[工學]數據庫系統(tǒng)原理第11章-資料下載頁
2025-10-07 18:32本頁面
【正文】 WS→WG 。 （ c） r r 1 2 （ a）關系 r 1 （ b）關系 r 2 R1上 FD是 F1={WNO→WS} ， R2上的 FD是 F2={WNO→WG} 。但從這兩個 FD推導不出在 R上成立的 FD WS→WG ，因此分解 ρ 把 WS→WG 丟失了，即 ρ 不保持 F。 如果 R分解成 ρ ={R1， R2}，其中 R1={WNO， WS}， R2={WNO，WG}，可以驗證這個分解是無損分解。 43 一個無損連接不一定具有函數依賴保持性，反之一個具有函數依賴保持性的分解也不一定是無損連接。 例 1113: 設 R（ ABCD）， F={A→B ， C→D }，ρ ={R1（ {A， B}， {A→B} ）， R2（ {C， D}， {C→D} ） }。 因為 F={A→B ， C→D} F1∪F 2={A→B ， C→D} 所以 F+=(F1∪F 2)+ 即分解 ρ 具有依賴保持性，易驗證 ρ 不具有無損性。 44 例 1114: 設 R(ABC)， F={A→B ， C→B} ，ρ ={R1({A， B}， F1)， R2({A， C}， F2)}，其中F1={A→B} ， F2={A→C} 。 因為 R1∩R 2=A， R1R2=B， R2R1=C 所以 R1∩R 2→R 1R2 因為 A→B ∈ F，但 F+≠(F 1∪F 2)+ 可見 ρ 具有無損分解，但不具有保持函數依賴分解。 45 數據庫設計者在進行關系數據庫設計時，一般盡可能設計成 BCNF模式集。如果設計成BCNF模式集時達不到保持函數依賴和無損分解的特點，那么只能降低要求，設計成 3NF模式集，以求達到保持函數依賴和無損分解的特點。 46 一個好的數據庫模式設計方法應符合 三條原則 ： ? 表達性 涉及到數據庫模式的 等價問題 ，即數據等價和語義等價，分別用無損分解和保持函數依賴分解來衡量。 ? 分離性 是指在關系中只存儲有直接聯系的屬性值，而不要把有間接聯系的屬性值放在一張表中。應該 把有間接聯系的屬性值放在不同的表中 。實際上“分離”就是清除冗余和異?，F象。如能達到這個目的，就分離。分離的基準是一系列范式。在分解成 BCNF模式集時，分離與依賴等價有時是不兼容的。 ? 最小冗余性 要求分解后的 模式個數 和模式中 屬性總數應 最少 。目的是節(jié)省存儲空間，提高操作效率，消除不必要的冗余。但要注意，實際使用時并不一定要達到最小冗余，因為有時帶點冗余對提高查詢速度是有好處的。 47 本章小結 ? 本章討論如何設計關系模式問題。關系模式設計得好與壞，直接影響到數據冗余度、數據一致性等問題。要設計好的數據庫模式，必須有一定的理論為基礎。這就是模式規(guī)范化理論。 ? 在數據庫中，數據冗余是指同一個數據存儲了多次，由數據冗余將會引起各種操作異常。通過把模式分解成若干比較小的關系模式可以消除冗余。 ? 函數依賴 X→Y 是數據之間最基本的一種聯系，在關系中有兩個元組，如果 X值相等那么要求 Y值也相等。FD有一個完備的推理規(guī)則集。 48 ? 關系模式在分解時應保持“等價”，有數據等價和語義等價兩種，分別用 無損分解 和 保持依賴 兩個特征來衡量。前者能保持泛關系在投影聯接以后仍能恢復回來，而后者能保證數據在投影或聯接中其語義不會發(fā)生變化，也就是不會違反 FD的語義。但無損分解與保持依賴兩者之間沒有必然的聯系。 49 ?范式是衡量模式優(yōu)劣的標準，范式表達了模式中數據依賴之間應滿足的聯系。如果關系模式 R是 3NF，那么 R上成立的非平凡FD都應該左邊是超鍵或右邊是非主屬性。如果關系模式 R是 BCNF，那么 R上成立的非平凡的 FD都應該左邊是超鍵。范式的級別越高，其數據冗余和操作異常現象就越少。 50 ?分解成 BCNF模式集的算法能保持無損分解，但不一定能保持 FD集。而分解成 3NF模式集的算法既能保持無損分解，又能保持 FD集。 ?關系模式的規(guī)范化過程實際上是一個“分解”過程：把邏輯上獨立的信息放在獨立的關系模式中。分解是解決數據冗余的主要方法，也是規(guī)范化的一條原則：“關系模式有冗余問題就分解它”。 51 課堂練習： 設有關系模式 R（運動員編號，比賽項目，成績，比賽類別，比賽主管），如果規(guī)定：每個運動員每參加一個比賽項目，只有一個成績；每個比賽項目只屬于一個比賽類別；每個比賽類別只有一個比賽主管。試回答下列問題： ? ⑴ 根據上述規(guī)定，寫出模式 R的基本 FD和關鍵碼； ? ⑵ 說明 R不是 2NF的理由，并把 R分解成 2NF模式集； ? ⑶ 進而分解成 3NF模式集。 52 解：⑴ 基本的 FD有 3個： （運動員編號，比賽項目） → 成績 比賽項目 → 比賽類別 比賽類別 → 比賽主管 R的關鍵碼為（運動員編號，比賽項目）。 ⑵ R有兩個這樣的 FD： （運動員編號，比賽項目） → （比賽類別，比賽主管） 比賽項目 → （比賽類別，比賽主管） 可見，前一個 FD是部分（局部）函數依賴，所以 R不是2NF模式。 如果把 R分解成 R1（ 比賽項目 ，比賽類別，比賽主管） R2（ 運動員編號 ，比賽項目，成績）這里， R1和 R2都是 2NF模式。 53 ⑶ R2已是 3NF模式。 在 R1中，存在兩個 FD： 比賽項目 → 比賽類別 比賽類別 → 比賽主管 因此，“比賽項目 → 比賽主管”是一個傳遞依賴， R1不是3NF模式。 R1應分解為 R11（ 比賽項目 ， 比賽類別 ） R12（ 比賽類別 ，比賽主管） 這樣， ρ={R11， R12， R2}是一個 3NF模式集。
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