[工學(xué)]數(shù)據(jù)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(guān)系 r 1 （ b）關(guān)系 r 2 R1上 FD是 F1={WNO→WS} ， R2上的 FD是 F2={WNO→WG} 。但從這兩個(gè) FD推導(dǎo)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(yàn)證這個(gè)分解是無損分解。 43 一個(gè)無損連接不一定具有函數(shù)依賴保持性，反之一個(gè)具有函數(shù)依賴保持性的分解也不一定是無損連接。 例 1113: 設(shè) R（ ABCD）， F={A→B ， C→D }，ρ ={R1（ {A， B}， {A→B} ）， R2（ {C， D}， {C→D} ） }。 因?yàn)? 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(yàn)證 ρ 不具有無損性。 44 例 1114: 設(shè) 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?yàn)? R1∩R 2=A， R1R2=B， R2R1=C 所以 R1∩R 2→R 1R2 因?yàn)? 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(shù)依賴分解。 45 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)者在進(jìn)行關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)，一般盡可能設(shè)計(jì)成 BCNF模式集。如果設(shè)計(jì)成BCNF模式集時(shí)達(dá)不到保持函數(shù)依賴和無損分解的特點(diǎn)，那么只能降低要求，設(shè)計(jì)成 3NF模式集，以求達(dá)到保持函數(shù)依賴和無損分解的特點(diǎn)。 46 一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計(jì)方法應(yīng)符合 三條原則 ： ? 表達(dá)性 涉及到數(shù)據(jù)庫模式的 等價(jià)問題 ，即數(shù)據(jù)等價(jià)和語義等價(jià)，分別用無損分解和保持函數(shù)依賴分解來衡量。 ? 分離性 是指在關(guān)系中只存儲(chǔ)有直接聯(lián)系的屬性值，而不要把有間接聯(lián)系的屬性值放在一張表中。應(yīng)該 把有間接聯(lián)系的屬性值放在不同的表中 。實(shí)際上“分離”就是清除冗余和異?，F(xiàn)象。如能達(dá)到這個(gè)目的，就分離。分離的基準(zhǔn)是一系列范式。在分解成 BCNF模式集時(shí)，分離與依賴等價(jià)有時(shí)是不兼容的。 ? 最小冗余性 要求分解后的 模式個(gè)數(shù) 和模式中 屬性總數(shù)應(yīng) 最少 。目的是節(jié)省存儲(chǔ)空間，提高操作效率，消除不必要的冗余。但要注意，實(shí)際使用時(shí)并不一定要達(dá)到最小冗余，因?yàn)橛袝r(shí)帶點(diǎn)冗余對(duì)提高查詢速度是有好處的。 47 本章小結(jié) ? 本章討論如何設(shè)計(jì)關(guān)系模式問題。關(guān)系模式設(shè)計(jì)得好與壞，直接影響到數(shù)據(jù)冗余度、數(shù)據(jù)一致性等問題。要設(shè)計(jì)好的數(shù)據(jù)庫模式，必須有一定的理論為基礎(chǔ)。這就是模式規(guī)范化理論。 ? 在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)冗余是指同一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)了多次，由數(shù)據(jù)冗余將會(huì)引起各種操作異常。通過把模式分解成若干比較小的關(guān)系模式可以消除冗余。 ? 函數(shù)依賴 X→Y 是數(shù)據(jù)之間最基本的一種聯(lián)系，在關(guān)系中有兩個(gè)元組，如果 X值相等那么要求 Y值也相等。FD有一個(gè)完備的推理規(guī)則集。 48 ? 關(guān)系模式在分解時(shí)應(yīng)保持“等價(jià)”，有數(shù)據(jù)等價(jià)和語義等價(jià)兩種，分別用 無損分解 和 保持依賴 兩個(gè)特征來衡量。前者能保持泛關(guān)系在投影聯(lián)接以后仍能恢復(fù)回來，而后者能保證數(shù)據(jù)在投影或聯(lián)接中其語義不會(huì)發(fā)生變化，也就是不會(huì)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(lián)系。 49 ?范式是衡量模式優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，范式表達(dá)了模式中數(shù)據(jù)依賴之間應(yīng)滿足的聯(lián)系。如果關(guān)系模式 R是 3NF，那么 R上成立的非平凡FD都應(yīng)該左邊是超鍵或右邊是非主屬性。如果關(guān)系模式 R是 BCNF，那么 R上成立的非平凡的 FD都應(yīng)該左邊是超鍵。范式的級(jí)別越高，其數(shù)據(jù)冗余和操作異?，F(xiàn)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(guān)系模式的規(guī)范化過程實(shí)際上是一個(gè)“分解”過程：把邏輯上獨(dú)立的信息放在獨(dú)立的關(guān)系模式中。分解是解決數(shù)據(jù)冗余的主要方法，也是規(guī)范化的一條原則：“關(guān)系模式有冗余問題就分解它”。 51 課堂練習(xí)： 設(shè)有關(guān)系模式 R（運(yùn)動(dòng)員編號(hào)，比賽項(xiàng)目，成績，比賽類別，比賽主管），如果規(guī)定：每個(gè)運(yùn)動(dòng)員每參加一個(gè)比賽項(xiàng)目，只有一個(gè)成績；每個(gè)比賽項(xiàng)目只屬于一個(gè)比賽類別；每個(gè)比賽類別只有一個(gè)比賽主管。試回答下列問題： ? ⑴ 根據(jù)上述規(guī)定，寫出模式 R的基本 FD和關(guān)鍵碼； ? ⑵ 說明 R不是 2NF的理由，并把 R分解成 2NF模式集； ? ⑶ 進(jìn)而分解成 3NF模式集。 52 解：⑴ 基本的 FD有 3個(gè)： （運(yùn)動(dòng)員編號(hào)，比賽項(xiàng)目） → 成績 比賽項(xiàng)目 → 比賽類別 比賽類別 → 比賽主管 R的關(guān)鍵碼為（運(yùn)動(dòng)員編號(hào)，比賽項(xiàng)目）。 ⑵ R有兩個(gè)這樣的 FD： （運(yùn)動(dòng)員編號(hào)，比賽項(xiàng)目） → （比賽類別，比賽主管） 比賽項(xiàng)目 → （比賽類別，比賽主管） 可見，前一個(gè) FD是部分（局部）函數(shù)依賴，所以 R不是2NF模式。 如果把 R分解成 R1（ 比賽項(xiàng)目 ，比賽類別，比賽主管） R2（ 運(yùn)動(dòng)員編號(hào) ，比賽項(xiàng)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(gè) FD： 比賽項(xiàng)目 → 比賽類別 比賽類別 → 比賽主管 因此，“比賽項(xiàng)目 → 比賽主管”是一個(gè)傳遞依賴， R1不是3NF模式。 R1應(yīng)分解為 R11（ 比賽項(xiàng)目 ， 比賽類別 ） R12（ 比賽類別 ，比賽主管） 這樣， ρ={R11， R12， R2}是一個(gè) 3NF模式集。
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