【正文】 ），X，Y是U的子集，存在XY，且Y不依賴于X的任意一個(gè)子集X’，不存在X’Y我們稱為Y對(duì)X是完全函數(shù)依賴。3)如果屬性X和Y之間是M:N的關(guān)系，則X與Y之間不存在著函數(shù)依賴關(guān)系。1)如果屬性集X和Y之間是1:1關(guān)系，則一定存在著XY，YX，記作：XY假如學(xué)生中沒(méi)有重名的。(學(xué)號(hào),課程號(hào))成績(jī)學(xué)號(hào)姓名屬性之間的關(guān)系與實(shí)體之間的關(guān)系一樣，也存在著一對(duì)一，一對(duì)多和多對(duì)多的聯(lián)系。這不是我們討論的范疇。學(xué)生(學(xué)號(hào),姓名,性別，系號(hào)，系名，系主任，課程號(hào)，課程名，成績(jī))主鍵：學(xué)號(hào)+課程號(hào)則關(guān)系學(xué)生存在著如下函數(shù)依賴:學(xué)號(hào)姓名，學(xué)號(hào)性別，學(xué)號(hào)系號(hào)，系號(hào)系名,系號(hào)系主任，課程號(hào)課程名,(學(xué)號(hào),課程號(hào))成績(jī)一個(gè)關(guān)系的所有函數(shù)依賴的集合，稱為函數(shù)依賴集，用F表示。X，Y是U的子集，如果給定一個(gè)X的值就有一個(gè)Y值與之對(duì)應(yīng)，我們稱為XY。4NF和5NF是才討論多值依賴和連接依賴。一個(gè)合理的關(guān)系模式必須具有以下4個(gè)條件：1)數(shù)據(jù)冗余度小2)沒(méi)有插入異常3)沒(méi)有刪除異常4)沒(méi)有更新異常 函數(shù)依賴一、數(shù)據(jù)依賴是現(xiàn)實(shí)世界事物之間的相互關(guān)聯(lián)性的一種表達(dá)，是屬性間的固有語(yǔ)義的體現(xiàn)，也就是關(guān)系模式中屬性之間的聯(lián)系。將關(guān)系模式學(xué)生進(jìn)行分解，分別為四個(gè)關(guān)系：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，系號(hào)）系（系號(hào)，系名，系主任）課程（課程號(hào)，課程名）選課（學(xué)號(hào),課程號(hào),成績(jī)）分解后的關(guān)系不再存在數(shù)據(jù)冗余，各種異常的現(xiàn)象了。當(dāng)一個(gè)系的所有學(xué)生都畢業(yè)離校，則學(xué)生信息將從該關(guān)系中刪除，而該系并沒(méi)有取消，此時(shí)刪除學(xué)生的同時(shí)，將系的信息也一并刪除了。因?yàn)橐陨详P(guān)系的主鍵是：學(xué)號(hào)和課程號(hào)的組合。學(xué)生(學(xué)號(hào),姓名,性別，系號(hào)，系名，系主任，課程號(hào)，課程名，成績(jī))對(duì)于以上學(xué)生關(guān)系存在著如下總是：一個(gè)系有多個(gè)學(xué)生，一個(gè)學(xué)生屬于一個(gè)系，則有一個(gè)學(xué)生，就有對(duì)應(yīng)系號(hào)，系名和系主任，當(dāng)一個(gè)系有1000名學(xué)生時(shí)，則系號(hào)，系名和系主任，出現(xiàn)1000次?？偨Y(jié)：，并運(yùn)算、交運(yùn)算、差運(yùn)算和廣義笛卡爾積，選擇、投影、連接、自然連接和除第3章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化理論在給定的一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境下，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系模式如何是合理，要考慮關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化。SA B A1 b2查詢選修了全部課程的學(xué)生的學(xué)號(hào)和姓名用選課除以課程和學(xué)生的自然連接。記作：R247。R中的Y與S中的Y可以有不同屬性名，但必須出自同一個(gè)域。記作：R*S班級(jí)（班號(hào)，班名，班導(dǎo)師）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，班號(hào)）班級(jí)*學(xué)生在寫(xiě)關(guān)系代數(shù)表達(dá)式時(shí)，經(jīng)常會(huì)用到自然連接，選擇和投影，三者運(yùn)算必須是先連接，后選擇，再投影。運(yùn)算結(jié)果是：111111自然連接是連接中等值連接的特例，是一種去掉重復(fù)屬性的等值連接。而且原則上是同名屬性。記作:R∞S F其中F表示連接的條件，一般格式為：屬性名 運(yùn)算符 屬性名。大于連接就是指連接條件為號(hào)小于連接就是指連接條件為號(hào)。連接按連接條件分為：等值連接，大于連接和小于連接。Π學(xué)號(hào),姓名（σ性別=’男’ ∧出生日期≥’19800101’(學(xué)生)）(join) 連接是又目運(yùn)算，關(guān)系R和關(guān)系S的連接，是從關(guān)系R和關(guān)系S中的廣義笛卡爾積中，選擇滿足連接條件的元組，所組成一個(gè)新的關(guān)系。對(duì)選擇后的數(shù)據(jù)再進(jìn)行投影操作。Π1,2,3(學(xué)生)選擇和投影一般情況下都不是獨(dú)立使用的，經(jīng)常是二者組合運(yùn)算。記作：Π投影屬性名(關(guān)系名)例2:從以上學(xué)生關(guān)系中查詢學(xué)生的學(xué)號(hào)，姓名和性別。如果是單純的投影，則屬性減少，元組個(gè)數(shù)不變。其中學(xué)號(hào)為1，姓名為2，性別為3,依此類推。寫(xiě)出關(guān)系代數(shù)表達(dá)式。 