[理學(xué)]第三章關(guān)系數(shù)據(jù)理論-展示頁
2025-02-28 03:59本頁面
【正文】 (SNo,SName,Sage,CLno) 選課關(guān)系 SC (SNo,CNo,Score) 班級關(guān)系 Class (CLno,MN) SNo SName SAge CLno 03001 李剛 22 030001 03005 郝枚 22 030002 03007 梁棟 23 030003 CLno MN 030001 趙亦 030002 李平 SNo CNo Score 03001 00005 62 03001 00008 79 03005 00005 63 03005 00008 85 03005 00009 54 03005 00006 79 03007 00005 81 03007 00008 12 函數(shù)依賴 本節(jié)內(nèi)容 * 關(guān)系模式與函數(shù)依賴概要 * 關(guān)系模式的形式化定義和簡化形式 函數(shù)依賴的定義與性質(zhì) 函數(shù)依賴的分類 碼 13 函數(shù)依賴 * 關(guān)系模式和函數(shù)依賴概要 ? 關(guān)系模式中的 各屬性之間相互依賴 、 相互制約的聯(lián)系稱為 數(shù)據(jù)依賴 。 問題 2：什么是 “ 好 ” 的數(shù)據(jù)庫模式 ？ 問題 1：數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計為什么要遵循一定的規(guī)范化理論？ 規(guī)范化理論正是用來改造關(guān)系模式，通過 分解關(guān)系模式來消除其中不合適的數(shù)據(jù)依賴 ，以解決插入異常、刪除異常、更新異常和數(shù)據(jù)冗余問題。 例：某班級更換班主任后，系統(tǒng)必須修改與該班學(xué)生有關(guān)的每一個元組。 刪除異常 不該刪除的數(shù)據(jù)卻被刪除 例，如果某個班級的學(xué)生全部畢業(yè)了， 我們在刪除該班學(xué)生信息的同時，把這個班級及其班主任的信息也丟掉了。 ?在此關(guān)系模式中填入一部分具體的數(shù)據(jù) ， 則可得到 SMD關(guān)系模式的實例 ， 即一個教學(xué)管理數(shù)據(jù)庫 ， 如圖 。 ? 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化理論包括三個方面的內(nèi)容 ： （ 1） 函數(shù)依賴 (問題產(chǎn)生的原因 ) （ 2） 范式 （ 模式設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn) ） （ 3） 模式設(shè)計 （ 模式設(shè)計的方法 ） 其中函數(shù)依賴起著核心的作用 ， 是模式分解和模式設(shè)計的基礎(chǔ) ， 范式是模式分解的標(biāo)準(zhǔn) 。 關(guān)系模式的規(guī)范化 關(guān)系模式規(guī)范化的方法和關(guān)系模式分解的方法 4 本節(jié)內(nèi)容 規(guī)范化理論的主要內(nèi)容 關(guān)系模式的操作異常 關(guān)系模式設(shè)計中的問題 5 關(guān)系模式設(shè)計中的問題 規(guī)范化理論的主要內(nèi)容 ? 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化理論最早是由關(guān)系數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)始人 。 ? 重點(diǎn)掌握并能夠靈活運(yùn)用關(guān)系模式規(guī)范化的方法和關(guān)系模式分解的方法，這也是本章的難點(diǎn)。 ? 掌握函數(shù)依賴的有關(guān)概念。1 第 3章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論 2 本章概要 ? 內(nèi)容回顧 ： 關(guān)系數(shù)據(jù)庫、關(guān)系模式、關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言 ? 面對一個現(xiàn)實問題，如何使用 關(guān)系模式設(shè)計 關(guān)系數(shù)據(jù)庫？如何選擇一個比較好的關(guān)系模式的集合，每個關(guān)系又應(yīng)該由哪些屬性組成 系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵 ? 本章講述 關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論 ，這是數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計的理論依據(jù)。 ? 要求了解規(guī)范化理論的研究動機(jī)及其在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中的作用。 ? 第一范式、第二范式、第三范式的定義。 3 本章內(nèi)容 ? 關(guān)系模式設(shè)計中的問題 ? 函數(shù)依賴 ? 范式 ? 關(guān)系模式的規(guī)范化 關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論的三個主要內(nèi)容： 函數(shù)依賴 函數(shù)依賴是模式分解和模式設(shè)計的基礎(chǔ) 范式 范式是模式設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。 后經(jīng)許多專家學(xué)者對關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論作了深入的研究和發(fā)展 ， 形成了一整套有關(guān) 關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計的理論 。 6 關(guān)系模式設(shè)計中的問題 關(guān)系模式的操作異常問題 ?數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計為什么要遵循一定的規(guī)范化理論？ ?什么是好的關(guān)系模式？ ?某些不好的關(guān)系模式可能導(dǎo)致哪些問題？ ?怎么樣才能得到一個好的關(guān)系模式？ 7 例如 ， 要求設(shè)計 教學(xué)管理數(shù)據(jù)庫 ， 其關(guān)系模式SMD如下： SMD(SNo,SName,Sage,CLno,MN,CNo,Score) ?其中 ， SNo表示學(xué)生學(xué)號 ， SName表示學(xué)生姓名 ，Sage表示學(xué)生年齡 ， CLno表示學(xué)生所在的班級 ，MN表示班主任姓名 ， CNo表示課程號 ， Score表示成績 。 8 圖 關(guān) 系 SMD SMD主碼（ SNo， CNo） 9 問題 3： 上述關(guān)系模式存在什么問題 ？ 是否是好的數(shù)據(jù)庫模式 ？ 數(shù)據(jù)冗余太大 浪費(fèi)大量的存儲空間 例：每一個學(xué)生的姓名、年齡、班主任重復(fù)出現(xiàn) 插入異常 該插的數(shù)據(jù)插不進(jìn)去 例，如果一個班級剛成立，尚無學(xué)生，我們就無法把這個班級及其班主任的信息存入數(shù)據(jù)庫。 更新異常 數(shù)據(jù)冗余 ， 更新數(shù)據(jù)時 ， 維護(hù)數(shù)據(jù)完整性代價大 。 10 ① 盡可能少的 數(shù)據(jù)冗余； ② 沒有 插入異常； ③ 沒有 刪除異常； ④ 沒有 更新異常 。 11 問題 4：怎樣才能得到一個好的關(guān)系模式呢？ 把關(guān)系模式 SMD分解為下面三個結(jié)構(gòu)簡單的關(guān)系模式，如圖 。 ? 數(shù)據(jù)依賴一般分為 函數(shù)依賴 、 多值依賴 和 連接依賴 。 y=f(x) 如： y=2x x 函數(shù)決定 y,y 函數(shù)依賴于 x ? 函數(shù)依賴 （ Functional Dependency） 是關(guān)系模式中屬性之間的一種 邏輯依賴關(guān)系 。 Student U、 F 學(xué)校數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模式可以簡化表示為： U ＝｛ Sno, Sdept, Mname, Cname, Grade ｝ F ＝｛ ？ ｝ 16 函數(shù)依賴的定義和性質(zhì) 函數(shù)依賴 定義 設(shè)關(guān)系模式 R（ U， F）， U是屬性全集，F(xiàn)是 U上的函數(shù)依賴集， X和 Y是 U的子集，如果對于 R（ U）的任意一個可能的關(guān)系 r，對于 X的每一個具體值， Y都有唯一的具體值與之對應(yīng)，則稱 X函數(shù)決定 Y，或 Y函數(shù)依賴于 X，記作 X→Y。 學(xué)校數(shù)據(jù)庫關(guān)系模式 ： Student U、 F U ＝｛ Sno, Sdept, Mname, Cname, Grade ｝ F ＝｛ …… ｝ 17 函數(shù)依賴 屬性組 U上的一組函數(shù)依賴 F： F ＝｛ Sno → Sdept, Sdept → Mname, (Sno, Cname) → Score ｝ Sno Cname Sdept Mnam
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