5第5章关系数据库设计理论.ppt

数据库系统与应用（SQL Server）,高等学校教材 计算机科学与技术,1,杨城,内容概要1、函数依赖2、范式3、模式的规范化学习重难点1、范式,第5章 关系数据库设计理论,2,（一）什么是好的关系模式？,3,数据冗余更新异常插入异常删除异常,关系模式：R(U,F)函数依赖：决定因素 被决定因素(非平凡函数依赖),（二）基本概念,4,完全函数依赖：部分函数依赖传递函数依赖（候选）码特性：唯一性、最小性（不可约性）主属性非主属性主码外码,5,属性X、Y之间 1-1（如学院和院长）属性X、Y之间 m-1（如学号和班级）属性X、Y之间 m-n（如学生和课程）,函数依赖与属性之间的关系,6,Armstrong公理 Page:142A1 自反性：若YX，则XYA2 增广性：若XY，则XZYZA3 传递性：XY且YZ，则XZ推论：分解规则：若X-YZ，则X-Y，X-Z合成规则：若X-Y，X-Z，则X-YZ伪传递规则：若X-Y，YW-Z，则XW-Z,函数依赖公理,7,范式：关系模式设计所需要满足的规范化条件。不同程度的规范化条件称为不同的范式 NF。1NF 2NF 3NF BCNF目的：使模式结构更合理，消除数据冗余，便于插入、删除和更新。方法：合理分解。,（三）模式的规范化,8,1NF：分量不可再分(属性的原子性),9,2NF：非主属性完全依赖于码,10,SNO,SNAME,SCLASS,SDEP,SNO,CNO,GRADE,CNO,CNAME,SCORE,3NF：非主属性不传递依赖于码BCNF：每一个决定因素都包含码例如：CSZ(学生S，课程C，教师T)，假设每一教师只教一门课，每门课有若干教师。,11,S,C,T,S,T,C,1NF消除非主属性对码的部分函数依赖2NF消除非主属性对码的传递函数依赖3NF消除主属性对码的部分依赖/传递依赖BCNF原则：“一事一地”，即一个关系描述一个实体或实体间的一种联系，当多于一个概念时就分离出去。规范的实质就是概念的单一化。,规范化步骤,12,4个范式定义：1NF/2NF/3NF/BCNF如何规范化,本章总结,13,习题1,关系模式 部门(部门号，部门名，部门成员，部门总经理)中的哪个属性使其不满足1NF？关系模式R中的属性全部是主属性，则R的最高范式必定是_。判断题（1）任何一个关系一定有关键字（2）单属性的关系肯定是BCNF。（3）二元关系模式肯定是BCNF。（4）三元关系模式肯定是3NF。（5）全码的关系必然属于BCNF。,14,写出下列关系的候选码R1(A,B,C,D),F=D-A,D-B;R2(A,B,C,D,E,P),F=A-B,C-P,E-A,CE-D;R3(A,B,C,D,E),F=A-D,E-D,D-B,BC-D,DC-A;,习题2,15,试说明下列关系模式最高属于第几范式：R4(A,B,C),F=A-B,B-A,C-A;R5(A,B,C,D),F=A-C,D-B;R1(A,B,C,D),F=B-D,AB-C;R2(X,Y,Z),F=Y-Z,Y-X,X-Y;R3(A,B,C,D),F=B-D,D-B,AB-C;R6(A,B,C,D,E),F=AB-CE,E-AB,C-D;,习题3,16,设某学校数据库有如下的关系模式R(教师编号，教师姓名，所属部门，借阅图书编号，图书名称，借书日期，还书日期，备注)请根据你的生活经验判断：（1）该关系模式的候选码是什么？（2）该关系最高满足第几范式？,习题4,17,设关系模式R(A,B,C,D,E,F)，F=A-D,E-D,D-B,BC-D,EC-A。试求：（1）R的候选码；（2）R所属的范式；（3）将R分解为BCNF,习题5,18,设某商业关系模式 R(商店编号，商品编号，库存数量，部门编号，负责人)（1）每个商店的每种商品只在一个部门销售；（2）每个商店的每个部门只有一个负责人；（3）每个商店的每种商品只有一个库存数量试解答下列问题：（1）写出R的基本函数依赖；（2）找出R的候选码；（3）试问R最高已经达到第几范式；（4）如果R不属于3NF，请将R规范化到3NF。,习题6,19,某个应用涉及2个实体集，相关属性如下：R(A#,A1,A2,A3)S(B#,B1,B2)其中A#,B#为各自的关键字，若从实体集R到S存在多对一的联系，联系属性为C。试问：（1）单一关系模式RS(A#,A1,A2,A3,B#,B1,B2,C)的候选码是什么？（2）假设RS的F=A#-A1A2A3,B#-B1B2,A1-A3，则RS最高满足第几范式？（3）依据2题的函数依赖集F设计满足BCNF的关系模型。,习题7,20,