《数据库原理与应用 SQL Server 2005 教学课件 ppt 作者 廖瑞华 2_第9章 关系模式规范化》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据库原理与应用 SQL Server 2005 教学课件 ppt 作者 廖瑞华 2_第9章 关系模式规范化（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、数据库原理与应用（SQL Server 2005）,廖瑞华 主编,第8章 数据库保护 第9章 关系模式规范化,第9章 关系模式规范化,1. 函数依赖的基本概念 2. 范式的分类及各自的特点 3. 各范式之间的关系 9.1 问题的提出 9.2 函数依赖的基本概念 9.3 规范化 9.4 本章小结 9.5 习题,1. 函数依赖的基本概念,2. 范式的分类及各自的特点,3. 各范式之间的关系,9.1 问题的提出,1) 一个系有若干个学生，但一个学生只属于一个系。 2) 一个系只有一名系主任。 3) 一个学生可以选修多门功课，每门课程可有若干学生选修。 4) 每个学生所学的每门课程都有一个成绩。 (1
2、) 数据冗余,9.1 问题的提出,表9-1 关系模式SCD的实例,9.1 问题的提出,(2) 插入异常 (3) 删除异常 (4) 更新异常,9.2 函数依赖的基本概念,9.2.1 函数依赖 1) 函数依赖不是指关系模式R的某个或某些关系实例满足的约束条件，而是指R的所有关系实例均要满足的约束条件。 2) 函数依赖是语义范畴的概念。 3) 数据库设计者可以对现实世界做强制的规定。 9.2.2 一些术语和符号 1. 非平凡的函数依赖 2. 平凡的函数依赖 3. 决定因素(决定属性集) 4. 若XY，YX，则记作XY 5. 若Y不函数依赖于X，则记作XY 6. 完全函数依赖,9.2 函数依赖的基本概
3、念,7. 部分函数依赖 8. 传递函数依赖 9. 候选码、主码、主属性、非主属性、全码 10. 外码,9.3 规范化,9.3.1 第一范式 9.3.2 第二范式,9.3 规范化,表9-2 关系SD的实例,9.3 规范化,表9-3 关系SC的实例,9.3 规范化,1) 数据冗余：每个系名和系负责人的名字存储的次数等于该系的学生人数。 2) 插入异常：当一个新系没有招生时，有关该系的信息无法插入。 3) 删除异常：某系学生全部毕业而没有招生时，删除全部学生的记录也随之删除了该系的有关信息。 4) 更新异常：更换系负责人时，仍需改动较多的学生记录。 9.3.3 第三范式,9.3 规范化,表9-4 关
4、系S的实例,9.3 规范化,表9-5 关系D的实例,9.3 规范化,1) 数据冗余降低。 2) 不存在插入异常。 3) 不存在删除异常。 4) 不存在更新异常。 9.3.4 BCNF范式 1) 所有非主属性都完全函数依赖于每个候选码。 2) 所有主属性都完全函数依赖于每个不包含它的候选码。 3) 没有任何属性完全函数依赖于非码的任何一组属性。 1) 数据冗余：虽然一个教师只教一门课，但每个选修该教师该门课程的学生元组都要记录这一信息。 2) 插入异常：如果某学生刚刚入校，尚未选课，则因受主属性不能为空的限制，有关信息无法存入数据库中。,9.3 规范化,3) 删除异常：如果选修过某门课程的学生全
5、部毕业，在删除这些学生元组的同时，相应教师开设该门课程的信息也同时被删除了。 4) 修改复杂：某个教师开设的某门课程改名后，所有选修了该教师该门课程的学生元组都要进行相应修改。 9.3.5 多值依赖与第四范式 1. 多值依赖,9.3 规范化,表9-6 非规范化表,9.3 规范化,表9-7 二维表MSC,9.3 规范化,1) 数据冗余度大：有多少名学生，相应的课程名就要存储多少次。 2) 插入操作复杂：当某一专业增加一名学生时，该专业有多少门课程，就必须插入多少个元组。 3) 删除操作复杂：某一专业要去掉一门课程，该专业有多少名学生，就必须删除多少个元组。 4) 修改操作复杂：某一专业要修改一门
