关系数据库规范化理论.ppt

第2章 关系数据库规范化理论与SQL语言 能力目标 　　掌握关系规范化的理论； 　　掌握关系模式的规范化方法； 　　掌握关系语言SQL基本语言结构与用法。 态度目标 　　团队精神； 　　态度积极； 　　任务按时完成； 　　出勤。 重点难点 　　重点： 　　掌握关系模式的规范化方法； 　　掌握关系语言SQL基本语言结构与用法。 　　难点： 　　掌握关系模式的规范化方法； 　　掌握关系语言SQL基本语言结构与用法。 2.1 关系规范化的作用 　　1. 关系规范化 一个数据库模式是一个关系模式的集合。数据 库设计实际上是从多种可能的组合中选取一个合适 的性能好的关系模式集合作为数据库模式的问题。 　　规范化，就是用形式更为简洁，结构更加规范 的关系模式取代原有关系模式的过程。 　　2. 属性间关系 一对一关系（1:1） 一对多关系（1:n） 多对多关系（m:n） 2.1 关系规范化的作用 　　3. 函数依赖 　　函数依赖（Functional Dependency，FD），是 属性之间的一种联系。在关系R中，X、Y为R的两 个属性或属性组，如果对于R的所有关系r 都存在： 对于X的每一个具体值，Y都只有一个具体值与之 对应，则称属性Y函数依赖于属性X。或者说，属 性X函数决定属性Y，记作X→Y。其中X称为决定 因素，Y称为被决定因素。 　　见【案例2.1】。 2.1 关系规范化的作用 【案例2.1】 　　现有一个学生关系模式：学生（学号，姓名，课程编号， 成绩，课程名称，任课教师姓名，教师年龄），写出函数依 赖形式。 　　学号→学生姓名（每个学号只能对应一个学生姓名） 　　课程编号→课程名称（每门课程只能对应一门课程名称） 　　教师编号→教师年龄（每个教师只能一个年龄） 　（学号，课程编号）→成绩（每个学生学习一门课程对应 一个成绩） 　　若Y函数不依赖于X，记作：X→Y。 　　若X→Y，Y→X，记作：X?Y 2.1 关系规范化的作用 　　4. 完全函数依赖 　　在关系模式R中，X、Y为 R 的两个属性或属性 组，若Y函数依赖X（X→Y）但Y函数不依赖X的任 一真子集X′，则称Y对X完全（Full）函数依赖， 记为：X f→Y。若X′→Y，称Y部分（Partial）函 数依赖于X，记为：X p→Y。见【案例2.2】。 　　5. 传递函数依赖 　　在关系R中，X、Y、Z是R的三个不同的属性或 属性组，如果 X→Y，Y→Z，但 Y→X，且Y不是 X 的子集，则称Z传递函数依赖于X。见【案例2.3】。 2.1 关系规范化的作用 【案例2.2】 　　（学号，课程名称）→学生姓名，由于学号、课程名称相 同必定学生姓名相同，同时，学号→学生姓名，由于学号相同 必定姓名相同，则称学生姓名不完全函数依赖（学号，课程名 称）。由于学号是（学号，课程名称）的一个真子集，学生姓 名函数依赖于学号，则学生姓名对（学号，课程名称）不完全 函数依赖，称为部分函数依赖。 　　但（学号，课程名称）→成绩为完全函数依赖，因为成绩 不函数依赖于（学号，课程名称）的任一真子集。 【案例2.3】 　　学号→院系名称，院系名称→院系长，则属性院系长函数 传递依赖属性学号。 2.1 关系规范化的作用 　　6. 码的定义 　　在关系R中，X、Y、Z是R的三个不同的属性 或属性组，如果 X→Y，Y→Z，但 Y→X，且Y不 是X的子集，则称Z传递函数依赖于X。 相关概念 　　设K是关系模式R（U，F）中的属性或属性组， K′是K的任一子集。若K→U，而不存在K′→Ｕ， 则K为R的候选码（Candidate Key） 　　若候选码多于一个，则选其中的一个为主码 （Primary Key）； 　　包含在任一候选码中的属性，叫做主属性 （Primary Attribute）； 　　不包含在任何码中的属性称非主属性（Nonprime Attribute）或非码属性（Nonkey Attribute）。 相关概念 　　关系模式中，最简单的情况是单个属性是码， 称为单码（Single Key）； 　　最极端的情况是整个属性组是码，称为全码 （All Key）。 　　外码：设有两个关系R和S，X是R的属性或 属性组，并且X不是R的码，但X是S的码（或与S 的码意义相同），则称X是R的外部码（Foreign Key），简称外码或外键。 2.2 关系模式的规范化 　　1. 非规范化的关系 　　当一个关系表中存在还可以再分的数据项时， 这个关系表就是非规范化的表。 　　2. 第一范式（1NF） 　　如果关系模式R中不包含多值属性，则R满足 第一范式（First Normal