数据库笔记3

关系数据库设计理论

关系模式设计

R(U,D,DOM,F)

        R:关系名

        U:组成该关系的属性名集合

        D:属性的域

        DOM:属性向域的映像

        F:属性间数据的依赖关系

1.完整性约束的表现形式

        限定属性取值范围，定义属性值间的相互关联

2.数据依赖·

        数据内在性质，属性间联系的抽象，关系内部属性与属性的约束，语义的体现

3.数据依赖的类型

        函数依赖FD，多值依赖WVD

关系模式

        R(U,D,DOM,F) --------> R(U,F)

        Student<U,F>

        U = {Sno,Sdept,Mname,Cname,Grade}

    F={Sno—>Sdept, Sdept—>Mname, (Sno,Cname)—>Grade}

数据的函数依赖

1.函数依赖

函数依赖：

        读者编号—>姓名，图书编号—> 书名

        (读者编号，图书编号）——> 借书日期

学号 ——> 姓名

学号 ——> 系别

学号 ——> 图书证号

系别 ——> 系主任

2.平凡函数依赖与非平凡函数依赖

X——>Y

(1) Y不包含于X,非平凡

(2) Y包含于X,平凡

SC(Sno,Cno,Grade)

非平凡：（Sno, Cno）——> Grade

平凡：（Sno,Cno）——> Sno

3.完全函数依赖与部分函数依赖

X ——> Y

完全：对于X的任意一个真子集X', X'无法得到Y

部分：存在X', X' ——> Y

SC(Sno,Cno,Sname,Grade)

(Sno,Cno)——>Grade 完全依赖

(Sno,Cno)——>Sname 部分依赖 /* 因为Sno——>Sname成立 */

4.传递函数依赖

X—>Y,Y—>Z, 则X—>Z

5.逻辑蕴含

F ===> X—>Y

6.闭包

F是函数依赖集，被F逻辑蕴含的函数依赖的全体构成的集合，成为函数依赖集的闭包F+

        F+={X——>Y | F ===> X—>Y}

Armstrong公理

(1) 自反律

        Y是X子集，X——>Y

(2) 增广律

        X——>Y,则ZX——>ZY

(3) 传递律

         X——>Y, Y——>Z,则X—>Y

公理的推论

（1）合并

         X——>Y, X——>Z,则X—>YZ

（2）分解

        X—>YZ，则X——>Y, X——>Z

（3）伪传递

        X——>Y，WY——>Z,则 WX——>Z

候选码

关系R(U),若K—>U,并且是完全函数依赖，则K是R的候选码

主属性：包含在任何一个候选码中的属性

非主属性：不包含在任何码中的属性

全码：整个属性组是码，称为全码

闭包

关系数据库模式规范化理论

范式：符合某一种级别的关系模式的集合

规范化：低一级通过模式分解转换为若干个高一级范式

1. 1NF

        最基本的范式，所有属性不可分

        每一列只能有一个数据

2. 2NF

        在1NF基础上，消除非主属性对于主属性的部分函数依赖

        eg:学号->姓名，身份证号->姓名，则 姓名部分依赖学号+身份证号

3. 3NF

        在2NF基础上消除传递函数依赖

        消除了数据冗余，更新异常，插入异常，删除异常

4. BCNF

        消除主属性对主键的部分与传递依赖

5. 4NF

        消除表中的多值依赖

关系模式分解算法

分解不仅具有无损连接性，还要保持函数依赖

先分解，再自然连接，若结果与原来一致，则无损