關(guān)系數(shù)據(jù)模式設(shè)計(jì)2實(shí)用教案

1、為什么使用(shyng)范式？ 如何得到“好”的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)(shj)？ 判斷一個(gè)關(guān)系是否“好”，是否有“壞”的數(shù)據(jù)依賴 屬于哪一級(jí)別的范式？ 高級(jí)范式與低級(jí)范式相比，是“更好”的關(guān)系，因?yàn)椤皦摹睌?shù)據(jù)依賴更少第1頁(yè)/共63頁(yè)第一頁(yè)，共64頁(yè)。范式(fn sh) 范式 滿足一定要求的所有關(guān)系模式(msh)的全集 范式級(jí)別(從低級(jí)到高級(jí)) 第一范式 (1NF) 第二范式 (2NF) 第三范式 (3NF) BC范式 (BCNF) 第四范式 (4NF) 范式越高級(jí)，代表的關(guān)系模式(msh)就越“好”，要滿足的要求也就越高第2頁(yè)/共63頁(yè)第二頁(yè)，共64頁(yè)。范式(fn sh) 不同范式之間的聯(lián)系 4NF B

2、CNF 3NF 2NF 1NF 高級(jí)范式是低級(jí)范式的子集(z j) 范式越高，滿足的要求也就越高；滿足高要求的關(guān)系肯定能夠滿足低要求，所以高級(jí)范式中的關(guān)系模式肯定也在低級(jí)范式中1NF2NF3NFBCNF4NF第3頁(yè)/共63頁(yè)第三頁(yè)，共64頁(yè)。第一(dy)范式 要求 關(guān)系模式的每個(gè)屬性都是原子(yunz)的 原子(yunz)屬性 屬性值不可再分 例如. age, sex 非原子(yunz)屬性 屬性值可以再分，包括 復(fù)合屬性，值是一個(gè)結(jié)構(gòu)體。例如parents， 多值屬性，值是一個(gè)集合。例如phone-numbers。第4頁(yè)/共63頁(yè)第四頁(yè)，共64頁(yè)。第一(dy)范式 例子 下面關(guān)系(gun x

3、)中，哪些在1NF中，哪些不在？學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)姓名姓名課程號(hào)課程號(hào)S1JohnC1，C2，C3S2SmithC3，C5Student學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)姓名姓名父母父母S1John(Tom, Angie)S2Smith (Mike, Sophie)Student學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)姓名姓名性別性別年齡年齡S1JohnMale22S2SmithMale23Student第5頁(yè)/共63頁(yè)第五頁(yè)，共64頁(yè)。一些(yxi)術(shù)語(yǔ)和解釋 例子關(guān)系 R(ABCDE)。主鍵ABC，也是唯一候選鍵。 主屬性（鍵屬性） 一個(gè)屬性，出現(xiàn)在某個(gè)(mu )候選鍵中 例如：A, B, C 非鍵屬性（非鍵屬性） 一個(gè)屬性，不出現(xiàn)在任何一個(gè)候選鍵中 例如

4、：D, E 鍵的一部分 就是候選鍵的真子集。 例如，AB, BC, AC, A, B, C等等第6頁(yè)/共63頁(yè)第六頁(yè)，共64頁(yè)。一些術(shù)語(yǔ)(shy)和解釋 超鍵（含鍵） 具有唯一性的屬性集。 從超鍵去掉多余屬性，即得到候選鍵。所以直觀(zhgun)上看，超鍵必然包含一個(gè)候選鍵。 例如：ABC, ABCD, ABCE, ABCDE都是超鍵第7頁(yè)/共63頁(yè)第七頁(yè)，共64頁(yè)。第二(d r)范式 要求 關(guān)系模式在1NF中 每一個(gè)非鍵屬性完全函數(shù)依賴于鍵 判斷方法：檢查( jinch)每個(gè)非鍵屬性A所依賴的X（即XA），若X是候選鍵的一部分，違反2NF。第8頁(yè)/共63頁(yè)第八頁(yè)，共64頁(yè)。第二(d r)范式

