03〔数据库〕第3章规范化理论.pptVIP

《数据库技术原理与应用》第三章 关系数据库规范化理论 西北大学经济管理学院 张昌蓉 TELEmail:chrzhang66@ 本章主要内容 规范化的作用 函数依赖 关系模式的规范化 多值依赖和第四范式 关系的规范化程度 一、规范化的作用 问题的提出 学号 姓名 出生年月 性别 系别班级 英语 0001 李伟 1990.12.03 男 管理2008工商 优 0002 张三 1991.03.08 男 经济2008经济 中 0003 赵兰 1989.05.26 女 经济2008数理 良 0004 王英 1990.09.01 女 管理2007工商 良 解决方法 学号 姓名 出生年月 性别 班级 系别 英语 0001 李伟 1990.12.03 男 2008工商 管理 优 0002 张三 1991.03.08 男 2008经济 经济 中 0003 赵兰 1989.05.26 女 2008数理 经济 良 0004 王英 1990.09.01 女 2007工商 管理 良 二、函数依赖 1．属性间的关系 一对一：一门课程号唯一地决定一个课程名，一个课程名有唯一的课程号。 一对多：一个学号只对应于一个班级名，而一个班级名可对应于若干学生号。 多对多：一个学生可以选多门课程，一门课程有若干个学生选修。 属性间的关系实际上是属性相互依赖和制约的反应，称为属性间的数据依赖。 数据依赖共有三种：函数依赖，多值依赖，和连接依赖 2、函数依赖 函数依赖 的定义 定义1函数依赖： 在关系R中，X、Y为R的两个属性或属性组。如果对于R的所有关系r都存在：对于X的每一个具体值，Y都只有一个具体值与之对应，则称属性Y函数依赖于属性X。 即：假设给定一个属性A的值，就可以唯一确定另一个属性B的值。我们就说属性B函数依赖于属性A 例如：知道学号的值就可以得出其对应的姓名。 对于属性间的三种关系，并不是都存在函数依赖。 例如： 一对一：存在函数依赖。课程号←→课程名 一对多：存在函数依赖。学号→班级名，学号→姓名 多对多：不存在函数依赖。学生和课程 码的定义 定义2 码：是由一个或多个属性组成的可唯一标识元组的最小属性组。 候选码：设K是关系R(U,F)中的属性或属性组，K’是K的一个真子集，若K?U,而不存在K‘?U，则K为R的候选码。 主码 ：是候选码中的一个。 单码：单个属性是码。 全码：码包括整个属性组。例如:教师课程(教师，课程) 定义3 主属性：包含在任一候选码中的属性。 非主属性：不包含在任一候选码中的属性。 定义4 外码：设两个关系模式R和S，X是R的属性或属性组，且X不是R的码，但X是S的码，则称X是R的外码。 例如：职工（职工号、姓名、性别、职称、部门号） 部门（部门号、部门名、电话、负责人） 函数依赖和码的唯一性 码在关系中总是唯一的，即一个码函数唯一地决定一个元组/行。如果码的值重复，则这些元组都会重复，这违反实体完整性规则。 与码的唯一性不同，函数依赖的决定因素可能是唯一的，也可能不唯一。 如：A→B,但我们无法确定A是否能决定除B以外的其他属性。 例如：学生成绩(学号,课程号,课程名,成绩) 课程号→课程名， （学号，课程号） →课程名， （学号，课程号） →成绩 关系的码为（学号，课程号） 三、关系模式的规范化 关系数据库中的关系是要求满足一定要求的。按满足不同程度要求，规范化程度可以分为5级。 满足最基本/最低要求的叫第一范式1NF(FIRST NORMAL FORM)，在第一范式的基础上在满足一些要求则为第二范式2NF，其余以此类推。规范化程度较高者必须是较低者的子集。即1NF?2NF?3NF ? 4NF ? 5NF 如果连第一范式都不满足，则为非规范化关系。 第一范式1NF 定义：如果关系模式R中不包含多值属性，则R满足第一范式。简称1NF。 即：第一范式要求：关系中的所有分量都是不可分的数据项。这是规范化关系的最基本/最低要求。 非规范化关系转换为满足1NF的方法为：将复合项拆分为不可分项。 例如：前例 第二范式2NF 只满足1NF,可能存在大量的数据冗余和数据更新异常。 例如：学生成绩（学号，课程号，课程名，成绩） 不符合2NF会产生以下问题： 插入异常 删除异常 修改异常 原因是有两类非主属性。一类完全函数依赖，一类部分函数依赖。 定义1：设X、Y为R的两个不同属性或属性组。且X?Y.