,：分量不可再分,(,属性的原子性,),9,学号,姓名,所选的全部课程,001,张三,计算机网络，数据结构，数据库,002,李四,数据结构，初级会计,学号,姓名,课程,001,张三,计算机网络,001,张三,数据结构,001,张三,数据库,002,李四,数据结构,002,李四,初级会计,2NF：非主属性完全依赖于码,10,SNO,SNAME,SCLASS,SDEP,SNO,CNO,GRADE,CNO,CNAME,SCORE,3NF,：非主属性不传递依赖于码,BCNF,：每一个决定因素都包含码,例如：,CSZ(,学生,S,，课程,C,，教师,T),，假设每一教师只教一门课，每门课有若干教师。,11,S,C,T,S,T,C,1NF,消除非主属性对码的部分函数依赖,2NF,消除非主属性对码的传递函数依赖,3NF,消除主属性对码的部分依赖,/,传递依赖,BCNF,原则：“一事一地”，即一个关系描述一个实体或实体间的一种联系，当多于一个概念时就分离出去。,规范的实质就是概念的单一化。,规范化步骤,12,4,个范式定义：,1NF/2NF/3NF/BCNF,如何规范化,本章总结,13,习题1,关系模式,部门,(,部门号，部门名，部门成员，部门总经理,),中的哪个属性使其不满足,1NF,？,关系模式,R,中的属性全部是主属性，则,R,的最高范式必定是,_,。,判断题,（,1,）任何一个关系一定有关键字,（,2,）单属性的关系肯定是,BCNF,。,（,3,）二元关系模式肯定是,BCNF,。,（,4,）三元关系模式肯定是,3NF,。,（,5,）全码的关系必然属于,BCNF,。,14,写出下列关系的候选码,R1(A,B,C,D),F=D-A,D-B;,R2(A,B,C,D,E,P),F=A-B,C-P,E-A,CE-D;,R3(A,B,C,D,E),F=A-D,E-D,D-B,BC-D,DC-A;,习题2,15,试说明下列关系模式最高属于第几范式：,R4(A,B,C),F=A-B,B-A,C-A;,R5(A,B,C,D),F=A-C,D-B;,R1(A,B,C,D),F=B-D,AB-C;,R2(X,Y,Z),F=Y-Z,Y-X,X-Y;,R3(A,B,C,D),F=B-D,D-B,AB-C;,R6(A,B,C,D,E),F=AB-CE,E-AB,C-D;,习题3,16,设某学校数据库有如下的关系模式,R(,教师编号，教师姓名，所属部门，借阅图书编号，图书名称，借书日期，还书日期，备注,),请根据你的生活经验判断：,（,1,）该关系模式的候选码是什么？,（,2,）该关系最高满足第几范式？,习题4,17,设关系模式,R(A,B,C,D,E,F),，,F=A-D,E-D,D-B,BC-D,EC-A,。试求：,（,1,）,R,的候选码；,（,2,）,R,所属的范式；,（,3,）将,R,分解为,BCNF,习题5,18,设某商业关系模式,R(,商店编号，商品编号，库存数量，部门编号，负责人,),（,1,）每个商店的每种商品只在一个部门销售；,（,2,）每个商店的每个部门只有一个负责人；,（,3,）每个商店的每种商品只有一个库存数量,试解答下列问题：,（,1,）写出,R,的基本函数依赖；,（,2,）找出,R,的候选码；,（,3,）试问,R,最高已经达到第几范式；,（,4,）如果,R,不属于,3NF,，请将,R,规范化到,3NF,。,习题6,19,某个应用涉及,2,个实体集，相关属性如下：,R(A#,A1,A2,A3)S(B#,B1,B2),其中,A#,B#,为各自的关键字，若从实体集,R,到,S,存在多对一的联系，联系属性为,C,。试问：,（,1,）单一关系模式,RS(A#,A1,A2,A3,B#,B1,B2,C),的候选码是什么？,（,2,）假设,RS,的,F=A#-A1A2A3,B#-B1B2,A1-A3,，则,RS,最高满足第几范式？,（,3,）依据,2,题的函数依赖集,F,设计满足,BCNF,的关系模型。,习题7,20,