5、 例子 以下關(guān)系在1NF中？在2NF中？為什么？ 它們有我們以前(yqin)討論過(guò)的四個(gè)問題嗎？學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)姓名姓名課程號(hào)課程號(hào)課程名課程名S1JohnC1databaseS2SmithC1databaseS1JohnC2algorithmS2SmithC2algorithmSC學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 課程號(hào)課程號(hào) 成績(jī)成績(jī)S1C177S2C180S1C290S2C282SC第9頁(yè)/共63頁(yè)第九頁(yè)，共64頁(yè)。第三(d sn)范式 要求 關(guān)系在1NF中 每個(gè)非鍵屬性都非傳遞依賴于鍵 判斷方法：檢查鍵外每個(gè)屬性A所依賴的X（即XA），若X不含鍵，違反3NF。 因?yàn)?yn wi)設(shè)鍵是K ，則KX（KU，而X必是U的

6、子集 ），所以當(dāng)XA成立時(shí)，A對(duì)鍵K是傳遞依賴第10頁(yè)/共63頁(yè)第十頁(yè)，共64頁(yè)。第三(d sn)范式 例子 以下(yxi)關(guān)系在3NF中？在2NF中？ 它們有我們以前討論過(guò)的四個(gè)問題嗎？學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)姓名姓名班號(hào)班號(hào)班名班名S1小王小王C1會(huì)計(jì)班會(huì)計(jì)班S2小張小張C1會(huì)計(jì)班會(huì)計(jì)班S3小李小李C2電算班電算班S4小孫小孫C2電算班電算班Student學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)姓名姓名班號(hào)班號(hào)S1小王小王C1S2小張小張C1S3小李小李C2S4小孫小孫C2Student第11頁(yè)/共63頁(yè)第十一頁(yè)，共64頁(yè)。第三(d sn)范式 思考 如何證明3NF是2NF的子集?（或者(huzh)，如何證明滿足3NF的條件也就一定滿足

7、2NF的條件?） 要點(diǎn)：函數(shù)依賴 X Y 是非傳遞的 X Y是完全的 反證：如果 X Y 是部分的 X X Y X Y是傳遞的，與前提矛盾第12頁(yè)/共63頁(yè)第十二頁(yè)，共64頁(yè)。BC范式(fn sh) 要求 關(guān)系在1NF中 每個(gè)屬性都非傳遞依賴鍵 充要條件：每一個(gè)(y )(非平凡的)函數(shù)依賴XY，X含鍵 可以證明：BCNF是3NF的真子集第13頁(yè)/共63頁(yè)第十三頁(yè)，共64頁(yè)。BC范式(fn sh) 例子 考慮以下關(guān)系 R(S, T, C) S: 學(xué)生; T: 教師( jiosh); C: 課程STCSmithJonesJavaCurryJonesJavaSmithFrankC+CurryFran

8、kC+LarryDavidC+R第14頁(yè)/共63頁(yè)第十四頁(yè)，共64頁(yè)。BC范式(fn sh) 假設(shè)一個(gè)教師只教一門課程，但是一門課程有多個(gè)教師。也就是TC 假設(shè)給定一個(gè)學(xué)生(xu sheng)和一門課程，只有一個(gè)老師給他上這門課程。也就是SCT 所以函數(shù)依賴集為: F= TC, SCT STCSmithJonesJavaCurryJonesJavaSmithFrankC+CurryFrankC+LarryDavidC+R第15頁(yè)/共63頁(yè)第十五頁(yè)，共64頁(yè)。BC范式(fn sh)R(S, T, C), F= TC, SCT 問題1: R的候選鍵是什么？候選鍵: ST, SC 證明: (ST)+

9、=(STC), (SC)+=(STC),所以ST, TC是超鍵. 而(S)+=(S), (T)+=(TC), (C)+=(C), 所以ST, SC的真子集(z j)都不是超鍵STCSmithJonesJavaCurryJonesJavaSmithFrankC+CurryFrankC+LarryDavidC+R第16頁(yè)/共63頁(yè)第十六頁(yè)，共64頁(yè)。BC范式(fn sh)R(S, T, C), F= TC, SCT , 候選鍵: ST, SC問題2: R在3NF中么？在BCNF中么？R在3NF中，因?yàn)镽中沒有(mi yu)非鍵屬性R不在BCNF中，因?yàn)門C的左邊T不含鍵。STCSmithJones

