關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化理論-展示頁(yè)
2025-04-16 20:33本頁(yè)面
【正文】 al Form），分別稱為1NF、2NF、3NF（BCNF）、4NF、5NF。 表中具有多值數(shù)據(jù)項(xiàng)（P103表65）例：職工號(hào)姓名工資基本工資職務(wù)工資工齡工資1002張三1000800200職工號(hào)姓名職稱系名系辦地址學(xué)歷畢業(yè)年份001張三教授計(jì)算機(jī)1305大學(xué)研究生19631982那么什么是規(guī)范化關(guān)系呢？當(dāng)一個(gè)關(guān)系中的所有分量都是不可再分的數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí)，該關(guān)系是規(guī)范化的。非規(guī)范化表存在兩種情況：216。這并非是可以由A的值計(jì)算出B的值，而是邏輯上只能存在一個(gè)B的值。函數(shù)依賴是一個(gè)與數(shù)據(jù)有關(guān)的事物規(guī)則的概念。而元組的重復(fù)則表示存在兩個(gè)完全相同的實(shí)體，這顯然是不可能的，所以碼是不允許重復(fù)取值的。如果碼的值重復(fù)，則整個(gè)元組都會(huì)重復(fù)。 函數(shù)依賴和碼的唯一性由上述碼的形式化定義，我們可以說：碼是由一個(gè)或多個(gè)屬性組成的，可唯一標(biāo)識(shí)元組的最小屬性組。所以，主碼和外碼提供了一個(gè)表示關(guān)系間聯(lián)系的途徑。關(guān)系間的聯(lián)系，可以通過同時(shí)存在于兩個(gè)或多個(gè)關(guān)系中的主碼和外碼的取值來(lái)建立。在此需要注意，在定義中說X不是R的碼，并不是說X不是R的主屬性，X不是碼，但可以是碼的組成屬性，或者是任一候選碼中的一個(gè)主屬性。前面已多次遇到單碼的情況，下面是一個(gè)全碼的例子：簽約（演員名，制片公司，電影名）外碼：設(shè)有兩個(gè)關(guān)系R和S，X是R的屬性或?qū)傩越M，并且X不是R的碼，但X是S的碼（或與S的碼意義相同），則稱X是R的外部碼（Foreign Key），簡(jiǎn)稱外碼或外鍵。 不包含在任何碼中的屬性稱為非主屬性（Nonprime Attribute）或非碼屬性（Nonkey Attribute）216。 若候選碼多于一個(gè)，則選其中的一個(gè)為主碼（Primary Key）；216。 碼的定義前面，我們對(duì)碼進(jìn)行了直觀化的定義，下面用函數(shù)依賴的概念對(duì)碼作出較為精確的形式化的定義：設(shè)K是關(guān)系模式R（U，F(xiàn)）中的屬性或?qū)傩越M，K’是K的任一子集。只要有一個(gè)具體的關(guān)系r（R的一個(gè)關(guān)系子集）不滿足定義中的條件，就破壞了函數(shù)依賴，使函數(shù)依賴不成立。u 如果X、Y間是1:1關(guān)系，則存在函數(shù)依賴 X←→Yu 如果X、Y間是1:n關(guān)系，則存在函數(shù)依賴： X→Y或Y→X（多方為決定因素）u 如果X、Y間是m:n關(guān)系，則不存在函數(shù)依賴。若Y函數(shù)不依賴于X，記作：X→Y。上述定義，可簡(jiǎn)言之：如果屬性X的值決定屬性Y的值，那么屬性Y函數(shù)依賴于屬性X?；蛘哒f，屬性X函數(shù)決定屬性Y，記作X→Y。 函數(shù)依賴函數(shù)依賴，是屬性之間的一種聯(lián)系。 多值依賴（Multivalued Dependency，MVD）216。數(shù)據(jù)依賴共有三種：216。例如，職工關(guān)系中，職稱與部門之間就是多對(duì)多的關(guān)系。多對(duì)多關(guān)系（m:n）設(shè)X、Y是關(guān)系R的兩個(gè)屬性（集）。如果對(duì)于X中的任一具體值，Y中可以找到多個(gè)值與之對(duì)應(yīng)，而對(duì)于Y中的任一具體值，X中至多只有一個(gè)值與之對(duì)應(yīng)，則稱屬性X對(duì)Y是一對(duì)多關(guān)系。如本例職工關(guān)系中職工號(hào)與身份證號(hào)碼之間就是一對(duì)一關(guān)系。和第一類一樣，實(shí)體內(nèi)部各屬性間的聯(lián)系也分為1:1:n和m:n三類：例：職工（職工號(hào)，姓名，身份證號(hào)碼，職稱，部門） 一對(duì)一關(guān)系（1:1）設(shè)X、Y是關(guān)系R的兩個(gè)屬性（集）。下面，將加以討論： 函數(shù)依賴實(shí)體間的聯(lián)系有兩類：一類是實(shí)體與實(shí)體之間聯(lián)系；另一類是實(shí)體內(nèi)部各屬性間的聯(lián)系。