[理學(xué)]第六章關(guān)系數(shù)據(jù)理論-資料下載頁
2025-10-10 01:03本頁面
【正文】 X→Y ） ? 如果 R ∈ 4NF， 則 R ∈ BCNF 不允許 有非平凡且非函數(shù)依賴的 多值依賴 允許 的是 函數(shù)依賴 （是非平凡多值依賴） 4NF 一個存在多值依賴的關(guān)系模式 ， 其數(shù)據(jù)冗余量特別大 ， 而且還有其他異常現(xiàn)象 。 如果把上面的關(guān)系 TEACH分解成兩個關(guān)系 C_T和C_B， 如下表 。 (a) C_T關(guān)系 C T 高等數(shù)學(xué) 張華民 高等數(shù)學(xué) 王天華 高等數(shù)學(xué) 林靜 普通物理 吳剛 普通物理 李曉芳 (b) C_B關(guān)系 C B 高等數(shù)學(xué) 高等數(shù)學(xué) 高等數(shù)學(xué) 高等數(shù)學(xué)教程 普通物理 物理學(xué) 普通物理 普通物理 普通物理 普通物理基礎(chǔ) 把關(guān)系分解成僅含平凡多值依賴的多個關(guān)系 ,定義一個其條件比BCNF更苛刻的范式 ， 即 4NF。 一個滿足 4NF的關(guān)系模式的特點(diǎn)是： ?該關(guān)系模式滿足 BCNF； ?該關(guān)系模式只允許出現(xiàn)平凡多值依賴 。 將 TEACH分解后產(chǎn)生的 C_T(C,T) 和 C_B(C,B) ， 顯然因?yàn)橛蠧→→T 和 C→→B ， 故不存在非平凡多值依賴 ， 從而有 C_T∈ 4NF和C_B∈ 4NF 上例中的關(guān)系模式 TEACH為例 ， 雖然是 BCNF， 但不是 4NF， 因?yàn)樵?TEACH (C,T,B)中有 :C→→ T和 C→→ B， 關(guān)鍵字是 CTB。 雖然TEACH∈ BCNF， 但 C不是關(guān)鍵字 ， 即 TEACH? 4NF。 關(guān)系模式規(guī)范化的基本步驟 練習(xí)題 設(shè)有關(guān)系模式 R(學(xué)號 Sno,課程號 Cno,成績 G,任課教師 TN,教師專長 TS)，基于 R的函數(shù)依賴集F={(Sno,Cno)→G,Cno→TN,TN→TS}, 判斷 R為第幾范式？ 判斷步驟： ① 是否為 1NF； ② 候選碼有（ sno， o），非主屬性為（ g， tn和 ts） ③ 判斷函數(shù)依賴集中非主屬性是否完全函數(shù)依賴于候選碼；非主屬性 G對鍵是完全依賴： (S,C)→G 。但非主屬性TN,TS對鍵是部分依賴 (他們僅依賴于鍵的真子集 C)。 ④ 得出結(jié)論：屬于 1NF； 設(shè)有關(guān)系模式 R(Sno,sname,sdept)，函數(shù)依賴集F={sno→sname ， Sno→sdept,}, 判斷 R為第幾范式？ 判斷步驟： ① 是否為 1NF； ② 候選碼為（ sno），非主屬性為（ sname和 sdept） ③ 判斷函數(shù)依賴集中非主屬性是否完全函數(shù)依賴于候選碼；非主屬性 grade對鍵是完全依賴；但非主屬性 sname對碼是部分依賴 (僅依賴于鍵的真子集 sno。屬于 2NF； ④ 非主屬性為（ sname和 sdept）是否存在傳遞依賴候選碼→ 屬于 3NF； ⑤ 主屬性 sno 是否存在對碼的部分和傳遞依賴 → 屬于BCNF； ⑥ 得出結(jié)論：屬于 BCNF 設(shè)有關(guān)系模式 R(課程 C,教師 T,參考書 B)，學(xué)校中某一門課程由多個教師講授，使用相同的一套參考書 。教師可講授多門課程，每種參考書也可以供多門課程使用。判斷 R為第幾范式？ 判斷步驟： ① 是否為 1NF； ② 候選碼為（ C,T,B），為全碼； ③ 屬于 3NF； ④ 主屬性是否存在對碼的部分和傳遞依賴 → 屬于BCNF； ⑤ 得出結(jié)論：屬于 BCNF ? 以上我們完全是在函數(shù)依賴的范疇內(nèi)討論問題。屬于 BCNF的關(guān)系模式是否就很完美了呢？ ? 一個關(guān)系模式達(dá)到 BCNF,說明在函數(shù)依賴的范疇內(nèi) ,已實(shí)現(xiàn)了徹底分離 ,可消除 “ 異常 ” ； ? 