【文章內容簡介】 ? 什么是關鍵字 /碼 /鍵？ ? 答：是能用來惟一標識元組的屬性或屬性組合。 ? 什么是主關鍵字 /主碼 /主 鍵？ ? 答：被指定為關鍵字的候選關鍵字，稱為 ~。 ? ER圖轉化為關系模式的原則是什么？ ? 答：（ 1）每個實體轉換為一個關系。 （ 2）每個聯系也轉換成一個關系。 （ 3）有相同碼的關系可以合并。 ? 關系應具備什么性質？ ? 答：（ 1）關系中每一個屬性值都是不可分解的。 （ 2）關系中不允許出現相同的行。 （ 3）關系中不允許出現相同的列。 （ 4）關系中沒有行序、沒有列序。 講授 用多媒體教學 聽課 任務 1： 一、關系的完整性規(guī)則 ? 定義 ? 是對關系的某種約束條件。 ? 目的 ? 用于保證關系數據庫中數據的正確性和可靠性。 ? 類型 ? 實體 完整性規(guī)則 ? 參照完整性規(guī)則（引用完整性規(guī)則 ） ? 域完整性規(guī)則（用戶自定義完整性規(guī)則） ? 實體完整性規(guī)則 ? 規(guī)則要求： ? 在任何關系的任何一個元組中，主鍵的值不能為空值、也不能取重復的值。 ? 目的：用于保證數據庫表中的每一個元組都是惟一的。 ? 請思考：下面的關系是否違反實體完整性規(guī)則？ 學號 姓名 性別 年齡 系編號0 3 0 0 1 馬力剛 男 21 010 3 1 0 2 王萍華 女 20 020 3 2 2 3 王平 男 21 03張華 男 22 040 3 0 0 1 李萍 女 19 05學號 姓名 性別 年齡 系編號馬力剛 男王萍華 女王平 男張華 男李萍 女學號學號 姓名姓名 性別性別 年齡年齡 系編號系編號馬力剛馬力剛 男男王萍華王萍華 女女王平王平 男男張華張華 男男李萍李萍 女女 講授、引導、示范、指導 用多媒體教學，用軟件演示案例 聽課、個人發(fā)言、筆記 15 ? 域完整性規(guī)則 (用戶定義完整性規(guī)則 ) ? 規(guī)則要求 ? 由用戶根據實際情況，定義表中屬性的取值范圍 ? 例如：性別只能是男和女、年齡不能為負值、成績在 0— 100之間等。 ? 目的 ? 用于保證給定字段中數據的有效性 ,即保證數據的取值在有效的范圍內。 ? 參照 完整性規(guī)則（引用完整性規(guī)則） ? 規(guī)則要求： ? “ 不引用不存在的實體 ” 。即：不允許在一個關系中引用另一個關系中不存在的元組。 ? 目的 ? 用于確保相關聯的表間的數據保持一致。 ? 請思考：下面兩個關系是否違反參照完整性規(guī)則？ ? 系表（主表） 6 0 1 82 1 0袁 勇電子036 0 2 52 0 7譚中華通信026 0 0 32 0 5龔小勇計算機01電話辦公室系主任系名系編號袁 勇電子譚中華通信龔小勇計算機電話辦公室系主任系名系編號 ? 學生表（從表） 0521男王平0 3 2 2 320女王萍華0 3 1 0 20121男馬力剛0 3 0 0 1系編號年齡性別姓名學號男王平女王萍華男馬力剛系編號年齡性別姓名學號 ? 說明 ? 從表的 “ 系編號（外鍵） ” 的取值只能為兩種情況： ? 若取非空值，則它必須是主表中存在的值。 ? 取空值 (null)。表明尚未給學生分配專業(yè)。 Null不等于 0或空字符串。 任務 2： 二、函 數依賴 ? 概念、類型 ? 函數依賴 ? 是指關系中各屬性或屬性組之間的相互依賴關系。它是關系規(guī)范化的理論基礎。 ? 函數依賴的定義 ? 給定一個關系模式 R， X 和 Y 都是 R 的屬性或屬性組，對于 X的每個確定值在任何時刻 Y只有一個確定的值與之對應，則稱 “ X 函數決定 Y” ，或稱為“ Y函數依賴于 X” ， X稱為決定因素，記為： X→ Y。 ? 函數依賴的類型 ? 完全函數依賴 ? 部分函數依賴 ? 傳遞函數依賴 ? 完全函數依賴 講授、引導、示范、指導 用多媒體教學，用軟件演示案例 聽課、個人發(fā)言、筆記 16 ? 定義 ? 如果屬性 Y函數依賴于復合屬性 X，且不與 X 的任何子集函數相依賴，則稱 “ Y完全函數依賴于 X” 。 ? 示例 ? 有如下的關系模式 : ? 生產 (工 廠編號 ,產品編號 ,計劃數量 ) ? “ 工廠編號 +產品編號 ” → “ 計劃數量 ” ，是完全函數依賴。 ? 部分函數依賴（局部依賴） ? 定義 ? 對于一個函數依賴： X→ Y，如果存在 Z∈ X（ Z屬于X），且有 Z→ Y成立，則稱 “ Y部分函數依賴于 X” 。 ? 示例 ? 有如下的關系模式 ? SCD(學號，姓名，課程號，成績，系名，系主任 ) ? 主碼為復合碼：學號 +課程號 ? “ 姓名、系名、系主任 ” 與主碼是部分函數依賴 ? 傳遞函數依賴 ? 定義 ? 在關系模式中，如果 X→ Y(不能 Y→ X)， Y→ Z，若存在 X→ Z ，則稱 “ Z傳遞依賴于 X” 。 ? 示例 ? 有如下的關系模式 ? SD（ 學號 ，姓名，系名，系主任） ? “ 學號→系名，系名→系主任 ” ，則系主任傳遞依賴于學號。 任務 3：三、關系的規(guī)范化 ? 引 ? 在關系數據庫的設計過程中，對于同一個問題，選用不同的關系模式，其性能的優(yōu)劣是大不相同的，為了區(qū)分關系模式的優(yōu)劣，人們常常把關系模式分為各種不同等級的范式。 ? 類型 ? 第一范式 (1NF) ? 第二范式 (2NF) ? 第三范式 (3NF)?? ? 關系規(guī)范化的概念 ? 將低級范式轉換為若干個高級范式過程。 (1NF) ? 定義 ? 如果 關系模式 R的所有屬性的值域中每一個值都是不可再分解值，則稱 R是屬于 1NF模式。 ? 第一范式是對關系的最低要求。 ? 示例 :判斷哪一張表是 1NF？ ? 第一范式可能存在的問題： ? 數據冗余：如各位老師的信息重復。 ? 插入異常：如果要插入劉老師的個人信息，但劉老講授、引導、示范、指導 用多媒體教學，用軟件演示案例 聽課、個人發(fā)言、筆記 17 師未開課，會造成缺關鍵字 “ 學號 ” 、 “ 課程號 ” 。 ? 刪除異常：當要刪除 課程號 =“ C3” 的元組，會丟失李老師的信息。 ? 修改量大。 (2NF) ? 定義 ? 如果關系模式 R為第一范式，且 R中每個非主屬性完全函數依賴于 R 的主碼 (復合碼 )，則稱 R為 2NF模式。 ? 示例 ? 下列 關系模式是 1NF，是否是 2NF？為什么？ ? SCD（ 學號 ，姓名， 課程號 ，成績，系名，系主任） ? 主碼為復合碼：學號 +課程號 ? 不是。因為： “ 姓名、系名、系主任 ” 與主碼是部分函數依賴（即：只依賴于學號） ? 解決方法：消除部分函數依賴。 ? 分解為 2NF的方法： ? 把關系模式中對主碼完全函數依賴的非主屬性與決定它們的主碼放在一個關系模式中。 ? 把對主碼部分函數依賴的非主屬性和決定它們的主屬性放在一個關系模式中。 ? 檢查分解后的新模式，如果仍不是 2NF，則繼續(xù)按照前面的方法進行分解，直到達到要求。 ? 關系模式 SCD的分解結果如下： ? SC（ 學號 ， 課程號 ，成績） ? SD（ 學號 ，姓名，系名，系主任） (3NF) ? 定義 ? 如果關系模式 R為第二范式，且 R中每個非主屬性都不傳遞函數依賴于 R的某個候選碼，則稱 R為 3NF模式。 ? 示例 ? 下列關系模式是 2NF，是否為 3NF？為什么？ ? SD（ 學號 ，姓名，系名，系主任） ? 解決方法：消除傳遞函數依賴。 ? 分解為 3NF的方法： ? 把直接對主碼函數依賴的非主屬性與決定它們的主碼放在一個關系模式中。 ? 把造成傳遞函數依賴的決定因素連同被它們決定的屬性放在一個關系模式中。 ? 檢查分解后的新模式，如果不是 3NF，則繼續(xù)按照前面的方法進行分解，直到達到要求。 ? 關系模式 SD的分解結果如下： ? SD（ 學號 ，姓名，系名） ? SD（ 系名 ，系主任） 18 ? ? 各范式之間的關系 創(chuàng)新 或拓展 四、綜合應用 ? 實例：假設某商業(yè)集團數據庫中有 1 個關系模式R(商店編號 ,商品編號 ,數量 ,部門編號 ,負責人 )。