数据库系统概论第六章

(3)插入异常：若某个学生未学习课程，则他的信息就无法插入。
(4)删除异常：当要删除学生所有成绩时，将所有关于该学生的 信息都删除了。
SNO
CNAME
Grade
SDEPT
MN
F={SNOSDEPT,SDEPT MN,(SNO,CNAME) G}
原因：由存在于模式中的某些数据依赖引起的 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
如关系SC(SNO,CNO,GRADE),(SNO,CNO)F GRADE SPJ(SNO,PNO,JNO,QTY),(SNO,PNO,JNO)F QTY
6.2 规范化（续）
1、函数依赖
三种函数依赖
• 部分函数依赖： 若XY，但Y不完全依赖于X，则称Y对X部分函数依 赖，记作：X P Y
如：SC(SNO, CNO, SNAME,GRADE) (SNO,CNO)P SNAME SNO SNAME
定义：关系模式R中属性或属性组X并非R的码，但X 是另一个关系模式的码，则称X是R的外部码。
举例：
关系模式S(Sno,Sdept,Sage)，单个属性Sno是码， SC（Sno，Cno，Grade）中，（Sno，Cno）是码
关系模式R（P，W，A），其中：P为演奏者，W为作品， A为听众。
()一个演奏者可以演奏多个作品 (2)某一作品可被多个演奏者演奏 (3)听众可以欣赏不同演奏者的不同作品
数据依赖是通过一个关系中属性间值的依赖与 否体现出来的数据间的相互关系。
最重要的数据依赖是函数依赖(FD)和多值依赖 (MVD)
6.1 问题的提出（续）
实例：建立一个数据库，涉及的对象包括：学生的学号 (Sno)、所在系(Sdept)、系主任姓名(Mn)、课程名(Cname)、 成绩（Grade）。要求如下： (1)一个系有若干学生，但一个学生只属于一个系； (2)一个系只有一个系主任； (3)一个学生可以选多门课程，每门课程有若干学生选修； (4)每个学生学习每一门课程有个成绩。
关系的描述：R(U,D,DOM,F)
关系是一个五元组。R为关系名，U为属性集 合，D为属性组U中属性所来自的域，DOM为 属性到域的映射集合，F为属性间数据的依赖 关系集合。
6.1 问题的提出（续）
2、数据依赖
属性间数据的依赖关系集合F是描述关系的元 组语义，限定关系内部属性与属性间必须满足 的约束条件。
码为(P，W，A)，即全码（All-Key）
6.2 规范化（续）
3、范式(NF)
关系数据库中的关系是要满足一定要求的，满 足不同程度要求的为不同范式，目前主要有六 种范式：
5NF 4NF BCNF 3NF 2NF 1NF
数据库原理与应用
数据库系统概论 第四版
王 珊 萨师煊
第6章 关系数据理论
数据库设计的一个最基本的问题是怎样 建立一个好的数据库模式。Codd提出了一 套关系数据库设计理论—关系的规范化理论， 根据现实世界存在的数据依赖进行关系模式 的规范化处理，从而得到一个好的数据库设 计。
6.1 问题的提出
1、问题的提出
建立关系模式： Student(SNO,SDEPT,MN,CNAME,GRADE)
SNO
CNAME
Grade
SDEPT
MN
F={SNOSDEPT,SDEPT MN,(SNO,CNAME) G}
这个关系模式存在4个问题：
(1)数据冗余：一个学生选修多门课程，所在系和系主任就重复 存储多次。
(2)更新异常：当更新某些数据时，容易造成存储数据的不一致 性。如换系主任了，则必须修改与该系学生有关的每一个元组。
几点说明：
(1)函数依赖不是指关系模式R的某个或某些关系实例满足的约束 条件，而是指R的所有关系实例均要满足的约束条件。 (2)函数依赖和别的数据之间的依赖关系一样，是语义范畴的概 念。我们只能根据数据的语义来确定函数依赖。 (3)数据库设计者可以对其做出强制的规定。
6.2 规范化（续）
1、函数依赖
基本术语和符号
若XY,但YX，则称XY是非平凡的函数依赖，反 之称为平凡的函数依赖。 若XY，则X叫做决定因素 若XY，YX，则记作XY 若Y不函数依赖于X，则记作X Y
6.2 规范化（续）
1、函数依赖
三种函数依赖
• 完全函数依赖： 在R(U)中，如果XY，并且对于X的任何一个真子集 X’ ， 都 有 X’Y ， 则 称 Y 对 X 完 全 函 数 依 赖 ， 记 作 ： XFY
S(SNO,SDEPT) DEPT(SDEPT,MN)
SG(SNO,CNAME,Grade)
6.2 规范化
规范化理论正是用来改造关系模式，通 过分解关系模式来消除其中不合适的数据依 赖，以解决插入异常、删除异常、更新异常 和数据冗余问题。
6.2 规范化（续）
1、函数依赖
定义
设R(U)是属性集U上的关系模式，X,Y是U的子集，若对于R(U) 的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性 值相等，而在Y上的属性值不等，则称X函数确定Y或Y函数依赖 于X，记作XY。
候选关键字：学号
FD{学号姓名，学号出生日期，学号班号，班号 系名，系名宿舍区}
传递函数依赖： 学号班号系名，学号传递系名 班号系名宿舍区，班号传递宿舍区 学号系名宿舍区，学号传递宿舍区
6.2 规范化（续）
2、码
定义：设K为R(U,F)中的属性或属性组合，若KF U， 则K为R的候选码。若候选码多于一个，则选定其中 的一个为主码。 主 属 性 ： 包 含 在 任 何 一 个 候 选 码 中 的 属 性 （ Prime attribute)。 非主属性：不包含在任何码中的属性称为非主属性或 非码属性。
6.2 规范化（续）
1、函数依赖
三种函数依赖
• 传递函数依赖： 在R(U)中，如果XY(YX)，YX，YZ，则称Z 对X传递函数依赖。记作：X 传递 Z
如：S(SNO,SDEPT,MNAME) SNO SDEPT, SDEPTMNAME
传递
SNO MNAME
分析关系模式：
STUDENT(学号，姓名，出生日期，系名，班号，宿舍区）， 学生属于某个班级，班级属于某个系，其中一个系的学生分 在一个宿舍区，指出其候选关键字，函数依赖关系和存在的 传递函数依赖。