10、JavaCurryJonesJavaSmithFrankC+CurryFrankC+LarryDavidC+R第17頁(yè)/共63頁(yè)第十七頁(yè)，共64頁(yè)。BC范式(fn sh)R(S, T, C), F= TC, SCT , 候選鍵: ST, SC問題3: 它們(t men)有我們以前討論過(guò)的四個(gè)問題嗎？是的，因?yàn)榻M合(T, C)的值重復(fù)STCSmithJonesJavaCurryJonesJavaSmithFrankC+CurryFrankC+LarryDavidC+R第18頁(yè)/共63頁(yè)第十八頁(yè)，共64頁(yè)。三種(sn zhn)范式的比較 結(jié)論 2NF保證了這樣的函數(shù)依賴：右邊非鍵屬性的情況下，左邊

11、!=鍵（含鍵） BCNF在3NF的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步保證：右邊不管是還是非鍵屬性，左邊=鍵。 到BCNF為止，任何(rnh)有意義（非平凡）的函數(shù)依賴都是好的，即右邊不管是什么，左邊都具有唯一性（含鍵）。第19頁(yè)/共63頁(yè)第十九頁(yè)，共64頁(yè)。三種(sn zhn)范式的判斷檢查每個(gè)檢查每個(gè)屬性屬性A上的可能上的可能函數(shù)依賴函數(shù)依賴X AA是非鍵屬性是非鍵屬性A是主屬性是主屬性X不含鍵不含鍵違反違反3NF違反違反BCNFX是鍵的一部分是鍵的一部分違反違反2NF違反違反BCNF第20頁(yè)/共63頁(yè)第二十頁(yè)，共64頁(yè)。在學(xué)習(xí)(xux)這么多的范式以后 認(rèn)識(shí) 高級(jí)(goj)范式的問題比低級(jí)范式要少 但即使是非

12、常高級(jí)(goj)的范式，仍然可能還是有問題 所以我們不能期望沒有任何問題的“完美”關(guān)系。只能盡量讓關(guān)系達(dá)到盡可能高的范式，使問題盡可能的少第21頁(yè)/共63頁(yè)第二十一頁(yè)，共64頁(yè)。如何讓關(guān)系達(dá)到(d do)更高的范式? 分解 把一個(gè)屬于(shy)低級(jí)范式的“壞”關(guān)系，分解為幾個(gè)屬于(shy)高級(jí)范式的 “好”關(guān)系（更小的關(guān)系） 但是某些情況下分解會(huì)帶來(lái)新的問題，比如信息丟失，這樣的分解是不正確的。 兩個(gè)要點(diǎn) 1. 什么樣的分解方案才是正確的（不丟失信息的）? 無(wú)損連接分解 2. 怎么找到正確的分解方案? 規(guī)范化第22頁(yè)/共63頁(yè)第二十二頁(yè)，共64頁(yè)。無(wú)損(w sn)連接分解 無(wú)損連接分解 不會(huì)丟

13、失信息的分解 判定“一分(y fn)二”是否無(wú)損連接分解的充分必要條件 將關(guān)系R分解為R1和R2 。則當(dāng)以下兩個(gè)函數(shù)依賴之一能夠成立時(shí)，這種是無(wú)損的 R1 R2 R1R2 R1 R2 R2R1第23頁(yè)/共63頁(yè)第二十三頁(yè)，共64頁(yè)。無(wú)損連接(linji)分解R(C, T, H, R, S) F = CT, HRC, HTR, HSR 問題1: R R1(C, H, S), R2(C, T, H, R). 這一分解是無(wú)損(w sn)的么?是的，因?yàn)镃H+ (CTHR) CH TR R1 R2 R2R1 R 分解為 R1, R2 是無(wú)損(w sn)的思考:R R1(C, H, S), R2(C,

14、T), R3(C, H, R). 這一分解是無(wú)損(w sn)的么第24頁(yè)/共63頁(yè)第二十四頁(yè)，共64頁(yè)。規(guī)范化 規(guī)范化 將一個(gè)屬于低級(jí)范式(fn sh)的“壞”關(guān)系，分解為多個(gè)屬于高級(jí)范式(fn sh)的“好”關(guān)系，且無(wú)信息丟失的過(guò)程 根據(jù)目標(biāo)范式(fn sh)的級(jí)別，又有 規(guī)范化到1NF 規(guī)范化到3NF 規(guī)范化到BCNF第25頁(yè)/共63頁(yè)第二十五頁(yè)，共64頁(yè)。規(guī)范化到1NF 非1NF的關(guān)系變?yōu)?NF的關(guān)系 方法：將關(guān)系中每個(gè)非原子的屬性轉(zhuǎn)化成原子的 復(fù)合屬性的處理(chl)：轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的多個(gè)原子屬性學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)姓名姓名父母父母S1John(Tom, Angie)S2Smith (Mike, So