記?。害褾(R) 其中F是選擇的條件，R是關(guān)系名。1. 選擇選擇也稱為選取，是單目運(yùn)算，是根據(jù)一定的條件在給定的關(guān)系R中選擇若干元組所組成的一個(gè)新的關(guān)系。選擇：篩選，選取，對(duì)元組的操作。三、專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算 專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算分為選擇、投影和連接，以及自然連接，其中選擇和投影是單目運(yùn)算，連接是雙目運(yùn)算，且自然連接是連接的特例。元組的個(gè)數(shù)是兩個(gè)關(guān)系元組個(gè)數(shù)之積。但不含有S關(guān)系的元組。3）如果是交運(yùn)算，則得到的關(guān)系屬性不變，元組減少。對(duì)傳統(tǒng)的集合運(yùn)算總結(jié)：1）傳統(tǒng)的集合運(yùn)算要求兩個(gè)關(guān)系必須是相容的，它們是雙目運(yùn)算。查詢計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)10班女同學(xué)的學(xué)號(hào)，姓名和班名。RS111111111444111555222111222444222555333111333444333555橫向的組合。即使是同名屬性也不去掉，含重名屬性。N目和m目表示關(guān)系的屬性個(gè)數(shù)。R∩S=S（SR）兩個(gè)分別為n目和m目的關(guān)系R和關(guān)系S的廣義笛卡爾積是一個(gè)(n+m)列的元組的集合。且R與關(guān)系S的差，和關(guān)系S與R的差是不是。記?。篟USRUSABC111222333444555關(guān)系R與關(guān)系S的交運(yùn)算是由既屬于R又屬于S的元組組成，即關(guān)系R和關(guān)系S的公共元組。但廣義笛卡爾積不需要是相容的。Create table student(學(xué)號(hào) char(8) primary key,性別 char(2) check 性別=’男’ or 性別=’女’,班號(hào) char(4) foreign key references 班級(jí)(班號(hào)))1)關(guān)系運(yùn)算的對(duì)象和結(jié)果都是關(guān)系。實(shí)體、域、參照完整性主鍵和候選鍵，檢查約束，外鍵。主表中屬性是主鍵，子表中不是主鍵，稱為外鍵。 ，關(guān)系代數(shù)的分類，關(guān)系代數(shù)的運(yùn)算符。其他運(yùn)算都可以通過(guò)烴上五種基本操作運(yùn)算得到。除3)算術(shù)比較運(yùn)算：,=,≥≤≠4)邏輯運(yùn)算符：∧與∨或┐非關(guān)系代數(shù)的分類分為兩類：1)傳統(tǒng)的集合運(yùn)算，分為并集、交集、差集和廣義的笛卡爾積2)專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算，分為選擇，投影，連接，自然連接和除。12+45=57關(guān)系代數(shù)的運(yùn)算對(duì)象是關(guān)系，運(yùn)算結(jié)果也是關(guān)系。一、關(guān)系代數(shù)的分類及其運(yùn)算符關(guān)系代數(shù)是一種抽象的查詢語(yǔ)言，稱為ISBL語(yǔ)言。即為關(guān)系。本節(jié)重點(diǎn)介紹數(shù)據(jù)操作。完整性的約束都是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的。域完整性通過(guò)約束規(guī)則來(lái)實(shí)現(xiàn)。在sql的定義語(yǔ)言中的create table中使用foreign key 來(lái)實(shí)現(xiàn)（參照完整性）是針對(duì)某一個(gè)具體的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的約束條件，反映衛(wèi)個(gè)應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語(yǔ)義要求。訂單表中的職工號(hào)必須取自職工表中的職工號(hào)。 是指兩個(gè)關(guān)系，外鍵所處的關(guān)系中的外鍵值必須取值（參照）另一個(gè)關(guān)系的主鍵值。學(xué)生關(guān)系中學(xué)號(hào)是主關(guān)鍵字，就保存了實(shí)體完整性。這也說(shuō)明一個(gè)關(guān)系中不能出現(xiàn)完全相同的元組。關(guān)系的完整性有三類完整性約束：分別是實(shí)體完整性、參照完整性和域完整性（用戶自定義完整性）。其中數(shù)據(jù)完整性控制。D5 c6 456D5 c11 456D11 c11 456D11 c6 456Null c6 456第一考慮主鍵不能重復(fù)，第二考慮外鍵具有參照關(guān)系。則下列元組哪一個(gè)能正確到訂單表中。例：假如關(guān)系職工表中，職工號(hào)為c1c10。即S中的外部關(guān)系鍵的取值必須參照R中的主關(guān)鍵字的值，或者取為空值。而在另一個(gè)關(guān)系R中是主關(guān)鍵字，則該屬性在關(guān)系S中稱為外部關(guān)系鍵。授課關(guān)系（教師號(hào),課程號(hào),學(xué)號(hào)）教師號(hào)課程號(hào)學(xué)號(hào)101A1901101A1902102A2901101A2902該關(guān)系的候選鍵是：教師號(hào)+課程號(hào)+學(xué)號(hào)，稱為全碼。非主屬性：不包含在候選鍵中的屬性叫非主屬性。則稱為主鍵。2)最小性：在候選鍵中，去掉一個(gè)屬性就不能保證惟一了。