關系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論-文庫吧資料
2025-04-13 20:33本頁面
【正文】 制關系模式的屬性間不允許有非平凡，而且非函數(shù)依賴的多值依賴存在。二、第四范式（4NF）定義：如果關系模式R∈1NF，對于R的每個非平凡的多值依賴X→→Y（YX），X含有碼，則稱R是第四范式，即R∈4NF課程C教員T參考書B物理李勇普通物理學物理李勇光學原理物理李勇物理習題集物理王軍普通物理學物理王軍光學原理物理王軍物理習題集數(shù)學李勇數(shù)學分析數(shù)學李勇微分方程數(shù)學李勇高等代數(shù)數(shù)學張平數(shù)學分析數(shù)學張平微分方程數(shù)學張平高等代數(shù)計算數(shù)學張平數(shù)學分析計算數(shù)學張平計算數(shù)學計算數(shù)學周峰數(shù)學分析計算數(shù)學周峰計算數(shù)學Teaching關系關系模式R∈4NF時，R中所有的非平凡多值依賴實際上就是函數(shù)依賴。函數(shù)依賴可看成是多值依賴的特例，即函數(shù)依賴一定是多值依賴。這就是多值依賴的約束規(guī)則。而多值依賴X→→Y若在R（U）上成立，卻不能斷言對于任何Y’ Y有X→→Y’ 成立。只要在R（U）的任何一個關系r中，元組在X和Y上的值使得X→Y成立，則X→Y在任何屬性集V（XYVU）上也成立。一般地說，在R（U）上若有X→→Y在V（VU）上成立，則稱X→→Y為R（U）的嵌入型多值依賴。多值依賴具有如下性質：1. 對稱性：若X→→Y，則X→→Z，其中Z＝UXY2. 傳遞性：若X→→Y，Y→→Z，則X→→ZY3. 若X→→Y，X→→Z，則X→→YZ4. 若X→→Y，X→→Z，則X→→Y∩Z5. 若X→→Y，X→→Z，則X→→YZ，X→→ZY多值依賴與函數(shù)依賴相比，具有下面兩個基本區(qū)別：（1）多值依賴的有效性與屬性集的范圍有關若X→→Y在U上成立，則在V（XYVU）上一定成立；反之則不然，即X→→Y在V(VU)上成立，在U上并不一定成立。換句話說：如果X→→Y在R（U）中成立，則只要在R的任一關系r中存在兩個元組tt2在X屬性上的值相等，則交換這兩個元組在Y（或Z）上的值后得到的兩個新元組tt4也必是關系r中的元組。多值依賴的另一個等價的形式化定義為：設關系模式R（U），X、Y、Z是U的子集，Z＝UXY，r是R的任意一個關系，tt2是r的任意兩個元組。――例如，在關系模式Teaching中，對于一個（C，B）值（物理，普通物理學），有一組T值｛李勇，王軍｝，而這組值僅僅決定于課程C上的值（物理）。如果對R（U）的任一關系r，給定一對（x，z）值，都有一組y值與之對應，這組y值僅僅決定于x值而與z值無關。如果仔細考察這類關系模式，會發(fā)現(xiàn)它具有一種稱之為多值依賴的數(shù)據(jù)依賴關系。同樣，某門課程要去掉一本參考書時，則必須刪除相應數(shù)目的元組。因而Teaching∈BCNF。下列是用一個非規(guī)范化的表來表示教員T，課程C和參考書B之間的關系。一個關系模式如果達到了BCNF，那么，在函數(shù)依賴范圍內(nèi)，它就已經(jīng)實現(xiàn)了徹底的分離，消除了數(shù)據(jù)冗余、插入和刪除異常。關系模式Teaching仍然存在著數(shù)據(jù)冗余問題，因為存在著主屬性對碼的部分函數(shù)依賴問題。F＝｛T→C，（S，C）→T,(S，T) →C｝該關系的候選碼是（S，C）和（S，T），因此，三個屬性都是主屬性，由于不存在非主屬性，該關系一定是3NF。例如：通訊（城市名，街道名，郵政編碼）中：F＝｛（城市名，街道名）→郵政編碼，郵政編碼→城市名｝非主屬性郵政編碼完全函數(shù)依賴于碼，且無傳遞依賴，故屬于3NF，但郵政編碼也是一個決定因素，而且它沒有包含碼，所以該關系不屬于BCNF。證明：（結合傳遞依賴的定義，用反證法）注意：當R∈3NF時，R未必屬于BCNF。 R中沒有任何屬性完全函數(shù)依賴于非碼的任何一組屬性。 R中所有非主屬性對每一個碼都是完全函數(shù)依賴；216。定義2：如果關系模式R∈2NF，且它的每一個非主屬性都不傳遞依賴于任何候選碼，則稱R是第三范式，記作：R∈3NF推論1：如果關系模式R∈1NF，且它的每一個非主屬性既不部分依賴、也不傳遞依賴于任何候選碼，則R∈3NF推論2：不存非主屬性的關系模式一定為3NF五、改進的3NF——BCNF（Boyee－Codd Normal Form）定義：設關系模式R（U，F(xiàn)）∈1NF，若F的任一函數(shù)依賴X→Y（YX）中X都包含了R的一個碼，則稱R∈BCNF。原因是關系中，系辦地址不是直接函數(shù)依賴于職工號，而是因為職工號函數(shù)決定系名，而系名函數(shù)決定系辦地址，才使得系辦地址函數(shù)依賴于職工號，這種依賴是一個傳遞依賴的過程?？砂焉鲜雎毠りP系分解成如下三個關系：職工（職工號，姓名，職稱）參與項目（職工號，項目號，項目角色）項目（項目號，項目名稱）上述三個關系都符合定義2的要求，所以都符合2NF推論：如果關系模式R∈1NF，且它的每一個候選碼都是單碼，則R∈2NF符合第二范式的關系模式仍可能存在數(shù)據(jù)冗余、更新異常等問題。它存在三個問題：插入異常、刪除異常和修改異常。說明：上述定義中所謂的候選碼也包括主碼，因為碼首先應是候選碼，才可以被指定為碼。如果存在X的某一個真子集X’，使X’ → Y成立，則稱Y部分函數(shù)依賴于X，記作：X P→ Y（Partial）。所以上表還需進一步地規(guī)范化。如下表：職工號姓名基本工資職務工資工齡工資1002張三10008002001005李四1200900150職工號姓名職稱系名系辦地址學歷畢業(yè)年份1002張三教授計算機1305大學19631002張三教授計算機1305研究生19821005李四講師信電2206大學1989上表雖然符合1NF，但仍是有問題的關系，表中存在大量的數(shù)據(jù)冗余和潛在的數(shù)據(jù)更新異常。二、第一范式（1NF）定義1：如果關系模式R中不包含多值屬性，則R滿足第一范式（First Normal Form），記作：R∈1NF1NF是對關系的最低要求，不滿足1NF的關系是非規(guī)范化的關系。二維表按其規(guī)范化程度從低到高可分為5級范式（Norm
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