15、phie)Student學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)姓名姓名父親父親母親母親S1JohnTomAngieS2SmithMike SophieStudent第26頁(yè)/共63頁(yè)第二十六頁(yè)，共64頁(yè)。規(guī)范化到1NF 多值屬性的處理(chl)：移出去生成一個(gè)新關(guān)系，同時(shí)還包含原來(lái)的主鍵（新關(guān)系的主鍵為這兩者的和）學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)姓名姓名課程號(hào)課程號(hào)S1John C1，C2，C3S2SmithC3，C5Student學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)姓名姓名S1JohnS2SmithStudent學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)課程號(hào)課程號(hào)S1C1S1C2S1C3S2C3S2C5SC第27頁(yè)/共63頁(yè)第二十七頁(yè)，共64頁(yè)。規(guī)范化到3NF 1NF關(guān)系分解為3NF關(guān)系的算法(sun

16、f) 輸入 : R（屬于1NF）, F（R滿足的函數(shù)依賴集合） 輸出 : R1, R2, R3Rn（都屬于3NF）第28頁(yè)/共63頁(yè)第二十八頁(yè)，共64頁(yè)。規(guī)范化到3NF1- n=0; (n是輸出關(guān)系個(gè)數(shù)) for F 中每一個(gè)X Y doif XY已經(jīng)在某個(gè)(mu )輸出關(guān)系Ri (1 i n)中 then什么也不做 else if X是某一個(gè)輸出關(guān)系Ri (1 i n) 的主鍵 then Ri := Ri + Y; else n := n+1; Rn := XY ; (增加一個(gè)新關(guān)系，X 作為主鍵) end if 2- if R每個(gè)候選鍵都不出現(xiàn)在輸出關(guān)系Ri (1i n) 中 then n

17、 := n+1; Rn := R的任何一個(gè)候選鍵 end if步驟步驟(bzhu)步驟步驟(bzhu)第29頁(yè)/共63頁(yè)第二十九頁(yè)，共64頁(yè)。規(guī)范化到3NF 例1 輸入(shr): R(A, B, C, D, E), F = (AB, CD, D E) 候選鍵: AC 1. R1(AB) 2. R1(AB), R2(CD) 3. R1(AB), R2(CD), R3(DE) 4. R1(AB), R2(CD), R3(DE), R4(AC) Output: R1(AB), R2(CD), R3(DE), R4(AC)第30頁(yè)/共63頁(yè)第三十頁(yè)，共64頁(yè)。規(guī)范化到3NF 例2 輸入(shr):

18、R(A, B, C, D, E, F), F = (ABD, CE, AB C, CF) 候選鍵: AB 1. R1(ABD) 2. R1(ABD), R2(CE) 3. R1(ABCD), R2(CE) 4. R1(ABCD), R2(CEF) Output: R1(ABCD), R2(CEF)第31頁(yè)/共63頁(yè)第三十一頁(yè)，共64頁(yè)。規(guī)范化到BCNF 1NF關(guān)系(gun x)分解為BCNF關(guān)系(gun x)的算法 輸入 : R（屬于1NF）, F（R1滿足的函數(shù)依賴集合） 輸出 : R, R1, R2, R3Rn（都屬于BCNF）第32頁(yè)/共63頁(yè)第三十二頁(yè)，共64頁(yè)。規(guī)范化到BCNF n=

19、0; (除自己外沒有輸出(shch)關(guān)系) for F 中每個(gè)XY do for 每個(gè)輸出(shch)關(guān)系R/Ri doif XY 在Ri中，且X不是Ri的超鍵 then Ri = Ri Y if X是另一個(gè)輸出(shch)關(guān)系Rj (1 i n) 的主鍵 then Rj := Rj + Y; else n := n+1; Rn := XY ; (增加一個(gè)新關(guān)系，X 作為主鍵) end if end if第33頁(yè)/共63頁(yè)第三十三頁(yè)，共64頁(yè)。規(guī)范化到BCNF 例1 輸入(shr): R (A, B, C, D, E, F), F = (ABD, CE, AB C, CF) 候選鍵: AB 1

