第六章 关系数据理论VIP免费

第六章关系数据理论设计任何一个数据库应用系统，现实世界→E-R模型→关系模型这一章我们讨论关系数据库设计理论。即面对一个现实问题，如何设计一个合适的关系数据库系统？关键是关系数据库模式的设计（即应该构造几个）？其中每个关系模式又由哪些属性组成？如何将这些相互关联的关系模式组建成一个适合的关系模型？以上这些都决定了整个系统的运行效率，也是应用系统开发设计成败的因素之一。这就是数据库逻辑设计主要关心的问题。引言本章主要内容6.1规范化问题的提出规范化理论概述关系模式中可能存在的异常关系模式中存在异常的原因6.2规范化函数依赖码范式1.规范化理论概述关系数据库的规范化理论最早由关系数据库的创始人E.F.Codd提出关系数据库的设计必须在关系数据库规范化理论的指导下进行；关系数据库设计理论主要包括三个方面的内容：函数依赖、范式（NormalForm）和模式设计。其中函数依赖起着核心作用，是模式分解和模式设计的基础，范式是模式分解的标准。BACK6.1问题的提出2、不合理的关系模式中存在的异常例1：分析以下关系模式存在的问题建立一个描述学校教务的数据库：关系模式SDC如下：SDC（SNO，SN，AGE，DEPT，MN，CNO，SCORE）其中:SNO—学号SN—姓名AGE—年龄DEPT—系别MN—系主任名CNO—课程号SCORE—成绩。现实世界已知事实的语义：一个系有若干学生，一个学生只属于一个系；一个系只有一名系主任；一个学生可以选修多门课程，每门课程有多名学生选修；每个学生所学的每门课程都有一个成绩。SNOSNAGEDEPTMNCNOSCORES1赵红20计算机张文斌C190S1赵红20计算机张文斌C285S2王小明17外语刘伟华C557S2王小明17外语刘伟华C680S2王小明17外语刘伟华C7S2王小明17外语刘伟华C470S3吴小林19信息刘伟华C175S3吴小林19信息刘伟华C270S3吴小林19信息刘伟华C485S4张涛22自动化钟志强C193图4.1关系SDC存在问题:数据冗余如果一个系有多名学生或该学生选修了多门课程，则系名称和系主任姓名就要出现多次，浪费了存储设备；操作异常由于数据的冗余，在对数据操作时会引起各种异常：更新异常：如果某系更换系主任或更换系名后，系统必须修改与该系学生有关的每一个元组；若有一个元组中的数据未更改，就会造成这个系主任姓名不一致现象。－－数据冗余，更新数据时，维护数据完整性代价大存在问题:操作异常插入异常：如果一个系刚成立，无学生，或者虽然有学生但尚未安排课程，那么就无法把这个系及其负责人的信息加入数据库。－－应该插入而未被插入删除异常：如果某个系的学生全部毕业了，我们在删除该系学生信息的同时，把这个系及其系主任的信息也丢掉了。－－不该删除的数据不得不删结论：SDC关系模式不是一个好的模式。“好”的模式：不会发生插入异常、删除异常、更新异常，数据冗余应尽可能少。3、关系模式中存在异常的原因说明:关系模式模式中各属性是相互依赖、相互制约的。关系模式好坏是由这些依赖与制约作用产生的。事实上，上述异常现象产生的根源，就是在SDC关系模式中存在多余的数据依赖1)数据依赖是现实世界属性间相互联系的抽象；是数据内在的性质；是一个关系内部属性与属性之间的一种约束关系；是语义的体现；2)数据依赖的类型函数依赖（FunctionalDependency，简记为FD）多值依赖（MultivaluedDependency，简记为MVD）其他问题与解决如何构造一个好的关系模式呢？消除数据冗余，更新异常，插入异常和删除异常的关系模式按照一定的规范设计关系模式，将结构复杂的关系分解成结构简单的关系，从而把不好的关系数据库模式转变为好的关系数据库模式，即关系的规范化。例如：解决:如果将关系模式SDC分解为:学生关系S（SNO，SNO，AGE，DEPT）系关系D（DEPT，MN）选课关系SC（SNO，CNO，SCORE）模式分解是关系规范化的主要方法注意：一个好的关系模式并不是在任何情况下都是最优的6.2规范化关系规范化理论正是用来改造关系模式，通过分解关系模式来消除其中不合适的数据依赖，以解决插入异常、删除异常、更新异常和数据冗余问题。函数依赖其他相关定义（候选码...