[理學(xué)]第六章關(guān)系數(shù)據(jù)理論(編輯修改稿)
2024-11-15 01:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 賴特性” . 1）第一范式 1NF ? 第一范式 (1NF) – 當(dāng)且僅當(dāng)一個關(guān)系 R中，每一個分量都是不可再分的數(shù)據(jù)項時， R∈ 1NF ； – 要求屬性是原子的； ? 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。 2）第二范式 2NF ? 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 ； 例 1：判斷關(guān)系模式 SLC(Sno, Sdept, Sloc, Cno, Grade)是否滿足 2NF，其中 Sloc為學(xué)生住處，假設(shè)每個系的學(xué)生住在同一個地方； 第一步：判斷 SLC是否為第一范式； 第二步：確定候選碼（ sno， o）； 第二步：確定所有函數(shù)依賴有： sno→sdept ， sno →sloc ，（ sno， o） P→sdept ，（ sno， o）P→sloc ，（ sno， o） F→Grade ； 得出結(jié)論：和 2NF定義相違背，故 SLC不是 2NF； 例 . 判斷關(guān)系模式 sc(sno,sname,o,grade)是否滿足 2NF； 第一步： 判斷 sc是否為第一范式； 第二步：確定候選碼（ sno， o）； 第三步： 確定所有函數(shù)依賴有： sno→ sname ， （ sno,o） P →sname ，（ sno,o） F→grade ； 得出結(jié)論： 和 2NF定義相違背，故 sc不是 2NF； 一個關(guān)系模式不是 2NF，就會產(chǎn)生以下問題（ SLC） ： ? (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 SLC。 ? (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?，F(xiàn)在因其他原因， 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。 ? (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。 ? 原因：非主屬性 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） 分解成 2NF模式集的方法： 投影分解法 SLC函數(shù)依賴圖為： ? SC（ Sno， Cno， Grade）和 SL（ Sno， Sdept， Sloc） Sno Cno Grade Sdept Sloc SLC Sno Cno Grade SC SL Sno Sdept Sloc 例 2. 分解關(guān)系模式 sc(sno,sname,o,grade)為2NF； ? 函數(shù)依賴圖為： ? 可分解為： Sno Cno Grade Sname 模式 S（ sno， sname） 模式 SC（ sno， o， grade） ? 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。如 SL（ Sno， Sdept， Sloc） 。 3）第三范式 3NF ? 定義 如果關(guān)系模式 R是 1NF，且每個 非主屬性 都 不傳遞依賴 于 R的候選碼，那么稱 R是第三范式（ 3NF）的模式。 ? 如果 R∈ 3NF，則 R也是 2NF。 ? 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 ； ? 例：判斷 2NF關(guān)系模式 SC（ Sno， Cno， Grade）及 SL（ Sno， Sdept， Sloc）是否滿足 3NF； 模式 sc的函數(shù)依賴有：（ sno， o） → grade 模式 sl的函數(shù)依賴有： sno →sdept ， Sdept → Sno ，sdept →sloc 故：模式 sc為 3NF，模式 sl依然為 2NF； ? 例：判斷 2NF關(guān)系模式 S（ sno， sname） 及 SC（ Sno， Cno， Grade）是否滿足 3NF； 模式 sc的函數(shù)依賴有： sno →sname 模式 sc的函數(shù)依賴有：（ sno， o） → grade 故：模式 s和 sc皆為 3NF； ? 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） ? 分解后的關(guān)系模式 SD與 DL中不再存在傳遞依賴 ? SD(Sno， Sdept) ∈ 3NF， DL(Sdept， Sloc)∈ 3NF Sno Sdept SD Sdept Sloc DL SL Sno Sdept Sloc ? 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，仍然不能完全消除關(guān)系模式中的各種異常情況和數(shù)據(jù)冗余?？赡鼙憩F(xiàn)在主屬性對碼的部分依賴和傳遞依賴。 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 4） BCNF ? 定義 設(shè)關(guān)系模式 R（ U， F） ∈ 1NF，如果對于 R的 每個函數(shù)依賴 X→Y ，若 Y不屬于 X，則 X必含有候選碼，那么 R∈ BCNF。 ? 若 R∈ BCNF – 每一個決定屬性集（因素）都包含（候選）碼 ； – R中的所有屬性（ 主，非主屬性 ）都完全函數(shù)依賴于碼； – R∈ 3NF； ? 例：判斷 3NF模式 SD（ Sno， Sdept）， DL（ Sdept， Sloc）及 SC（ Sno， Cno， Grade）是否滿足 BCNF； 判斷 ? 每一個決定屬性集（因素）都包含（候選）碼； ? 主屬性對碼是否存在部分依賴和傳遞依賴； 對于 sd模式，滿足，故屬于 BCNF； 對于 dl模式，滿足，故屬于 BCNF； 對于 sc模式，滿足，故屬于 BCNF； ? 例：判斷 3NF模式 S（ sno， sname） 及 SC（ Sno， Cno， Grade）是否滿足 BCNF； 判斷 ? 每一個決定屬性集（因素）都包含（候選）碼； ? 主屬性
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