20、. R(ABCDF), R1(CE) 處理CE 2. R(ABCD), R1(CEF) 處理CF Output: R(ABCD), R1(CEF)第34頁(yè)/共63頁(yè)第三十四頁(yè)，共64頁(yè)。規(guī)范化到BCNF 例2 輸入: R (A, B, C, D), F = (ABC, CA, C D) 候選鍵: AB, BC 1. R(BCD), R1(CA) 處理CA 2. R(BC), R1(CAD) 處理CD Output: R (BC), R1(CAD) 思考 把上面的關(guān)系規(guī)范化到3NF，結(jié)果如何(rh)？試與BCNF的結(jié)果作比較 此時(shí)原來(lái)的函數(shù)依賴ABC, CA, C D在規(guī)范化的結(jié)果關(guān)系上是否還成

21、立？第35頁(yè)/共63頁(yè)第三十五頁(yè)，共64頁(yè)。 規(guī)范化到BCNF與規(guī)范化到3NF的對(duì)比(dub) 規(guī)范化到BCNF得到的關(guān)系問題更少，但是可能丟失某些函數(shù)依賴（在原來(lái)的關(guān)系上成立，但在分解后的關(guān)系上不成立） 規(guī)范化到3NF得到的關(guān)系可能不是很好，但往往已經(jīng)足夠好了。而且不會(huì)丟失任何函數(shù)依賴第36頁(yè)/共63頁(yè)第三十六頁(yè)，共64頁(yè)。練習(xí)(linx) R (C, T, H, R, S) F = CT, HRC, HTR, HSR 問題： 1. HT是否R的候選鍵? HS呢? 2. R最高屬于第幾范式? 試證明之 3. 把R規(guī)范到BCNF級(jí)別 4. 證明你在3中使用的分解(fnji)是無(wú)損分解(fnji

22、)第37頁(yè)/共63頁(yè)第三十七頁(yè)，共64頁(yè)。答案(d n) R (C, T, H, R, S) F = CT, HRC, HTR, HSR 問題： 1. HT是否R的候選鍵? HS呢? 答:HT不是(b shi)R的候選鍵，推理如下： (HT)+=(HTRC) U (HT)+ HT U HT不是(b shi)超鍵 HT不是(b shi)候選鍵 HS是R的候選鍵，推理如下： (HS)+=(HSRTC) U (HS)+ HS U HS是超鍵 (H)+=(H) U (H)+ H U H不是(b shi)超鍵 (S)+=(S) U (S)+ S U S不是(b shi)超鍵 綜合 HS是最小的超鍵即候選

23、鍵第38頁(yè)/共63頁(yè)第三十八頁(yè)，共64頁(yè)。答案(d n) R (C, T, H, R, S) F = CT, HRC, HTR, HSR 問題： 2. R最高屬于第幾范式? 試證明之 答: R最高屬于第二范式，推理如下： R屬于第二范式（思路：證明全部(qunb)非鍵屬性: C、T、R，對(duì)候選鍵HS的依賴都是完全的，即不會(huì)函數(shù)依賴于HS的一部分：H或S，也就是不在H+或者S+中） (H)+=(H), (S)+=(S) 所有非鍵屬性: T, C, R都不函數(shù)依賴于主鍵HS的一部分 R屬于第二范式 R不屬于第三范式，推理如下：由CT可知，非鍵屬性C函數(shù)依賴T，而T又函數(shù)依賴于候選鍵HS HSC,

24、CT 非鍵屬性T對(duì)候選鍵HS的函數(shù)依賴是傳遞的 R不屬于第三范式 綜上可知，R最高屬于第二范式第39頁(yè)/共63頁(yè)第三十九頁(yè)，共64頁(yè)。答案(d n) R (C, T, H, R, S) F = CT, HRC, HTR, HSR 問題： 3. 把R規(guī)范到BCNF級(jí)別 規(guī)范化的分解過(guò)程(guchng)如下 1. R(HSRC), R1(CT) 2. R(HSR), R1(CT), R2(HRC) 所以規(guī)范化的輸出為： R(HSR), R1(CT), R2(HRC)第40頁(yè)/共63頁(yè)第四十頁(yè)，共64頁(yè)。答案(d n) R (C, T, H, R, S) F = CT, HRC, HTR, HSR

