【数据库笔记】关系数据库会出现的问题及其原因

以如下关系为例：

Student(
Sno 学号 主键
Sdept 专业
Mname 系主任姓名
Cno 课程号 主键
Grade 成绩
)

可能出现的问题：
数据冗余+增删改异常

数据冗余

如果一个系有100名学生，每人选择3门课，那么Sdept和Mname这两条数据就会重复300次，极大占用了储存空间。

增

如果一个学生尚未选课，由于课程号是主键，会导致在录入学生信息时无法添加（主键不能为NULL）。

删

如果课程结束，所有数据被清空，会导致查询学生的专业以及系主任姓名也无法查询。

改

若系主任更换，则整个表的所有元组都要修改。

那么出现这些问题的原因是什么？

不合适的数据依赖关系

分析以下数据依赖关系：

(Sno, Cno) → Grade
(Sno, Cno ) → Sdept → Cno

很显然，学号和课程号共同决定一名学生某一门课程的成绩；而决定一个学生的专业和系主任则只需要学号就足够，而与学生所选课程号没有任何关系。

数据依赖关系分为：

函数依赖：y = f(x)
多值依赖：x = f(y)

多值依赖是不应该出现在数据库中的，它会导致主键无法决定唯一的元组。

而在函数依赖中，也分为以下情况：

完全依赖 | 部分依赖
传递依赖
平凡依赖 | 非平凡依赖

其中加粗的项都是不应该出现的依赖类型

部分依赖： 函数依赖关系由主键的真子集就能唯一确定。
传递依赖： 数据函数依赖于一项函数依赖于另一项数据的数据。
平凡依赖： 主键的子集函数依赖于主键，这是显然的，但也是没有意义的。

为了避免这些错误出现，就要遵循特定的规范化规则。