學(xué)生關(guān)系中的候選鍵可以是學(xué)號(hào)，身份證號(hào)，也可以是學(xué)號(hào)+姓名，學(xué)號(hào)+性別，身份證號(hào)+出生日期，這句話是錯(cuò)誤的。候選鍵的屬性值不允許出現(xiàn)空值和重復(fù)值。候選鍵在一個(gè)關(guān)系中可以有多個(gè)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式就是關(guān)系模式的集合。關(guān)系模式是靜態(tài)的。三、關(guān)系模式和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式是對(duì)一個(gè)關(guān)系結(jié)構(gòu)的描述，知道關(guān)系模式，就能生成一個(gè)關(guān)系。，即同質(zhì)的。二、關(guān)系的性質(zhì)二維表與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)表相似，但不一定所有表格都是二維表。關(guān)系體是指關(guān)系結(jié)構(gòu)中的內(nèi)容或者數(shù)據(jù)，它隨著記錄的建立和修改而變化，關(guān)系體是動(dòng)態(tài)的。關(guān)系頭是由屬性名所構(gòu)成的一個(gè)集合，是對(duì)關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，是固定不變的。笛卡爾積的任一個(gè)子集稱為定義在域d1,d2上的n元關(guān)系。開(kāi)始一個(gè)新的集合，就是笛卡爾積。性別={男，女}給定一組域，D1，D1,……，d1,d2的笛卡爾積為：D1D2……Dn 相當(dāng)一張二維表。每一個(gè)域所包含的值的個(gè)數(shù)稱為域的基數(shù)，在關(guān)系中域是指一個(gè)屬性的取值范圍。 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其形式化定義 關(guān)系模型是采用二維表的結(jié)構(gòu)描述實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系，關(guān)系模型中，任何實(shí)體和實(shí)體之間的聯(lián)系都表示為關(guān)系。10)邏輯模型分哪三種數(shù)據(jù)模型，特點(diǎn)是什么。7)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)，即三級(jí)模式和二級(jí)映象8)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性是什么， 包括哪兩種，用什么映象來(lái)實(shí)現(xiàn)。4)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段的特點(diǎn)有哪些？5)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)包括哪個(gè)五個(gè)部分。本章復(fù)習(xí)的重點(diǎn)：數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、實(shí)體、屬性、實(shí)體集、實(shí)體型、鍵、數(shù)據(jù)模型。關(guān)系的規(guī)范化理論，關(guān)系數(shù)據(jù)理論等。6個(gè)階段。，出現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)研究領(lǐng)域主要有三個(gè)領(lǐng)域：研究的目標(biāo)就是提高系統(tǒng)的性能和提高用戶的生產(chǎn)率。，出現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。二、第二代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三、 第三代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型。4)重載代碼重用。3)繼承父類，子類。人類。對(duì)象是類的實(shí)例。面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型OO，面向?qū)ο?，OOP:面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)。關(guān)系模型的優(yōu)點(diǎn)比較多，它是建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論的基礎(chǔ)上的，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清晰，用戶易懂易用。學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生日期）。關(guān)系：一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一張二維表。表體是用來(lái)描述實(shí)體的，所有的集合稱為實(shí)體集。學(xué)生關(guān)系學(xué)號(hào)姓名性別出生日期班號(hào)99001張一男0199002李四女021）關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一張二維表，由表名，表頭和表體三部分構(gòu)成。目前比較流行的關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫(kù)，如foxpro，access，oracle，sql server，informix，sybase等。3)記錄間的聯(lián)系本質(zhì)上是通過(guò)存取路徑實(shí)現(xiàn)的。