如果規(guī)定： ? 每個商店的每種商品只在一個部門銷售。 ? 每個商店的每個部門只有一個負責人。 ? 每個商店的每種 商品只有一個庫存數量。 ? 寫出關系模式 R的基本函數依賴集 ? 找出關系模式 R的候選碼。 ? 關系模式 R最高已經達到第幾范式？為什么？ ? 如果 R不屬于 3NF，請將 R分解成 3NF。 ? 分析與解答： ? 基本的函數依賴有： ? (商店編號 +商品編號 ) → 部門編號 ? (商店編號 +部門編號 ) → 負責人 ? (商店編號 +商品編號 ) → 數量 ? 由題意 ,上面的函數依賴可知 “ 商店編號 ” 是主屬性，商品編號也是主屬性，由這兩個屬性，可以確定關系元組的所有屬性，所以 R的候選碼是： 商店編號 +商品編號 。 ? R(商店編號 ,商品編號 ,數量 ,部門編號 ,負責人 ) 最高 已達到 2NF。因為負責人是碼的傳遞依賴。 ? 要達到 3NF，必須消除非主屬性對碼的傳遞依賴。對 R分解后的兩個模式如下： ? R1(商店編號，商品編號 ，數量，部門編號 ) ? R2(部門編號 ，負責人 ) 示范、指導 用軟件演示案例 實訓 歸納與小結 ? 關系的完整性規(guī)則 ? 實體完整性 /參照完整性 /域完整性 ? 范式的類型 ? 1NF、 2NF、 3NF ? 各范式間的關系 : ? 1NF 中的每個屬性值是不可再分的，它是關系模式的最低要求。 ? 消除 1NF 中的部分函數依賴，可轉換為 2NF。 ? 消除 2NF 中的傳遞函數依賴，可轉換為 3NF。 講授 用多媒體教學 聽 課 19 作業(yè) ? 課外練習 ? 教材 P25： 9 ? 補充：設關系模式 SCT(學號，課程號，成績，教師名，教師地址 )。如果規(guī)定： (1)每個學生每學一門課程只有一個成績； (2)每門課只有一個教師任教；(3)每個教師只有一個地址（無同名教師）。 ? 寫出關系模式 SCT的基本函數依賴集。 ? 找出關系模式 SCT的候選碼。 ? 試把 SCT分解成 2NF模式集，并說明理由。 ? 試把 SCT分解成 3NF模式集，并說明理由。 ? 分析與解答： ? 基本的函數依賴有： ? (學號 +課程號 ) → 成績 ? 課程號 → 教師名 ? 教師名 → 教師地址 ? 由題意 ,上面的函數依 賴可知 “ 學號 ” 是主屬性，課程號也是主屬性，由這兩個屬性，可以確定關系元組的所有屬性，所以 SCT的候選碼是： 學號 +課程號 。 ? SCT(學號 ,課程號 ,成績 ,教師名 ,教師地址 ) 存在部分依賴。 因為： “ 教師名、教師地址 ” 與主碼是部分函數依賴（即：只依賴于課程號） 關系模式 SCT的分解結果如下： ? SCT1（ 學號 ， 課程號 ，成績） ? SCT2（ 課程號 ，教師名，教師地址） ? 要達到 3NF，必須消除非主屬性對碼的傳遞依賴。 SCT2（ 課程號 ，教師名，教師地址） 因為：課程號→教師名，教師名→教師地址，存在傳遞依賴關系。 對 SCT2分解后的兩個模式如下： ? SCT3(課程號 ，教師名 ) ? SCT4(教師名 ，教師地址 ) 指導 用機房、軟件實訓 操作、作業(yè) 后記 ? 《 數據庫技術 》課程單元教學設計 （教案） — 第 1 章 關系數據庫原理 四、 教案頭 本次課標題 關系的完整性和關系的規(guī)范化 授課教師 授課班級 2020級稅務會計、會計電算化 上課時間 上課地點 20 教學目標 能力（技能）目標 知識目標 ? 會安裝 SQL Server 2020 ? 掌握 SQL Server 2020 的簡單使用 (重點 ) ? 了解 SQL Server 的發(fā)展 ? 了 解 SQL Server 2020 的版本 能力訓練任務及案例 實操訓練 及案例 ： ? 動手操作 1：使用 “ 聯機叢書 ” 了解 SQL Server 2020的版本 ? 動手操作 2：使用 “ 聯機叢書 ” 了解 SQL Server 2020的對硬件的要求。 ? 動手操作 3：使用 “ 聯機叢書