（講例子解）當(dāng)然，改進(jìn)后的關(guān)系模式也存在另一問題，當(dāng)查詢職工工資時(shí)需要將兩個(gè)關(guān)系連接后方能查詢，而關(guān)系連接的代價(jià)也是很大的。刪除異常是指，當(dāng)不規(guī)范的數(shù)據(jù)表中某條需要?jiǎng)h除的元組中包含有一部分有用數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)刪除困難。數(shù)據(jù)冗余不僅會(huì)浪費(fèi)存儲(chǔ)空間，而且可能造成數(shù)據(jù)的不一致性。 插入異常216。如果將兩個(gè)或兩個(gè)以上實(shí)體的數(shù)據(jù)存放在一個(gè)表里，就會(huì)出現(xiàn)下列三個(gè)問題：216。然而，屬性的分組不是唯一的，不同的分組對(duì)應(yīng)著不同的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)，它們的效率往往相差很遠(yuǎn)。第四章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化理論一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式由一組關(guān)系模式組成，一個(gè)關(guān)系模式由一組屬性名組成。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，就是如何把已給定的相互關(guān)聯(lián)的一組屬性名分組，并把每一組屬性名組成關(guān)系的問題。為了使數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)合理可靠，簡(jiǎn)單實(shí)用，長(zhǎng)期以來(lái)，形成了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的理論——規(guī)范化理論。 關(guān)系規(guī)范化的作用規(guī)范化，就是用形式更為簡(jiǎn)潔，結(jié)構(gòu)更加規(guī)范的關(guān)系模式取代原有關(guān)系模式的過程。 數(shù)據(jù)冗余度大216。 刪除異常所謂數(shù)據(jù)冗余，就是相同數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中多次重復(fù)存放的現(xiàn)象。插入異常是指，當(dāng)在不規(guī)范的數(shù)據(jù)表中插入數(shù)據(jù)時(shí)，由于實(shí)體完整性約束要求主碼不能為空的限制，而使有用數(shù)據(jù)無(wú)法插入的情況。（以P98工資表為例）解決上述三個(gè)問題的方法，就是將不規(guī)范的關(guān)系分解成為多個(gè)關(guān)系，使得每個(gè)關(guān)系中只包含一個(gè)實(shí)體的數(shù)據(jù)。那么，什么樣的關(guān)系需要分解？分解關(guān)系模式的理論依據(jù)又是什么？分解完后能否完全消除上述三個(gè)問題？回答這些問題需要理論指導(dǎo)。數(shù)據(jù)庫(kù)建模一章中討論的是前一類，在這里我們將學(xué)習(xí)第二類。如果對(duì)于X中的任一具體值，Y中至多有一個(gè)值與之對(duì)應(yīng)，反之，對(duì)于Y中的任一具體值，X中也至多有一個(gè)值與之對(duì)應(yīng)，則稱X、Y兩屬性間是一對(duì)一關(guān)系。一對(duì)多關(guān)系（1:n）設(shè)X、Y是關(guān)系R的兩個(gè)屬性（集）。如職工關(guān)系中職工號(hào)與職稱之間就是一對(duì)多的關(guān)系。如果對(duì)于X中的任一具體值，Y中有n個(gè)值與之對(duì)應(yīng)，而對(duì)于Y中的任一具體值，X中也有m個(gè)值與之對(duì)應(yīng)，則稱屬性X對(duì)Y是一對(duì)多（m:n）關(guān)系。上述屬性間的三種關(guān)系，實(shí)際上是屬性值之間相互依賴與相互制約的反映，因而稱之為屬性間的數(shù)據(jù)依賴。 函數(shù)依賴（Functional Dependency，F(xiàn)D）216。 連接依賴（Join Dependency，JD）其中最重要的是函數(shù)依賴和多值依賴。在關(guān)系R中，X、Y為R的兩個(gè)屬性或?qū)傩越M，如果對(duì)于R的所有關(guān)系r 都存在：對(duì)于X的每一個(gè)具體值，Y都只有一個(gè)具體值與之對(duì)應(yīng)，則稱屬性Y函數(shù)依賴于屬性X。其中X叫作決定因素，Y叫作被決定因素。換一種說法：如果知道X的值，就可以獲得Y的值，則可以說X決定Y。X Y若X→Y，Y→X，記作：
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