【正文】 依賴 碼 范式 2NF 3NF BCNF 多值依賴 4NF 規(guī)范化小結(jié) 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 碼 定義 設(shè) K為 RU,F中的屬性或?qū)傩越M合。若 K U， 則 K稱為 R的 侯選碼 （ Candidate Key）。 若候選碼多于一個，則選定其中的一個做為 主碼 （ Primary Key）。 F 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 碼（續(xù)） ? 主屬性與非主屬性 ? 包含在任何一個候選碼中的屬性 ，稱為主屬性（ Prime attribute） ? 不包含在任何碼中的屬性稱為非主屬性（ Nonprime attribute）或非碼屬性（ Nonkey attribute） ? 全碼 ? 整個屬性組是碼，稱為全碼（ Allkey） 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 碼（續(xù)） [例 2] 關(guān)系模式 S(Sno,Sdept,Sage)，單個屬性 Sno是碼， SC（ Sno， Cno， Grade）中，（ Sno， Cno）是碼 [例 3] 關(guān)系模式 R（ P， W， A） P：演奏者 W：作品 A：聽眾 一個演奏者可以演奏多個作品 某一作品可被多個演奏者演奏 聽眾可以欣賞不同演奏者的不同作品 關(guān)系模式 R的碼為 (P， W， A)， 即 AllKey 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 外部碼 定義 關(guān)系模式 R 中屬性或?qū)傩越M X 并非 R的碼，但 X 是另一個關(guān)系模式的碼，則稱 X 是 R 的 外部碼（ Foreign key） 也稱外碼 ? 如在 SC（ Sno， Cno， Grade）中， Sno不是碼，但 Sno是關(guān)系模式 S（ Sno， Sdept， Sage）的碼，則 Sno是關(guān)系模式 SC的外部碼 ? 主碼與外部碼一起提供了表示關(guān)系間聯(lián)系的手段 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 規(guī)范化 函數(shù)依賴 碼 范式 2NF 3NF BCNF 多值依賴 4NF 規(guī)范化小結(jié) 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 范式 ? 范式是符合某一種級別的關(guān)系模式的集合 ? 關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系必須滿足一定的要求。滿足不同程度要求的為不同范式 ? 范式的種類： 第一范式 (1NF) 第二范式 (2NF) 第三范式 (3NF) BC范式 (BCNF) 第四范式 (4NF) 第五范式 (5NF) 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 范式 ? 各種范式之間存在聯(lián)系： ? 某一關(guān)系模式 R為第 n范式，可簡記為R∈ nNF。 ? 一個低一級范式的關(guān)系模式，通過 模式分解可以轉(zhuǎn)換為若干個高一級范式的關(guān)系模式的集合，這種過程就叫 規(guī)范化 NF5NF4BC N FNF3NF2NF1 ?????河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 5NF 4NF BCNF 3NF 2NF 1NF 各種范式之間的聯(lián)系 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 規(guī)范化 函數(shù)依賴 碼 范式 2NF 3NF BCNF 多值依賴 4NF 規(guī)范化小結(jié) 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 2NF ? 1NF的定義 如果一個關(guān)系模式 R的所有屬性都是 不可分的基本數(shù)據(jù)項 ，則 R∈ 1NF ? 第一范式是對關(guān)系模式的最起碼的要求。不滿足第一范式的數(shù)據(jù)庫模式不能稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫 ? 但是滿足第一范式的關(guān)系模式并不一定是一個好的關(guān)系模式 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 2NF（續(xù)） [例 4] 關(guān)系模式 SLC(Sno, Sdept, Sloc, Cno, Grade) Sloc為學(xué)生住處，假設(shè)每個系的學(xué)生住在同一個地方 ? 函數(shù)依賴包括： (Sno, Cno) F Grade Sno → Sdept (Sno, Cno) P Sdept Sno → Sloc (Sno, Cno) P Sloc Sdept → Sloc 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 2NF（續(xù)） ? SLC的碼為 (Sno, Cno) ? SLC滿足第一范式。 ? 非主屬性 Sdept和 Sloc部分函數(shù)依賴于碼 (Sno, Cno) Sno Cno Grade Sdept Sloc SLC 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 SLC不是一個好的關(guān)系模式 (1) 插入異常 假設(shè) Sno＝ 95102， Sdept＝ IS， Sloc＝ N的學(xué)生還未選課，因課程號是主屬性，因此該學(xué)生的信息無法插入 SLOC。 (2) 刪除異常 假定某個學(xué)生本來只選修了 3號課程這一門課。現(xiàn)在因身體不適，他連 3號課程也不選修了。因課程號是主屬性，此操作將導(dǎo)致該學(xué)生信息的整個元組都要刪除。 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 SLC不是一個好的關(guān)系模式 (3) 數(shù)據(jù)冗余度大 如果一個學(xué)生選修了 10門課程，那么他的Sdept和 Sloc值就要重復(fù)存儲了 10次。 (4) 修改復(fù)雜 例如學(xué)生轉(zhuǎn)系，在修改此學(xué)生元組的 Sdept值的同時，還可能需要修改住處（ Sloc）。如果這個學(xué)生選修了 K門課，則必須無遺漏地修改K個元組中全部 Sdept、 Sloc信息。 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 SLC不是一個好的關(guān)系模式（續(xù)） ? 原因 Sdept、 Sloc部分函數(shù)依賴于碼。 ? 解決方法 SLC分解為兩個關(guān)系模式，以消除這些部分函數(shù)依賴 SC（ Sno， Cno， Grade） SL（ Sno， Sdept， Sloc） 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 2NF（續(xù)） 函數(shù)依賴圖： Sno Cno Grade SC SL Sno Sdept Sloc ?關(guān)系模式 SC的碼為（ Sno， Cno） ?關(guān)系模式 SL的碼為 Sno ?這樣非主屬性對碼都是完全函數(shù)依賴 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 2NF（續(xù)） ? 2NF的定義 定義 若 R∈ 1NF，且每一個 非主屬性 完全 函數(shù)依賴于碼，則 R∈ 2NF。 即消除非主屬性對碼的部分依賴。 例： SLC(Sno, Sdept, Sloc, Cno, Grade) ∈ 1NF SLC(Sno, Sdept, Sloc, Cno, Grade) ∈ 2NF SC（ Sno， Cno， Grade） ∈ 2NF SL（ Sno， Sdept， Sloc） ∈ 2NF 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 2NF（續(xù)） ? 采用投影分解法將一個 1NF的關(guān)系分解為多個 2NF的關(guān)系，可以在一定程度上減輕原1NF關(guān)系中存在的插入異常、刪除異常、數(shù)據(jù)冗余度大、修改復(fù)雜等問題。 ? 將一個 1NF關(guān)系分解為多個 2NF的關(guān)系，并不能完全消除關(guān)系模式中的各種異常情況和數(shù)據(jù)冗余。 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 規(guī)范化 函數(shù)依賴 碼 范式 2NF 3NF BCNF 多值依賴 4NF 規(guī)范化小結(jié) 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 3NF ? 3NF的定義 定義 關(guān)系模式 RU， F 中若不存在這樣的碼X、屬性組 Y及非主屬性 Z（ Z ? Y） , 使得 X→Y，Y→Z成立， Y → X，則稱 RU， F ∈ 3NF。 ?若 R∈ 3NF，則每一個非主屬性既不部分依賴于碼也不傳遞依賴于碼。 即 (2NF基礎(chǔ)上 )消除非主屬性對碼的傳遞依賴。 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 3NF（續(xù)） 例： 2NF關(guān)系模式 SL(Sno, Sdept, Sloc)中 – 函數(shù)依賴： Sno→Sdept Sdept → Sno Sdept→Sloc 可得： Sno→Sloc，即 SL中存在非主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴， SL ∈ 3NF 傳遞 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 3NF（續(xù)） 函數(shù)依賴圖： SL Sno Sdept Sloc 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 3NF（續(xù)） ? 解決方法 采用投影分解法，把 SL分解為兩個關(guān)系模式，以消除傳遞函數(shù)依賴： SD（ Sno， Sdept） DL（ Sdept， Sloc） SD的碼為 Sno， DL的碼為 Sdept。 ? 分解后的關(guān)系模式 SD與 DL中不再存在傳遞依賴 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 3NF（續(xù)） SD的碼為 Sno， DL的碼為 Sdept Sno Sdept SD Sdept Sloc DL ? SL(Sno, Sdept, Sloc) ∈ 2NF SL(Sno, Sdept, Sloc) ∈ 3NF SD(Sno， Sdept) ∈ 3NF DL(Sdept， Sloc)∈ 3NF 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院 2021/11/10 3NF（續(xù)） ? 采用投影分解法將一個 2NF的關(guān)系分解為多個 3NF的關(guān)系，可以在一定程度上解決原 2NF關(guān)系中存在的插入異常、刪除異常、數(shù)據(jù)冗余度大、修改復(fù)雜等問題。 ? 將一個 2NF關(guān)系分解為多個 3NF的關(guān)系后，仍然不能完全消除