数据库作业答案4.pptVIP

第五次课 数据库应用篇： 一、函数依赖和关系模式的规范化 二、数据库设计 三、数据库管理 一、数据依赖和关系模式的规范化 　　　本章介绍在使用关系数据模型进行应用设计时，由于设计地模式不合适，会导致异常问题。这些问题的解决，需要对关系进行规范的设计，使之成为较好的范式。本章的重点是介绍关系的不同范式，以及范式所依据的关系依赖理论。 1.1 关系数据库设计中的隐患 　　关系数据库设计要求找到一组较优的关系模式。 一个不良的设计可能会导致以下问题：　　-信息重复出现在多个表中　　-无法表达某种信息　关系数据库设计目标　　-避免数据冗余　　-保证能够表达属性间的关系　　-便于对数据更新进行检验，防止破坏数据库的完整性约束 1.1.1 有问题的模式设计例子 例：考虑银行的关系模式：Lending-schema =(branch-name,branch-city, assets, customer-name,loan-number,amount)存在如下问题：　1.冗余-一个支行的每次借款导致branch-name,branch-city,assets数据的重复存储，浪费存储空间。-对一个支行数据进行更新时，要访问多个有该支行数据的记录，导致应用程序复杂化。　2. 空值-如果一个支行中不存在借款（如新建的支行），则支行的信息也无法体现。 1.1.2 冗余带来的问题 Lending-schema =　　　(branch-name,branch-city, assets, customer-name,loan-number,amount) 　对表的操作可能会产生更新异常问题：　　　-修改异常：应用程序可能只修改一个元组，不修改另外元组中的相同信息　　　-插入异常：假定每个元组必须要包含顾客名，则对于新成立的银行，必须要等到有顾客出现，该银行的信息才能插入数据库中　　　-删除异常：当所有的顾客都删除了，则银行的信息也没有了 1.1.3 问题的根源 　o一个关系内，同时存在有多个实体的信息，包括有：　　　-银行的信息：名称、地点、资产　　　-借贷户账号的信息：借贷户、账号、金额o解决办法：把两类信息分开--分解关系　　　-使得每个表中只有一个实体的信息（语义单一化） 1.1.4 分解关系 　　可将关系模式Lending-schema分解为：　　　Branch-customer-schema=(branch-name,branch-city,assets,customer-name)　　　Customer-loan-schema=(customer-name,loan-number,amount)　分解一个关系R时，R的每个属性应出现在子关系模式R1,或者R2中:　　　R = R1 ∪ R2 　 存在的缺点：在一些查询情况下，需要做连接，降低了效率。　 　　无损连接分解：　　　保证对于模式R上的所有可能关系值r，有　　　　r = ΠR1(r)×ΠR0(r) 1.1.5 一个有损连接分解的例子 对R=(A,B)进行分解，如图所示。 1.1.6 数据依赖研究的目标　 寻求一种理论方法，据此达到以下目的　1　判断一个特定的关系R是否‘格式’良好　2　如果R‘格式’不好，则将它分解成一组关系{R1,R2,…,Rn}，要求　　　-每个关系都格式良好　　　-分解是无损分解　3　该理论的核心概念是　　　-函数依赖　　　-多值依赖 1.2 函数依赖 1.2.1 函数依赖定义 　设有一关系模式R（A1，A2，…，An），X和Y为其属性的子集。设t1、t2是关系R中的任意两个元组，如果t1[X]＝ t2[X]，则t1[Y]＝ t2[Y] ，称为X决定Y， Y依赖于X， X是决定子。记为：X→Y。 简单的说：FD（函数依赖）是指一个或一组属性的值可以决定其他属性的值。 根据函数依赖的定义可以得出如下规律： 1.在一个关系模式中，如果属性X，Y有1:1联系，则称X→Y， Y→X为相互函数依赖，记为Y ←→X ，也称为X和Y等价 2.如果属性X，Y有1:m联系，则存在函数依赖Y→X，但X→Y。 3.如果属性X，Y有n:m联系，则Y和X不存在任何函数依赖关系。 1.2.2 函数依赖的例子 对于关系模式：student(sname,sno,sex,age,dormitory) {sno} →{sname,sex,age,dormitory} {sname,dormitory}→{sno,age} {dormitory} →{sex} 1.2.3 一些有关函数依赖的概念 1.2.3.1 平凡的依赖：若Y是X的子集，则X→Y成立, 且称为平凡的依赖。 例如：{sex, s