3关系数据库规范化理论 ppt课件

2020/12/27
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三、关系模式规范化的作用
规范化理论正是用来改造关系模式，通过分解 关系模式来消除其中不合适的数据依赖，以解决插 入异常、删除异常、更新异常和数据冗余问题。
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4.2 函数依赖
4.2.1、关系模式的简化表示 4.2.2、函数依赖的基本概念 4.2.3、码的函数依赖表示 4.2.4、函数依赖和码的唯一性
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关系模式JiaoXue<U, F>中存在的问题
1）、数据冗余（Data Redundancy） l 每一个系名对该系的学生人数乘以每个学生选修的
课程门数重复存储。 l 每一个课程名均对选修该门课程的学生重复存储。 l 每一个教师都对其所教的学生重复存储。
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修改方便：原关系中对数据修改所造成的数据不一致性， 在分解后得到了很好的解决，改进后，只需要修改一处。
删除问题也部分解决：当所有学生都退选一门课程时，删 除退选的课程不会丢失该门课程的信息。值得注意的是，系 的信息丢失问题依然存在，解决的方法还需继续进行分解。
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分解后的关系模式说明
Principles of Database
第三章 关系数据库规范化理论
பைடு நூலகம்
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第三章 关系数据库规范化理论
3.1 关系规范化的作用 3.2 函数依赖 3.3 函数依赖的公理系统 3.4 关系模式的规范化 3.5 多值依赖与第四范式 3.6 关系模式的分解 3.7 连接依赖与第五范式 3.8 关系模式规范化步骤 3.9 小结
原因：由存在于模式中的某些数据依赖引起的 解决方法：通过分解关系模式来消除其中不合适 的数据依赖。
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关系模式JiaoXue<U, F>的一种分解方法
教学关系分解为三个关系模式来表达：学生基本信息 Student（Sno，Sname，Ssex，Dname），课程信息 Course（Cno，Cname，Tname），及学生成绩Grade （Sno，Cno，Grade）。
l 删除异常（Deletion Anomalies）：如果某系的所有学生全 部毕业，又没有在读及新生，当从表中删除毕业学生的选课 信息时，则连同此系的信息将全部丢失。同样地，如果所有 学生都退选一门课程，则该课程的相关信息也同样丢失了。
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二、解决的方法
关系模式JiaoXue<U, F>中存在问题的结论： • JiaoXue关系模式不是一个好的模式。 • “好”的模式： 不会发生插入异常、删除异常、更新异常， 数据冗余应尽可能少。
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精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
虽然改进后的模式部分地解决了不合理的关系模式所带 来的问题，但同时，改进后的关系模式也会带来新的问题， 如当查询某个系的学生成绩时，就需要将两个关系连接后进 行查询，增加了查询时关系的连接开销，而关系的连接代价 却又是很大的。
此外，必须说明的是，不是任何分解都是有效的。若将 JiaoXue<U, F>分解为（Sno，Sname，Ssex， Dname，）、（Sno，Cno，Cname，Tname）及 （Sname，Cno，Grade），不但解决不了实际问题，反面 会带来更多的问题。
2）、更新异常（Update Anomalies）
l 插入异常（Insert Anomalies）：由于主键中元素的属性 值不能取空值，如果新分配来一位教师或新成立一个系，则 这位教师及新系名就无法插入；如果一位教师所开的课程无 人选修或一门课程列入计划但目前不开课，也无法插入。
修改异常（Modification Anomalies）：如果更改一门课程 的任课教师，则需要修改多个元组。如果仅部分修改，部分 不修改，就会造成数据的不一致性。同样的情形，如果一个 学生转系，则对应此学生的所有元组都必须修改，否则，也 出现数据的不一致性。
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分解后的关系模式的优点
❖ 1）、数据存储量减少。
❖ 2）、更新方便。
插入问题部分解决：对一位教师所开的无人选修的课程可 方便地在课程信息表中插入。但是，新分配来的教师、新成 立的系或列入计划但目前不开课的课程，还是无法插入。要 解决无法插入的问题，还可继续将系名与课程作分解来解决。
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4.2.1 、关系模式的简化表示
关系模式由五部分组成，即它是一个五元组：
R(U, D, DOM, F)
R： 关系名 U： 组成该关系的属性名集合 D： 属性组U中属性所来自的域 DOM：属性向域的映象集合 F： 属性间数据的依赖关系集合
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由于D和Dom对设计关系模式的作用不大，在讨论关系 规范化理论时可以把它们简化掉，从而关系模式可以用三元 组来表示为：
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4.1 关系规范化的作用
一、问题的提出 二、解决的方法 三、关系模式规范化的作用
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一、问题的提出
例：描述学校教学管理的数据库：
学生的学号(Sno)、姓名(Sname)、性别(Ssex)、所在系 名(Dname)、所学的课程名(Cname)、任课老师名 (Tname)、成绩(Grade) JiaoXue（Sno，Sname，Ssex，Dname，Cname， Tname，Grade） 单一的关系模式 ： JiaoXue <U、F>
U ＝{ Sno，Sname，Ssex，Dname，Cname，Tname，
Grade }
此关系的主键为：（Sno,Cname）
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学校教学管理数据库的语义： ⒈ 一个系有若干学生， 一个学生只属于一个系； ⒉ 一个系只有一名主任； ⒊ 一个学生可以选修多门课程， 每门课程有若干 学生选修； ⒋ 每个学生所学的每门课程都有一个成绩。 5. 每门课程均由一个教师任教。