缺點(diǎn)：1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，隨著應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變復(fù)雜。3)允許結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系。特點(diǎn)：1)至少有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親。3)查詢下級(jí)結(jié)點(diǎn)必須通過(guò)雙親結(jié)點(diǎn)典型代表是DBTG系統(tǒng)。層次模型的缺點(diǎn)：1)不能直接表示兩個(gè)以上的實(shí)體型間的復(fù)雜聯(lián)系。不能描述多對(duì)多的聯(lián)系。層次模型用樹(shù)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（有向樹(shù)）描述實(shí)體以及實(shí)體之間的聯(lián)系。統(tǒng)稱為非關(guān)系模型。六、三種數(shù)據(jù)模型 目前，在數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域中常用的數(shù)據(jù)模型有層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。 是一組完整性規(guī)則的集合。 是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的各種數(shù)據(jù)允許執(zhí)行的操作的集合,包括操作及相應(yīng)的操作規(guī)則 ，它是描述數(shù)據(jù)庫(kù)的動(dòng)態(tài)特性。數(shù)據(jù)模型的三要素分別是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束描述數(shù)據(jù)庫(kù)的組成對(duì)象以及對(duì)象間的聯(lián)系，通常指的是數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)。無(wú)向的。標(biāo)注屬性名聯(lián)系：用菱形來(lái)表示。在ER圖中分別用以下三種符號(hào)表示：實(shí)體：用矩形來(lái)表示。用ER圖來(lái)描述實(shí)體以及實(shí)體之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的邏輯模型主要包括：層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ?。是屬于?jì)算機(jī)世界中的模型，是按照計(jì)算機(jī)的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)建模的。如ER圖就是一個(gè)概念模型。概念模型是信息世界中的模型，與任何DBMS無(wú)關(guān)。三、數(shù)據(jù)模型的分類 根據(jù)模型的應(yīng)用不同，將數(shù)據(jù)模型分為兩類。在sql server中用數(shù)據(jù)表來(lái)描述實(shí)體集。一個(gè)記錄由多個(gè)字段構(gòu)成。1）字段就是實(shí)體的屬性，也稱為數(shù)據(jù)項(xiàng)，字段名就是屬性名。在此位置，注意給定兩個(gè)實(shí)體和語(yǔ)義約定，必須知道實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系類型。多對(duì)多聯(lián)系即實(shí)體集A中的一個(gè)實(shí)體與實(shí)體庥B中的多個(gè)對(duì)應(yīng)，反之亦然。實(shí)驗(yàn)室和電腦就是一對(duì)多的聯(lián)系。一方和多方，如班級(jí)和學(xué)生，班級(jí)是一方，學(xué)生是多方，班級(jí)和學(xué)生是一對(duì)多的聯(lián)系。班級(jí)實(shí)體和班長(zhǎng)實(shí)體之間就是一對(duì)一的聯(lián)系。一對(duì)一聯(lián)系（1：1）即實(shí)體集A中的一個(gè)實(shí)體至多與實(shí)體集B中的一個(gè)實(shí)體對(duì)應(yīng)，反之亦然。班級(jí)實(shí)體（班號(hào)，班名，班導(dǎo)師）學(xué)生實(shí)體（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生日期）課程實(shí)體（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）一個(gè)班級(jí)有多名學(xué)生，一個(gè)學(xué)生屬于一個(gè)班級(jí)，一個(gè)學(xué)生選修多門(mén)課程，一門(mén)課程有多個(gè)學(xué)生選修。事物之間不是獨(dú)立存在的，事物之間都存在著一定的聯(lián)系。如性別，只能是男或女，月份，只能是112，7）實(shí)體間的聯(lián)系對(duì)于任何一個(gè)實(shí)體，實(shí)體內(nèi)部各屬性之間有一定的聯(lián)系。屬性值是有一定的范圍的。課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）課程實(shí)體的鍵就是課程號(hào)。選課實(shí)體（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）選課實(shí)體的鍵是學(xué)號(hào)和課程號(hào)。學(xué)生實(shí)體（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生日期）學(xué)號(hào)就是學(xué)生實(shí)體的鍵。能在一個(gè)實(shí)體集中，惟一確定一個(gè)實(shí)體屬性或?qū)傩越M叫