【正文】 練習(xí)解答 ⑶ 分解為高一級(jí)范式。 ⑵ 存在。 ? R的候選碼為課程名，而課程名 →教師名，教師名 →課程名，教師名 →教師地址，課程名 →教師地址，即存在非主屬性“教師地址”對(duì)候選碼“課程名”的傳遞函數(shù)依賴(lài)，因此 R不是3NF。 規(guī)范化總結(jié) ? 不能說(shuō)規(guī)范化程度越高的關(guān)系模式就越好 ? 在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)模式結(jié)構(gòu)時(shí)，必須對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)際情況和用戶(hù)應(yīng)用需求作進(jìn)一步分析，確定一個(gè)合適的、能夠反映現(xiàn)實(shí)世界的模式 練習(xí) ? 設(shè)有下表所示的關(guān)系 R：一門(mén)課程只能由一個(gè)教師教授，一個(gè)教師可以教授多門(mén)課程，一個(gè)教師有固定的住址。 規(guī)范化總結(jié) ? 規(guī)范化理論為數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)提供了理論的指南和工具，提供了一套完整的模式分解方法 ? 規(guī)范化的投影分解方法不是唯一的 ? 如果分解既具有無(wú)損連接性，又具有函數(shù)依賴(lài)保持性，則分解一定能夠達(dá)到 3NF，但不一定能夠達(dá)到 BCNF ? 規(guī)范化的基本原則就是遵從概念單一化“一事一地”的原則，即一個(gè)關(guān)系只描述一個(gè)實(shí)體或者實(shí)體間的聯(lián)系。 – 具有無(wú)損連接性的分解不一定具有函數(shù)依賴(lài)保持性。 ? 如果一個(gè)分解具有函數(shù)依賴(lài)保持性，則可以減輕或解決各種異常情況，保證關(guān)系中的數(shù)據(jù)滿(mǎn)足完整性約束。 ? 分解既不具有無(wú)損連接性，也不具有函數(shù)依賴(lài)保持性，同樣存在著數(shù)據(jù)操作的異常情況。所以其 分解是不可恢復(fù) 的。 ? S2和 D2在 MN上的自然連接的結(jié)果。 ? 說(shuō)明：分解只具有無(wú)損連接性，而不具有函數(shù)依賴(lài)保持性。 第二種分解方法 ? 原因：分解得到的兩個(gè)關(guān)系模式不是相互獨(dú)立的。 更換系主任時(shí) ， 需改動(dòng)較多的學(xué)生記錄 。 某系學(xué)生全部畢業(yè)而沒(méi)有招生時(shí) ，要?jiǎng)h除全部學(xué)生的記錄 ， 兩個(gè)關(guān)系都要涉及 ，有關(guān)該系的信息將被刪除 。 當(dāng)一個(gè)新系沒(méi)有招生時(shí) ， 系主任的名字則無(wú)法插入 。 每個(gè)系名和系主任的名字存儲(chǔ)的次數(shù)等于該系的學(xué)生人數(shù) 。 ? SD=S1*D1，關(guān)系模式 SD等于 S1和 D1在 SNO上的自然連接，這種分解也具有無(wú)損連接性，保證不丟失原關(guān)系中的信息。 ? 分解既具有無(wú)損連接性，又具有函數(shù)依賴(lài)保持性。 保證不丟失信息 減輕或解決各種異常情況 例題綜合 ? 對(duì)于關(guān)系模式 D(SNo,SN,Age,Dept,MN)規(guī)范到 3NF，可以有以下三種不同的分解方法： 第一種分解方法 ? 第一種分解方法： – S(SNo,SN,Age,Dept) – D(Dept,MN) ? 復(fù)原方法： – SD(SNo,SN,Age,Dept,MN) =S[SNo,SN,Age,Dept]*D[Dept,MN]， – 即，用其兩個(gè)投影在 DEPT上的自然連接可復(fù)原關(guān)系模式 SD。 規(guī)范化的要求 ? 函數(shù)依賴(lài)保持性 （ Preserve Dependency） ? 設(shè)關(guān)系模式 R(U， F)被分解為若干個(gè)關(guān)系模式R1(U1， F1)， R2(U2， F2)， … , Rn(Un， Fn)， 其中 U=U1U2… UN， 如果 F所蘊(yùn)含的函數(shù)依賴(lài)一定也由分解得到的某個(gè)關(guān)系模式中的函數(shù)依賴(lài) Fi所蘊(yùn)含 ， 則稱(chēng)關(guān)系模式 R的分解具有函數(shù)依賴(lài)保持性 。 ? 在這些分解方法中，只有能夠保證分解后的關(guān)系模式與原關(guān)系模式等價(jià)的方法才是有意義的。 1NF ↓ 消除 非主屬性 對(duì)碼的部分函數(shù)依賴(lài) 消除決定屬性 2NF 集對(duì)碼的非平 ↓ 消除 非主屬性 對(duì)碼的傳遞函數(shù)依賴(lài) 凡函數(shù)依賴(lài) 3NF ↓ 消除 主屬性 對(duì)碼的部分和傳遞函數(shù)依賴(lài) BCNF ↓ 消除非平凡且非函數(shù)依賴(lài)的多值依賴(lài) 4NF 規(guī)范化的基本思想 – 消除不合適的數(shù)據(jù)依賴(lài) – 使模式中的各關(guān)系模式達(dá)到某種程度的“分離” – 采用“一事一地”的模式設(shè)計(jì)原則 ? 讓一個(gè)關(guān)系描述一個(gè)概念、一個(gè)實(shí)體或者實(shí)體間的一種聯(lián)系。 ? 規(guī)范化程度可以有多個(gè)不同的級(jí)別 ? 一個(gè)低一級(jí)范式的關(guān)系模式，通過(guò)模式分解可以轉(zhuǎn)換為若干個(gè)高一級(jí)范式的關(guān)系模式集合，這種過(guò)程就叫 關(guān)系模式的規(guī)范化 ? 規(guī)范化的目的是使結(jié)構(gòu)合理，消除存儲(chǔ)異常，使數(shù)據(jù)冗余盡量小，便于插入、刪除和更新。 一個(gè) BCNF的關(guān)系模式不一定是 4NF 4NF的關(guān)系模式必定是 BCNF的關(guān)系模式 4NF是 BCNF的推廣 分解為第四范式 例： CTB(C,T,B) ∈ 4NF 存在非平凡的多值依賴(lài) C→→T，且 C不是候選碼 ? 