第4章 关系规范化理论1.pptVIP

序号 职工号 课号 课名 教材 大纲 1 201 C1 C语言 C程序设计 M1 2 202 C2 数据库 数据库原理 M2 3 201 C3 数据结构 数据结构 M3 4 203 C4 数学 高等数学 M4 5 204 C4 数学 高等数学 M4 表3.4.7 教学关系表 问题：例如课程与教师是多对多关系，表3.4.5的结构未达到第二范式，“课号+职工号”是侯选关键字，存在部分函数依赖。 解答一：当对课程冗余不计较，可分解为老师、教学两个关系，在教学关系中包括职工号和课程全部数据，在课程数据中会出现冗余。在表中增加一个序号作为关键字可以解决操作异常问题。 如表3.4.7所示，“教学”关系达到第二范式，但未达到第三范式 。 解答二：再分解表3.4.5 课程表为课程、教学两个关系，达到第三范式 。 课号 课名 教材 大纲 C1 C语言 C程序设计 M1 C2 数据库 数据库原理 M2 C3 数据结构 数据结构 M3 C4 数学 高等教学 M4 课程表 职工号 课号 教学结果 201 C1 优秀 202 C2 及格 201 C3 良好 203 C4 优秀 204 C4 及格 教学关系表 1、关系规范化是一个关系按一定原则分解为多个关系的过程。任何一个非规范的关系都可以经过分解达到3NF。 2、在实际应用中，设计人员应根据具体应用需求灵活掌握，切不要盲目追求规范化的程度。 3、关系分解的方案是多样的，要注意如何保证分解的正确性，要保证分解后所形成的关系与原关系等价。 4.5 关系模式的分解 分解的等价性是指分解的无损连接性和保持函数依赖性。 (1)无损连接性是指通过对分解后形成关系的某种连接运算能使之还原到分解前的关系。 (2)保持函数依赖性是指分解过程中不能丢失或破坏原有关系的函数依赖关系。 总结 问题的提出 函数依赖 候选关键字与主属性 范式和规范化 关系模式的分解 * * * * * * 关系规范化它是针对各关系模式中所包含的属性是否合理的问题进行讨论的，它提出了在设计关系模式时应该遵循的一定规范，目的是为了避免数据冗余与操作异常。一旦可能出现操作异常，就必须修改设计。 第4章 关系规范化 主要内容 问题的提出 函数依赖 候选关键字与主属性 范式和规范化 关系模式的分解 例如，人事部门的人事卡片表数据。 栏目有：职工号、姓名、性别、出生日期、职务、职称、基本工资、政治面貌、所在部门、入校时间，还有爱人有关情况：爱人姓名、单位地址、性别、出生日期…，有社会关系情况：姓名、与本人关系、出生日期、地址…，建立人事卡片表如表3.4.1。 4.1 问题的提出 按此模式建立数据表后在录入和使用数据时发现有几个问题： (1) 在使用中，对爱人情况和社会关系有关数据查找取用次数极少。 (2)不少人尚未结婚，但表中仍需留下大量空位，使数据库文件规模扩大，影响效率。 (3)不少人社会关系人很多，如要对关系人利用数据库系统进行查找，必须对不同关系人数据分段存放。 (4)一个职工数据多行重复存放，出现了严重冗余，维护时需要修改多处数据，工作量大且易出错。 (5)职工号+关系人姓名构成候选关键字，一个职工如一个关系姓名也不填，他自己的记录也无法录入计算机。 (6)如某一个职工要删去自己全部社会关系数据，则自己的数据也无法留存。 操作异常：包括插入操作异常和删除操作异常两类。 (1)插入操作异常：指欲录入的数据因缺少关键字或关键字数据不完整而不能被录入的现象。 (2)删除操作异常：指不应当被删除的数据因部分主属性删除而被删除的现象。 操作异常与数据冗余一般是互相伴生的，因此我们常常通过检查数据冗余来发现是否可能存在操作异常。一旦可能出现操作异常，设计就必须修改。 函数依赖是从数学角度来定义的，在关系中用来刻画关系模式中各属性之间相互制约而又相互依赖的情况。 函数依赖的定义 函数依赖与属性关系 4.2 函数依赖 定义1：设U{A1，A2，…，An}是属性集合，R（U）是U上的一个关系，x、y是U的子集。若对于R（U）下的任何一个可能的关系，均有x的一个值对应于y的唯一具体值，称y函数依赖于x，记作x→y。其中x称为决定因素。进而若再有y→x，则称x与y相互依赖，记作x←→y。 例如在“系”关系中：如果系名值是唯一的，即各系名均不相同，那么有函数依赖集： 系代码→系名，系代码→系地址，系代码→系电话，系代码→系专业设置。 系名→系代码，系名→系地址，系名→系电话，系名→系专业设置。 可见，系名与系代码相互依赖，记作系名←→系代码。 4.2.1 函数依赖的定义 定义2：设X→Y是