25、問題： 4. 證明(zhngmng)你在3中使用的分解是無(wú)損分解 首先證明(zhngmng)R分解為R(HSRC), R1(CT)是無(wú)損分解: C T R R1R1R R分解為R, R1是無(wú)損的 再證明(zhngmng)R分解為R(HSR), R2(HRC)是無(wú)損的: HR CRR2R2RR分解為R,R2無(wú)損 所以R分解為R(HSR), R1(CT), R2(HRC)是無(wú)損的第41頁(yè)/共63頁(yè)第四十一頁(yè)，共64頁(yè)。目錄(ml)* 4.1 模式設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)冗余 4.2 函數(shù)(hnsh)依賴 4.4 范式 4.4.1 函數(shù)(hnsh)依賴與范式 4.1.2 多值依賴與4NF第42頁(yè)/共63頁(yè)第四十二

26、頁(yè)，共64頁(yè)。多值依賴(yli)：例子 例子問題 學(xué)校中某一門課程由多個(gè)教師講授，他們使用相同的一套參考書。每個(gè)教員可以講授多門課程，每種參考書可以供多門課程使用。 所以(suy)這里，課程教師，參考書課程等任何函數(shù)依賴統(tǒng)統(tǒng)不成立第43頁(yè)/共63頁(yè)第四十三頁(yè)，共64頁(yè)。多值依賴(yli)：例子 非規(guī)范(gufn)關(guān)系課 程 C教 員 T參 考 書 B 物理數(shù)學(xué) 計(jì)算數(shù)學(xué)李 勇王 軍 李 勇張 平 張 平 周 峰 普通物理學(xué)光學(xué)原理 物理習(xí)題集數(shù)學(xué)分析微分方程高等代數(shù)數(shù)學(xué)分析. Teaching第44頁(yè)/共63頁(yè)第四十四頁(yè)，共64頁(yè)。多值依賴(yli)：例子 規(guī)范化關(guān)系(gun x)普通物理學(xué)光

27、學(xué)原理物理習(xí)題集普通物理學(xué)光學(xué)原理物理習(xí)題集數(shù)學(xué)分析微分方程高等代數(shù)數(shù)學(xué)分析微分方程高等代數(shù)李 勇李 勇李 勇王 軍王 軍王 軍李 勇李 勇李 勇張 平張 平張 平 物 理物 理物 理物 理物 理物 理數(shù) 學(xué)數(shù) 學(xué)數(shù) 學(xué)數(shù) 學(xué)數(shù) 學(xué)數(shù) 學(xué) 參考書B教員T課程CTeaching第45頁(yè)/共63頁(yè)第四十五頁(yè)，共64頁(yè)。多值依賴(yli)：例子 Teaching具有唯一候選鍵(C，T，B)， 也是全鍵。 TeachingBCNF（不存在函數(shù)依賴）。 Teaching模式中存在的問題 (1) 數(shù)據(jù)冗余度大 (2) 插入操作復(fù)雜 (3) 刪除(shnch)操作復(fù)雜 (4) 修改操作復(fù)雜第46頁(yè)/共63頁(yè)

28、第四十六頁(yè)，共64頁(yè)。多值依賴(yli)：定義 多值依賴(yli)的定義(1) 設(shè)有關(guān)系模式設(shè)R(U)， X, Y是U的子集。多值依賴(yli) XY成立，當(dāng)且僅當(dāng)對(duì)R(U)上的任一關(guān)系r，以下條件成立 (r在)X上的一個(gè)確定值，都對(duì)應(yīng)在Y上的一組值 Y上的這組對(duì)應(yīng)值，與(r在)Z上的值無(wú)關(guān)，其中Z=UXY第47頁(yè)/共63頁(yè)第四十七頁(yè)，共64頁(yè)。多值依賴(yli)：定義 課程參考書。無(wú)論教師( jiosh)取何值，一門課程總是對(duì)應(yīng)相同的一組參考書普通物理學(xué)光學(xué)原理物理習(xí)題集普通物理學(xué)光學(xué)原理物理習(xí)題集數(shù)學(xué)分析微分方程高等代數(shù)數(shù)學(xué)分析微分方程高等代數(shù)李 勇李 勇李 勇王 軍王 軍王 軍李 勇李