用投影分解法把 CTB分解為如下兩個(gè)關(guān)系模式： CT(C, T) ∈ 4NF CB(C, B) ∈ 4NF C→→T， C→→B是平凡多值依賴(lài) 課程 C 教師 T 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 吳勝利 陳 晨 王 平 張京生 課程 C 參考書(shū) B 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) SQL Server2021 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程 課程 C 教師 T 參考書(shū) B 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 吳勝利 吳勝利 吳勝利 陳 晨 陳 晨 陳 晨 王 平 王 平 張京生 張京生 數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) SQL Server2021 數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) SQL Server2021 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程 分解為第四范式 關(guān)系模式的規(guī)范化 ? 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)范化理論是數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)的工具。 t x y1 z2 s x y2 z1 w x y1 z1 v x y2 z2 第四范式（ 4NF） ? 定義 :設(shè)有一關(guān)系模式 R（ U）， U是其屬性全集，X,Y是 U的子集， D是 R上的數(shù)據(jù)依賴(lài)集。 用規(guī)范二維表表示 CTB C與 T間的聯(lián)系被稱(chēng)為多值依賴(lài) 多個(gè) T對(duì)應(yīng)一個(gè) C ；多個(gè) B對(duì)應(yīng)一個(gè) C ； 一個(gè)確定的 C值，與其所對(duì)應(yīng)的一組 T值與 B值無(wú)關(guān) CTB轉(zhuǎn)化成規(guī)范化的關(guān)系： 課程 C 教師 T 參考書(shū) B 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 吳勝利 吳勝利 吳勝利 陳 晨 陳 晨 陳 晨 王 平 王 平 張京生 張京生 數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) SQL Server2021 數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) SQL Server2021 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程 多值依賴(lài)的形式化定義 ? 在 R（ U）的任一關(guān)系 r中，如果存在元組 t， s 使得t[X]=s[X]，那么就必然存在元組 w， v? r，（ w， v可以與 s， t相同），使得 w[X]=v[X]=t[X]，而 w[Y]=t[Y]，w[Z]=s[Z]， v[Y]=s[Y]， v[Z]=t[Z]（即 交換 s， t元組的 Y值所得的兩個(gè)新元組必在 r中 ），則 Y多值依賴(lài)于 X，記為 X→→Y。 課程 C 教師 T 參考書(shū) B 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 吳勝利 陳 晨 數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) SQL Server 2021 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 王 平 張京生 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程 關(guān)系 CTB 用規(guī)范二維表表示 CTB 課程 C 教師 T 參考書(shū) B 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 吳勝利 吳勝利 吳勝利 陳 晨 陳 晨 陳 晨 王 平 王 平 張京生 張京生 數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) SQL Server2021 數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) SQL Server2021 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程 數(shù)據(jù)冗余大 插入異常 刪除異常 CTB轉(zhuǎn)化成規(guī)范化的關(guān)系： 多值依賴(lài)與第四范式（續(xù)） ? CTB ∈ BCNF – 具有唯一候選碼 (C,T,B)， 即全碼 ? CTB模式中存在的問(wèn)題 (1)數(shù)據(jù)冗余大：有多少名任課教師，參考書(shū)就要存儲(chǔ)多少次 (2)插入操作復(fù)雜：當(dāng)某一課程增加一名任課教師時(shí)，該課程有多少本參照書(shū)，就必須插入多少個(gè)元組 (3) 刪除操作復(fù)雜：某一門(mén)課要去掉一本參考書(shū)，該課程有多少名教師，就必須刪除多少個(gè)元組 (4) 修改操作復(fù)雜：某一門(mén)課要修改一本參考書(shū)，該課程有多少名教師，就必須修改多少個(gè)元組 ? 產(chǎn)生原因 :存在多值依賴(lài) 多值依賴(lài) ? 定義 : 設(shè)有關(guān)系模式