但從練習(xí)可以看出，在關(guān)系 r中數(shù)據(jù)冗余和操作異常都十分明顯。究其原因，是關(guān)系 r中存在著一種稱之為 多值依賴 的數(shù)據(jù)依賴。（如課程：教師 =m： n 等） 證明一個 BCNF范式必是 3NF ? 證明：用反證法，設(shè) R是一個 BCNF，但不是3NF，則必須存在非主屬性 A和候選關(guān)鍵字 X以及屬性集 Y，使得 X?Y,Y?A,由于 R不是 3NF,也就是說 Y不可能包含 R的關(guān)鍵字，但 Y?A卻成立。根據(jù) BCNF定義， R不是 BCNF，與假設(shè)矛盾，所以一個 BCNF范式必是 3NF。 解釋第 2范式，第 3范式， BCD范式 ? 2NF:若 R∈ 1NF，且每一個非主屬性完全函數(shù)依賴于碼，則 R∈ 2NF ? 3NF：關(guān)系模式 R(U,F)中若不存在這樣的碼 X,屬性組 Y及非主屬性 Z(Z不屬于 Y),(X不函數(shù)依賴于Y) Z函數(shù)依賴于 Y成立，則稱 R(U,F) ∈ 3NF ? BCNF:關(guān)系模式 R(U,F) ∈ Y→X 且 Y不包含于 X時 X必含有碼，則 R(U,F) ∈ BCNF ? 寫出 3個關(guān)系模式分別滿足： ? 是 1NF，不是 2NF ? 是 2NF，不是 3NF ? 是 3NF，也是 BCNF ? 并說明所寫的關(guān)系模式是前者，不是（或也是）后者。 ? 1）學(xué)生選課（學(xué)號，姓名，課程號，成績） ? 屬性不可分，是 1NF；存在非主屬性對鍵碼的部分依賴，不是 2 NF ? 2）學(xué)生（學(xué)號，姓名，系別，系主任） ? 碼為單屬性，不存在部分依賴，是 2 NF，存在非主屬性對鍵碼的傳遞依賴，不是 3NF ? 3）學(xué)生（學(xué)號，姓名，年齡） ? 非主屬性對鍵碼不存在部分依賴和傳遞依賴，是 3NF ? 主屬性對鍵碼不存在部分依賴和傳遞依賴，是 BCNF ? 寫出 3個關(guān)系模式分別滿足： ? 是 1NF，不是 2NF ? 是 2NF，不是 3NF ? 是 3NF，也是 BCNF ? 并說明所寫的關(guān)系模式是前者，不是（或也是）后者。 ? 2NF:若 R∈ 1NF，且每一個非主屬性完全函數(shù)依賴于碼，則R∈ 2NF ? 3NF：關(guān)系模式 R(U,F)中若不存在這樣的碼 X,屬性組 Y及非主屬性 Z(Z不屬于 Y),(X不函數(shù)依賴于 Y) Z函數(shù)依賴于 Y成立，則稱 R(U,F) ∈ 3NF ? BCNF:關(guān)系模式 R(U,F) ∈ Y→X 且 Y不包含于 X時 X必含有碼，則 R(U,F) ∈ BCNF 舉例說明如果一個關(guān)系 R屬于 3NF,但是不一定屬于 BCNF ? 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 。語義：每個教師只教一門課。每門課有若干教師，某一學(xué)生選定某門課，就對應(yīng)一個固定的教師 。根據(jù)語義有： (S,J)T。 (S,T)?J。 T?J。這里： (S,J),(S,T)都是候選碼。所以， STJ屬于 3NF,但不屬于 BCNF，可以分解為 ST(S,T)和 TJ(T,J)。 小結(jié) 一． 關(guān)系模型概念回顧 關(guān)系、關(guān)系模型、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、定義 二． 關(guān)系模式中可能存在的異常（示例） 數(shù)據(jù)冗余、插入異常、刪除異常、更新復(fù)雜 三． 關(guān)系模式中存在異常的原因 數(shù)據(jù)依賴（定義、分類）、函數(shù)依賴 四． 關(guān)系模式的規(guī)范化 函數(shù)依賴（平凡、非平凡、完全、部分、傳遞函數(shù)依賴） 范式 ? 關(guān)系模式相關(guān)定義 ? 關(guān)系模式規(guī)范化 ? 第一范式 1NF ? 第二范式 2NF ? 第三范式 3NF ? BCNF ? 第四范式 4NF
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