6、课程，该课程有多少名学生，就必须修改多少个元组。 1) 对称性：若XY，则XZ，其中ZU-X-Y。 2) 传递性：若XY，YZ，则XZ-Y。 3) 函数依赖可以看做是多值依赖的特殊情况。 4) 若XY，XZ，则XYUZ。 5) 若XY，XZ，则XYZ。,9.3 规范化,6) 若XY，XZ，则XY-Z，XZ-Y。 1) 多值依赖的有效性与属性集的范围有关。 2) 若函数依赖XY在R(U)上成立，则对于任何YY 均有XY成立。 2. 第四范式,9.3 规范化,表9-8 关系MS的实例,9.3 规范化,表9-9 关系MC的实例,9.3 规范化,1) 课程名只需要在关系MC中存储一次。 2) 当某一专
7、业增加一名学生时，只需要在MS关系中增加一个元组。 3) 某一专业要去掉一门课程时，只需要在MC关系中删除一个相应的元组。 9.3.6 各范式间的关系,9.3 规范化,图9-1 五种范式间的关联,9.4 本章小结,9.5 习题,1. 名词解释 2. 一个订货系统数据库中包括顾客、存货和订单等内容，以下是该数据库所应包含的内容：顾客(顾客号、收货地址、余额、赊购限额、折扣)，订单包括订单头信息(顾客号、收货地址、定货时间)以及订单主要内容(货物编号、定货数量)，货物(货物编号、制造厂商、每个厂商的实际存货量、每个厂商规定的最低存货量、货物的详细描述)。 3. 现要建立一个关于系、学生、班级的关系
8、数据库，假设一个系有若干专业，每个专业每年只招一个班，每个班有若干学生。,9.5 习题,4. 有关系模式R(学号Sno，课程号Cno，成绩Grade，任课教师Tname，教师电话Ttel)，假设：每个学生选修一门课只取得一个成绩，每门课只有一个教师任教，不存在教师同名的情况，每个教师只有一个家庭电话。 1) 写出关系模式R的函数依赖集和候选码。 2) 把R分解成2NF模式集并说明理由。 3) 把R分解成3NF模式集并说明理由。 4) 把R分解成BCNF模式集并说明理由。 5. 选择 1) 规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据，根据这个理论，关系数据库中的关系必须满足：每一个属性都是(
9、)。,9.5 习题,2) 已知关系模式R(A，B，C，D，E)及其上的函数依赖集合FAD，BC，EA ，该关系模式 候选码是( )。 3) 关系模式中，满足2NF的模式( )。 4) 关系模式R中的属性全是主属性，则R的最高范式必定是( )。 5) 消除了部分函数依赖的1NF的关系模式，必定是( )。 6) 关系模式的候选码可以有1个或多个，而主码有( )。 7) 候选码的属性可以有( )。 8) 设U是所有属性的集合，X、Y、Z都是U的子集，且ZUXY。 9) 关系数据库规范化是为了解决关系数据库中( )的问题而引入的。 10) 关系的规范化中，各个范式之间的关系是( )。,9.5 习题,11) 学生表(id，name，sex，age，depart_id，depart_name)，存在的函数依赖是idname，sex，age，depart_id；dept_iddept_name，其满足( )。 12) 设有关系模式R(S，D，M)， 其函数依赖集： FSD，DM，则关系模式R的规范化程度最高达到( )。 13) 设有关系模式R(A，B，C，D)， 其数据依赖集： F(A，B)C，CD，则关系模式R的规范化程度最高达到( )。 14) XY，当下列哪一条成立时，称为平凡的函数依赖( )。,
