关系数据库的理论基础.ppt

1、关系数据库,问题,什么是关系？（集合、集合运算、关系） 异常？ 考虑为管理职工的工资信息而设计一个关系模式,插入异常：如果没有职工具有8级工资，则8级工的工资数额就难以插入； 删除异常：如果仅有职工赵明具有4级工资，如果将赵明删除，则有关4级工资的工资数额信息也随之删除了 更新异常：如果将5级工资的工资数额调为620，则需要找到每个具有5级工资的职工，逐一修改 数据冗余：职工很多，工资级别有限，每一级别的工资数额反复存储多次,解决方法,如何设计数据库模式,什么是好的关系数据库模式？ 有多少关系模式？ 每个关系模式应该包含哪些属性？ 设计的理论和方法规范化,学生管理数据库设计实例,调研业务 一个

2、系有若干名学生 一个学生只属于一个系 一个系只有一名系主任 一个学生可以选修多门课程 一门课程可由多名学生选修 每个学生学了每门课程有一个成绩,设计 属性 学生SNO 系DN 系主任DM 课程CN 成绩G 单一关系模式 UN(SNO,CN,G,DN,DM),存在的问题 插入异常 删除异常 冗余太大 修改异常,模式分解 S(SNO,DN) D(DN,DM) SC(SNO,CN,G),关系规范化,用几个结构简单的关系取代结构复杂的关系 将“不好”的关系数据库模式转变为“好”的关系数据库模式。 目的是 消除数据的插入、删除、更新异常 消除数据冗余 保证数据的完整性与一致性,函数依赖的概念,学生关系

3、Student(学号Sno,姓名Sn,所在系Dn) 一旦学号确定，姓名和所在系也就唯一地确定下来了 属性间的这种依赖关系类似于数学中的函数 Sno函数决定Sn和Dn Sn和Dn函数依赖于Sno 记作SnoSn，SnoDn,定义,X,Y是关系R的两个属性集合(子集) 当任何时刻R中的任意两个元组中的X属性值相同时，则它们的Y属性值也相同 R中不存在两个元组，它们在X上的属性值相同，而在Y上的属性值不同 X函数决定Y Y函数依赖于X 记作XY,例子 S(SNO,SN,AGE,SEX,DEPT) SNO决定 (SN,AGE,SEX,DEPT) (SN,AGE,SEX,DEPT)依赖于SNO SNO(

4、SN,AGE,SEX,DEPT),完全函数依赖,定义 X是X的真子集 X必须是组合属性 XY 对每一个X都有X!Y 则函数Y完全依赖于函数X Y完全(full)函数依赖于X,例子 SC(SNO,CNO,G) (SNO,CNO)G SNO !G CNO !G,部分函数依赖,定义 X是X的真子集 XY 对每一个X都有XY Y不完全依赖于X Y对X的函数依赖是部分(part)的,例子 UN(SNO,CN,G,DN,DM) (SNO,CN)DN SNODN,传递函数依赖,定义 X,Y,Z是R互不相同的属性集合 XY，Y !X YZ 则称属性集合Z传递(transfer)函数依赖于X,例子 UN(SNO

5、,CN,G,DN,DM) SNODN DN !SNO DNDM,规范化,1NF（取消重复组） 2NF （取消部分函数依赖） 3NF（取消传递函数依赖）,规范化举例,规范化举例,First Normal Form(取消重复组),规范化举例,Second Normal Form(分离部分依赖）,规范化举例,Third Normal form(分离传递依赖),关系运算,集合运算形成关系：例如名字和年龄 关系操纵：Query, Insert, Delete, Update 关系操纵的数学基础是关系运算。 传统的关系运算：并，差，交，笛卡尔积； 关系并、交、差的前提： R，S都为n目，且对应属性域相同。

6、 并：R U S属于R和S的元组构成的关系；（去掉重复） 差：R-S 由属于R但不属于S的元组的构成的关系； 交：RS 由既属R亦属S的元组构成的关系； 笛卡尔积：R的元组构成的集合与S的元组构成的集合进行笛卡尔积； 专门的关系运算：投影，选择，连接；,传统的关系运算,Relation R,Relation S,RXS,专门的关系运算,投影projection：从关系中选出若干列构成新的关系；（列的集合） p(title,year,length)(movies); p(incolor)(movies) 选择selection：给定条件，选择符合条件的元组 ；（行的集合） s(length=100)(movies),Movies,专门的关系运算,连接：在两个关系的笛卡