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数据库原理及应用 Database Principle and Application 第六章 关系数据理论 第六章 关系数据理论 6.1 问题的提出 6.2 规范化 6.1 问题的提出 关系数据库逻辑设计  针对具体问题，如何构造一个适合于它 的数据模式  数据库逻辑设计的工具──关系数据库的 规范化理论 问题的提出 一、概念回顾 二、关系模式的形式化定义 三、什么是数据依赖 四、关系模式的简化定义 五、数据依赖对关系模式影响 一、概念回顾 关系：描述实体、属性、实体间的联系。  从形式上看，它是一张二维表，是所涉及属性笛卡尔 积的一个子集。 关系模式：用来定义关系。 关系数据库：基于关系模型的数据库，利用关系来描述 现实世界。  从形式上看，它由一组关系组成。 关系数据库的模式：定义这组关系的关系模式的全体。 二、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) R： 关系名 U： 组成该关系的属性名集合 D： 属性组U中属性所来自的域 DOM：属性向域的映象集合 F： 属性间数据的依赖关系集合 三、什么是数据依赖 1. 完整性约束的表现形式  限定属性取值范围：例如学生成绩必须在0- 100之间  定义属性值间的相互关连（主要体现于值的 相等与否），这就是数据依赖，它是数据库 模式设计的关键 什么是数据依赖（续） 2. 数据依赖 一个关系内部属性与属性之间的约束关系 现实世界属性间相互联系的抽象 数据内在的性质 语义的体现 什么是数据依赖（续） 3. 数据依赖的类型 函数依赖 （Functional Dependency，简记为FD） 多值依赖 （Multivalued Dependency，简记为MVD） 其他 四、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） 当且仅当U上的一个关系r满足F时，r称为关系模 式R （U, F）的一个关系 五、数据依赖对关系模式的影响 [例1]建立一个描述学校教务的数据库： 学生的学号（Sno）、所在系（Sdept ） 系主任姓名（Mname）、课程号（Cno） 成绩（Grade） 单一的关系模式： Student U、F U ＝｛Sno, Sdept, Mname, Cno, Grade ｝ 学校数据库的语义： ⒈ 一个系有若干学生，一个学生只属于一个系(1:n)； ⒉ 一个系只有一名主任(1:1)； ⒊ 一个学生可以选修多门课程，每门课程有若干学生选修(m:n)； ⒋ 每个学生所学的每门课程都有一个成绩(1:1)。 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, Cno) → Grade ｝ Sno Cno Grade Sdept Mname 关系模式StudentU, F中存在的问题 ⒈数据冗余太大--浪费大量的存储空间 例如：每一个系主任的姓名重复出现 ⒉更新异常（Update Anomalies）  数据冗余