[工學(xué)]數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理第11章(編輯修改稿)
2024-11-12 18:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 分解成 3NF模式集的算法 設(shè)關(guān)系模式 R（ U），主鍵是 W， R上還存在 FD X→Z 。并且 Z是非主屬性， Z?X，且 X不是候選鍵，這樣 W→Z 就是一個(gè)傳遞依賴。此時(shí)應(yīng)把 R分解成兩個(gè)模式： R1（ XZ），主鍵是 X； R2（ Y），其中 Y=UZ，主鍵仍是 W，外鍵是 X（ REFERENCES R1）。 利用外鍵和主鍵相匹配機(jī)制， R1和 R2通過聯(lián)接可以重新得到 R。 如果 R1和 R2還不是 3NF，則重復(fù)上述過程，一直到數(shù)據(jù)庫模式中每一個(gè)關(guān)系模式都是 3NF為止。 25 鍵 屬性集 X 屬性 A鍵 屬性集 屬性鍵屬性集 X 屬性 A鍵屬性集 屬性鍵屬性集 X 屬性 A鍵屬性集 屬性（ a ）（ b ）（ c ）違反 3NF的傳遞依賴的三種情況 部分依賴 鍵是超鍵 傳遞依賴 26 BCNF 定義 如果關(guān)系模式 R是 1NF，且每個(gè)屬性都不傳遞依賴于 R的候選鍵，那么稱 R是 BCNF的模式 。如果數(shù)據(jù)庫模式中每個(gè)關(guān)系模式都是 BCNF，則稱為BCNF的數(shù)據(jù)庫模式。 ? 如果 R是 BCNF模式，那么 R也是 3NF模式。 ? 設(shè) F是關(guān)系模式 R的 FD集，如果對 F中每個(gè)非平凡的 FD X→Y ，都有 X是 R的超鍵，那么稱 R是BCNF的模式 。 一個(gè)滿足 BCNF的關(guān)系模式有： ? 所有非主屬性對每一個(gè)碼都是完全函數(shù)依賴； ?所有的主屬性對每一個(gè)不包含它的碼 ,也是完全函數(shù)依賴； ?沒有任何屬性完全函數(shù)依賴于非碼的任何一組屬性。 27 BoyceCodd范式（ BCNF）是根據(jù) Ray Boyce（ SQL的創(chuàng)建者之一）以及 Edgar Codd（關(guān)系數(shù)據(jù)庫之父）的名字來命名的。它是第二范式和第三范式的替代品，并且構(gòu)建得更好，它包含了第二范式和第三范式的內(nèi)在意義，但使用了一種更普通的方式進(jìn)行重新表述。要注意的是，滿足 BCNF時(shí)，不會提到第二范式或第三范式。 BCNF覆蓋了這兩個(gè)范式 實(shí)體滿足第一范式。 所有屬性完全依賴于某個(gè)鍵。 如果所有的判定都是一個(gè)鍵，則實(shí)體滿足 BCNF。 讓我們逐個(gè)看看后兩條規(guī)則。 28 例 117： 關(guān)系模式 S(SNO， SNAME， SDEPT，AGE)， 假定 SNAME也具有唯一性 ，那么 S就有兩個(gè)鍵，這兩個(gè)鍵都由單個(gè)屬性組成，彼此不相交。其他屬性不存在對鍵的傳遞依賴與部分依賴，所以 S是3NF。同時(shí) S中除 SNO， SNAME外沒有其他決定因素，所以 S也是 BCNF。 29 例 118： 關(guān)系模式 STJ(S， T， J)中， S表示學(xué)生， T表示教師， J表示課程。 每一教師只教一門課 。每門課有若干教師，某一學(xué)生選定某門課，就對應(yīng)一個(gè)固定的教師。由語義可得到如下的函數(shù)依賴。 (S， J)→T ； (S， T)→J ； T→J 。 這里 (S， J)、 (S， T)都是候選鍵。 STJ是 3NF，因?yàn)闆]有任何非主屬性對鍵函數(shù)傳遞依賴或部分函數(shù)依賴。但 STJ不是 BCNF模式，是因?yàn)?T是決定因素，而 T不包含鍵。 3NF和 BCNF是在函數(shù)依賴的條件下對模式分解所能達(dá)到的分離程度的測度。一個(gè)數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系模式如果都是 BCNF，那么在函數(shù)依賴范疇內(nèi)，它已經(jīng)實(shí)現(xiàn)徹底的分離，已消除了插入和刪除異常。 30 對于存在數(shù)據(jù)冗余、插入異常、刪除異常問題的關(guān)系模式，應(yīng)采取將一個(gè)關(guān)系模式 分解 為多個(gè)關(guān)系模式的方法進(jìn)行處理，但是這種分解過程必須是“ 可逆 ”的，即模式分解的結(jié)果應(yīng)該能重新映像到分解前的關(guān)系模式。 模式分解的 準(zhǔn)則 ： （１）模式分解必須具有 無損連接性 。 （２）模式分解能夠 保持函數(shù)依賴 關(guān)系模式分解的準(zhǔn)則 P254 31 定義 設(shè) F是在關(guān)系模式 R上成立的函數(shù)依賴的集合，X→Y 是一個(gè)函數(shù)依賴。如果對于 R的每個(gè)滿足 F的關(guān)系 r也滿足 X→Y ，那么稱 F邏輯蘊(yùn)涵 X→Y ，記為 F ?X→Y 。 定義 設(shè) F是函數(shù)依賴集，被 F邏輯蘊(yùn)涵的函數(shù)依賴全體構(gòu)成的集合，稱為函數(shù)依賴集 F的 閉包 （ closure），記為 F+。即 F+=｛ X→Y | 記為 F?X→Y 。 ｝ 說明： 即使一個(gè)小的函數(shù)依賴集 F，其閉包 F+也是很大的，一般情況下總有 。 研究邏輯蘊(yùn)涵的目的是利用推理的方法，從一組已知的函數(shù)依賴推導(dǎo)出另一 組函數(shù)依賴，從而找出所有函數(shù)依賴 F+。 ??FF32 定義 F是關(guān)系模式 R(U)的一個(gè)函數(shù)依賴集，記為 R(F， U)。如果若干個(gè)關(guān)系模式的集合 ρ={R1(U1,F1)， R2(U2,F2)， … ， Rk(Uk,Fk)} 其中：⑴ / * 關(guān)系模式 R的屬性全集 U是分解后所有小關(guān)系模式的屬性集Ui的并集 */ ⑵ 對于每個(gè) i， j(1≤i,j≤k)，有 Ui Uj /* 分解的小屬性集間不會相互為子集 */ ⑶ Fi={X→Y| X→Y ∈ F+∧ XY∈ Ui} /* Fi(i=1， 2， … ， k)是 F在 Ui上的投影 */ 則稱 ρ是關(guān)系模式 R(F， U)的一個(gè)分解。 定義實(shí)際上僅給出了模式分解必須滿足的基本條件，有時(shí)也會出現(xiàn)將原模式存儲信息丟失的現(xiàn)象。 1niiUU???33 無損分解 例 118： 設(shè)關(guān)系模式 R（ ABC），分解成 ρ ={AB， AC}。 見下頁圖 34 C r A B C r 1 A B r2 A 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 2 未丟失信息的分解 （ b） （ c） （ a） 4 C 3 4 3 r A B C r 1 A B r 2 A C r 1 r 2 A B 1 1 4 1 1 1 4 1 1 1 2 3 1 2 1 3 1 1 1 2 1 2 （ a） （ b） （ c） （ d） 丟失信息的分解 上 圖分解后的關(guān)系可以通
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