数据库系统概论4关系模式规范化

1、1关系模式的设计问题考核要求：达到“识记”层次 知识点：一些基本概念关系数据库是以关系模型为基础的数据库，它利用关系来描述现实世界。一个关系既可以用来描述一个实体及其属性,也可以用来描述实体间的联系。关系实质上就是一张二维表，表的行称为元组，列称为属性。关系是元组的集合，关系模式就是这个元组集合的描述。关系模式是用来定义关系的，一个关系数据库包含一组关系，也就是包含一组二维表，这些二维表结构体的集合就构成数据库的模式（也可以理解为数据库的结构）。（外延和内涵的概念）关系数据库设计理论包括三个方面内容:数据依赖、范式、模式设计方法核心内容是数据依赖。关系模式的存储异常：数据冗余、更新异常、插入异

2、常和删除异常关系模式的设计：分解成规范化的数据库模式。2函数依赖（FD）2.1函数依赖的定义 考核要求：达到“领会”层次 知识点：函数依赖的定义设有关系模式R（A1, A2, .An）或简记为R（U），X，丫是U的子集，r是R的任一具体关系，如果对r的任意两个元组t1,t2,由t1X=t2X 导致t1Y=t2Y，则称X函数决定丫,或丫函数依赖于X，记为X丫。XY为模式导致 t1Y=t2YR的一个函数依赖。有一张设计好的二维表，t1行，和第t2行上的该定义理解如下：多列），若在表中的第相等，这就是说丫函数依赖于XoX， 丫是表的某些列（可以是一列，也可以是X值相等，那么必有t1行和t2行上的丫值

3、也比如，有如下二维表学号姓名成绩成绩等级00001李里77C00002丁力91A00003李小红85B00004马琳85B00005王佳怡66D00006胡林70C.在表中，凡成绩相同的，对应的“成绩等级”也必是相同的，因此，“成绩等级”函数依赖于11成绩“。但是反过来则不成立。Notice:(1)在这张表中，任何一行的关系均应符合函数依赖的条件,如果有一行不符合函数依赖的条件,则函数依赖对于这个关系就不成立。(2)函数依赖是否成立是不可证明的，只能通过属性的含义来判断2.2函数依赖的逻辑蕴涵考核要求：达到“识记”层次知识点：逻辑蕴涵和闭包的概念设F是关系模式R的一个函数依赖集， 岀”Y,则称

4、F逻辑蕴涵XY,记为X,Y是R的属性子集，如果从 F中的函数依赖能够推F|=Xt Y.系号，系办公地点，人数等， 如果系号f系名成那么，“系号f系办公地点“也是成立的。比如描写学校中各系的属性有：系名、立，同时已知“系名f系办公地点“成立， 也就是，设F=系号(Y) f系名(Z),系名(X) f系办公地点(Y)，则F逻辑蕴涵系号(X) f系 办公地点(Z)。函数依赖的闭包 F堤指被F逻辑蕴涵的函数依赖的全体构成的集合2.3码考核要求：达到“领会”层次 知识点：码和FD的关系码是唯一标识实体的属性集。码和函数依赖的关系满足以下两个条件：设关系模式 R（A1,A2.An） ，F是R上的函数依赖集，

5、X是R的一个子集，如果（1）X TA1A2.An F+（X能够决定唯一的一个元组） 不存在X的真子集 Y,使得YtA1A2.An 成立（X能满足（1）但又没有多余的属性集）则X就是R的一个候选码。包含在任何一个候选码中的属性称为主属性，不包含在任何码中的属性为非主属性（非码属性），注意主属性应当包含在候选码中。3关系模式的范式3.1第一范式考核要求：达到“领会”层次知识点：1NF的定义1NF的，因为课程中的值域还是可以分解的，它包括了1NF:第一范式一一即关系模式中的属性的值域中每一个值都是不可再分解的值。 如果某个数据库模式都是第一范式的，则称该数据库模式是属于第一范式的数据库模式。学号课程

6、99001C语言99002数据结构99003C语言，数据结构比如有一个关系study=学号，课程，若有这样几行记录:这时的第二条记录就表示本关系模式不是 两门课程。如果改为:学号课程199001C语言99002数据结构99003C语言99003数据结构则成为1NF的关系。3.2第二范式考核要求：达到“领会”层次知识点：2NF的定义如果关系模式 R为第一范式，并且R中每一个非主属性完全函数依赖于R的某个候选码，则称为第二范式模式。首先温习、理解“非主属性”、“完全函数依赖”、“候选码”这三个名词的含义。(1)候选码：可以唯一决定关系模式 R中某元组值且不含有多余属性的属性集。(2) 非主属性：即

7、非码属性，指关系模式R中不包含在任何建中的属性。(3) 完全函数依赖：设有函数依赖WA,若存在 X匚W有XtA成立，那么称 WAA是局部依赖，否则就称 WA是完全函数依赖。在分析是否为第 2范式时，应首先确定候选码， 然后把关系模式中的非主属性与码的依赖关系进行考察，是否都为完全函数依赖，如是，则此关系模式为2NF。如果数据库模式中每个关系模式都是2NF的，则此数据库模式属于2NF的数据库模式。学号姓名课程成绩99001LilyC语言9199002Rose数据结构8299003Keve nC语言7799003keve n数据结构86比如有一个关系study=学号，学生姓名，课程，成绩其中，(学号，课程)为候选码；“成绩”对码的函数依赖为完全函数依赖，而“姓名”只依赖为以下两个关系:student=学号，姓名2study=学号，课程，成绩则分解后的两个关系模式均为2NF3.3 第三范式考核要求：达到“领会”层次知识点：3NF的含义如果关系模式R是第二范式，且每个非主属性都不传递依赖于 式模式。传递依赖 的含义：在关系模式中，于X），那么YA是传递依赖。R的候选码，则称 R为第三范如果X, XA,且 X Y（X不决定 Y）和A X（A不属Notice:要求非主属性都不传递依赖于候选码。上一小节例子中student=学号,姓名,study=学号，课程，成绩都是3NF3.4 BC