沈阳师范大学：《数据库原理》课程教学课件（讲稿）第6章 关系数据理论（4/4）

第六章关系数据理论（4）

第六章 关系数据理论(4)

本章概述本章主要介绍关系数据库模式设计的理论--关系数据理论，也称为关系规范化理论。是从数据库逻辑设计（即数据库模式设计)的需要提出的理论，是数据库逻辑设计的基础。本章是整个课程的重点和难点之一，理论性较强，应通过例子学习掌握定理、算法的实质。三部分内容：函数依赖；范式；模式的分解6.1问题的提出6.2规范化，函数依赖，范式6.3函数依赖的公理系统6.4模式的分解2

2 本章概述  本章主要介绍关系数据库模式设计的理论 - 关系数据理论，也称为关系规范化理论。是从 数据库逻辑设计(即数据库模式设计)的需要提 出的理论，是数据库逻辑设计的基础。  本章是整个课程的重点和难点之一，理论性较 强，应通过例子学习掌握定理、算法的实质。  三部分内容：函数依赖；范式；模式的分解  6.1 问题的提出  6.2 规范化，函数依赖，范式  6.3 函数依赖的公理系统  6.4 模式的分解

教学要求掌握函数依赖及有关的概念函数依赖的公理系统i各级范式(1NF，2NF，3NF，BCNF，4NF)的定义及应用无损连接性、函数依赖保持性■无损连接及保持依赖的模式分解了解理解关系数据库的规范化理论及其在数据库设计中的应用3

3 教学要求  掌握  函数依赖及有关的概念  函数依赖的公理系统  各级范式(1NF, 2NF, 3NF, BCNF, 4NF)的 定义及应用  无损连接性、函数依赖保持性  无损连接及保持依赖的模式分解  了解理解  关系数据库的规范化理论及其在数据库设 计中的应用

范式之问的关系4NF C BCNF C 3NF C 2NF C 1NF满足范式了就万事大吉了吗？4

4 范式之间的关系  4NF  BCNF  3NF  2NF  1NF 满足范式了， 就万事大吉了吗？

结论：T1.全码关系模式属于BCNF。■没有以非码属性作为决定因素的函数依赖■2. 二目关系模式属于BCNF。■如果有函数依赖。则其左部一定含码■3.不存在函数依赖的关系模式属于BCNF。■没有函数依赖■4.不存在非主属性的关系模式属于3NF。■没有非主属性■5.码只由一个属性组成的关系模式属于2NF。■不会有部分依赖5

5 结论：  1. 全码关系模式属于BCNF。  没有以非码属性作为决定因素的函数依赖  2. 二目关系模式属于BCNF。  如果有函数依赖, 则其左部一定含码  3. 不存在函数依赖的关系模式属于BCNF。  没有函数依赖  4. 不存在非主属性的关系模式属于3NF。  没有非主属性  5. 码只由一个属性组成的关系模式属于2NF。  不会有部分依赖

模式分解中的问题1实例1表（职工，级别，工资）可以有两种分解途径，分解一：（职工，工资），（工资，级别）分解二：（职工，级别），（级别，工资）都满足第三范式，BC范式，第四范式。6

6 模式分解中的问题  实例1 表（职工，级别，工资）可以有两种分解途径， 分解一：（职工，工资），（工资，级别） 分解二：（职工，级别），（级别，工资） 都满足第三范式，BC范式，第四范式

模式分解中存在的问题R(A, B,C)IIAB(R)IIBc(R)IIAB(R)XBc(R)BBABcACAB211111112121222无损分解如何解决有损分解的问题？R(A, B, C)RXRBcABBA1111112212121121211有损分解2127

7 模式分解中存在的问题 R(A, B, C) A B C 1 1 2 2 2 1 A B 1 1 2 2 B C 1 2 2 1 A B C 1 1 2 2 2 1 ∏AB(R) ∏BC(R) ∏AB(R) ∏BC(R) R(A, B, C) A B C 1 1 1 2 1 2 A B 1 1 2 1 B C 1 1 1 2 A B C 1 1 1 1 1 2 2 1 1 2 1 2 ∏AB(R) ∏BC(R) ∏AB(R) ∏BC(R) 有损分解 无损分解 如何解决有损分解的问题？

思考有损分解的问题出在什么地方？如何解决？数据依赖？---我们不是已经设法消除了？■有必要进一步研究属性之问的依赖关系。关系模式的数据依赖是重要组成部分：R（U，F）：F是R的所有给定的依赖可能还会有一些由F导出的依赖8

8 思考  有损分解的问题出在什么地方？如何解决？  数据依赖？-我们不是已经设法消除了？  有必要进一步研究属性之间的依赖关系。  关系模式的数据依赖是重要组成部分：  R（U，F）：F是R的所有给定的依赖  可能还会有一些由F导出的依赖

*6.4模式的分解16.4.1模式分解的三个定义，分解的目标：无损连接分解、保持函数依赖、达到更高级范式6.4.2分解的无损连接性和保持函数依赖性■判别无损连接的充要条件判别分解是否保持函数依赖的方法16.4.3模式分解的算法■转换为3NF的保持函数依赖的分解■转换为3NF的既无损连接又保持函数依赖的分解■转换为BCNF的无损连接分解■达到4NF的具有无损连接性的分解

*6.4 模式的分解  6.4.1 模式分解的三个定义  分解的目标：无损连接分解、保持函数依赖、达 到更高级范式  6.4.2 分解的无损连接性和保持函数依赖性  判别无损连接的充要条件  判别分解是否保持函数依赖的方法  6.4.3 模式分解的算法  转换为3NF的保持函数依赖的分解  转换为3NF的既无损连接又保持函数依赖的分解  转换为BCNF的无损连接分解  达到4NF的具有无损连接性的分解

模式的分解：两个记号参见P188.定义6.16 关系模式R的一个分解是指:p =[Ri,R2,...,Rn]其中U= Ui，并且没有UiUj,1YIX→>YEF+定义6.17^XY二Ui，称为F在Ui上的投影。10

10 模式的分解：两个记号 参见P188.  定义6.16 关系模式R的一个分解是指：  = {R1, R2, . ,Rn} 其中U = Ui ，并且没有Ui  Uj ， 1≤i，j ≤n， Fi是F在Ui上的投影。  定义6.17 函数依赖集合Fi = {XY | XYF+  XY  Ui}，称为F在Ui上的投影。 i 1 ∪ n =