第6章关系数据理论-修改过课件.pptVIP

An Introduction to Database System 第六章 关系数据理论 学习目的和要求 6.1 关系模式设计中的问题 6.2 函数依赖 6.3 数据依赖的公理系统 6.4 关系模式的分解及其问题 6.5 关系模式的规范化 6.6 多值依赖与4NF 学习目的和要求 6.1 关系模式设计中的问题 6.2 函数依赖 6.3 数据依赖的公理系统 6.4 关系模式的分解及其问题 6.5 关系模式的规范化 6.6 多值依赖与4NF 学习目的和要求 本章讲解关系数据理论，内容的理论性较强。 ① 需要了解的：什么是一个“不好”的数据库模式，一个不好的关系模式会带来哪些异常操作。规范化理论的重要意义。 ② 需要牢固掌握的：关系的形式化定义，数据依赖的基本概念，范式的概念，从1NF到4NF的定义，规范化的含义和作用。 学习目的和要求 ③ 需要举一反三的：四个范式的理解与应用，各个级别范式中存在的问题（插入异常、删除异常、数据冗余）和解决方法。能够根据语义，完整地写出关系模式的数据依赖集合，并能根据数据依赖分析某一个关系模式属于第几范式。 ④ 难点：各个级别范式的关系及其证明 学习目的和要求 6.1 关系模式设计中的问题 6.2 函数依赖 6.3 数据依赖的公理系统 6.4 关系模式的分解及其问题 6.5 关系模式的规范化 6.6 多值依赖与4NF 6.1 关系模式设计中的问题 一、关系模式的形式化定义 二、数据依赖的概念 三、关系模式的简化定义 四、数据依赖对关系模式影响 一、关系模式的形式化定义 关系模式由五部分组成，即它是一个五元组： R(U, D, DOM, F) 二、数据依赖的概念 数据依赖 是现实世界属性间相互联系的抽象 是语义的体现 二、数据依赖的概念（续） 数据依赖的类型 函数依赖（简记为FD） 多值依赖（简记为MVD） 　 三、关系模式的简化表示 关系模式R（U, D, DOM, F） 简化为一个三元组： R（U, F） 四、数据依赖对关系模式的影响 例：例如有一个用于管理学生学籍的信息系统，要求包含以下信息： 学生的学号、姓名、所在系、系主任姓名、课程号、课程名、成绩 四、数据依赖对关系模式的影响 关系模式Student中存在的问题 ⒈ 数据冗余太大 学生姓名、所在系的名字、系主任的姓名、课程名称大量重复，不但浪费存储空间，而且容易造成数据不一致。 不规范的关系模式可能带来的问题 不规范的关系模式可能带来的问题 ⒉ 修改复杂 修改数据时，维护数据完整性代价大。 例：某系更换系主任后，系统必须修改与该系学生有关的每一个元组 不规范的关系模式可能带来的问题 学生（学号，姓名，系名，系主任，课程号，课程名，成绩） 不规范的关系模式可能带来的问题 ⒊ 插入异常 本该插入的数据却无法插入 例，如果一个系刚成立，尚无学生，我们就无法把这个系及其系主任的信息存入数据库。 不规范的关系模式可能带来的问题 不规范的关系模式可能带来的问题 ⒋ 删除异常 不该删除的数据却被删除 例，如果某个系的学生全部毕业了， 我们在删除该系学生信息的同时，把这个系及其系主任的信息也丢掉了。 不规范的关系模式可能带来的问题 结论： 学生（学号，姓名，系名，系主任，课程号，课程名，成绩）不是一个好的模式。 它会带来数据冗余、插入异常、删除异常、修改复杂等问题。 原因：由存在于模式中的某些不合理的数据依赖引起的 数据依赖对关系模式的影响（续） 属性组U上的一组函数依赖F： F ＝｛ Sno → Sdept, Sdept → Mname, (Sno, Cname) → Grade ｝ 学习目的和要求 6.1 关系模式设计中的问题 6.2 函数依赖 6.3 数据依赖的公理系统 6.4 关系模式的分解及其问题 6.5 关系模式的规范化 6.6 多值依赖与4NF 6.2 函数依赖 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。 6.2.1 函数依赖 一、函数依赖的定义 二、平凡函数依赖与非平凡函数依赖 三、完全函数依赖与部分函数依赖 四、传递函数依赖 一、函数依赖的定义 定义6.1 设R(U)是一个属性集U上的关系模式，X和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X→Y。 X称为这个函数依赖的决定属性集(Determinant)。 Y=f(x) 说明： 1. 函数依赖不是指关