29、勇李 勇張 平張 平張 平 物 理物 理物 理物 理物 理物 理數(shù) 學(xué)數(shù) 學(xué)數(shù) 學(xué)數(shù) 學(xué)數(shù) 學(xué)數(shù) 學(xué) 參考書B教員T課程CTeaching第48頁(yè)/共63頁(yè)第四十八頁(yè)，共64頁(yè)。多值依賴(yli)：定義 多值依賴(yli)的定義(2) 在R（U）的任一關(guān)系r中，如果存在元組t，s 使得tX=sX，那么就必然存在元組 w，v r，（w，v可以與s，t相同），使得wX=vX=tX，而wY=tY，wZ=sZ，vY=sY，vZ=tZ（即交換s，t元組的Y值所得的兩個(gè)新元組必在r中），則Y多值依賴(yli)于X，記為XY。 這里，X，Y是U的子集，Z=U-X-YX1Y1Z1tX1Y2Z2sX1Y2Z1v

30、X1Y1Z2w第49頁(yè)/共63頁(yè)第四十九頁(yè)，共64頁(yè)。多值依賴(yli)：定義 平凡多值依賴(yli)和非平凡的多值依賴(yli)若XY，而Z UXY =，則稱 XY為平凡的多值依賴(yli)否則稱XY為非平凡的多值依賴(yli)第50頁(yè)/共63頁(yè)第五十頁(yè)，共64頁(yè)。多值依賴(yli)：性質(zhì)（1）多值依賴具有( jyu)對(duì)稱性若XY，則XZ，其中ZUXY（2）多值依賴具有( jyu)傳遞性若XY，YZ， 則XZ Y（3）函數(shù)依賴是多值依賴的特例(后者是前者的推廣)若XY，則XY。（4）若XY，XZ，則XY Z。（5）若XY，XZ，則XYZ。（6）若XY，XZ，則XY-Z，XZ -Y第51頁(yè)/共

31、63頁(yè)第五十一頁(yè)，共64頁(yè)。第四范式(fn sh) 要求 關(guān)系在1NF中 任意非平凡的多值依賴XY，X含候選(hu xun)鍵 4NF中的多值依賴要么是平凡的，要么是函數(shù)依賴 可證：4NF是BCNF的真子集。第52頁(yè)/共63頁(yè)第五十二頁(yè)，共64頁(yè)。第四范式(fn sh) 分解(fnji)Teaching1課程課程C教員教員T物理物理李勇李勇物理物理王軍王軍數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)李勇李勇數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)張平張平課程課程C參考書參考書B物理物理普通物理學(xué)普通物理學(xué)物理物理光學(xué)原理光學(xué)原理物理物理物理習(xí)題集物理習(xí)題集數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)分析數(shù)學(xué)分析數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)微分方程學(xué)微分方程學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)高等代數(shù)高等代數(shù)Teaching2第53頁(yè)/共

32、63頁(yè)第五十三頁(yè)，共64頁(yè)。第四章 作業(yè)(zuy)與練習(xí) 作業(yè)（下周交） 教材( jioci)P1445, 10, 11題12題的(1), (2), (3) 小題 課后練習(xí) 1（注意全鍵）, 2, 3, 9 12題的(4), (5), (6), (7) 小題第54頁(yè)/共63頁(yè)第五十四頁(yè)，共64頁(yè)。范式(fn sh) 不同范式之間的聯(lián)系 4NF BCNF 3NF 2NF 1NF 高級(jí)范式是低級(jí)范式的子集 范式越高，滿足的要求也就越高；滿足高要求的關(guān)系(gun x)肯定能夠滿足低要求，所以高級(jí)范式中的關(guān)系(gun x)模式肯定也在低級(jí)范式中1NF2NF3NFBCNF4NF第55頁(yè)/共63頁(yè)第五十五

33、頁(yè)，共64頁(yè)。第二(d r)范式 要求 關(guān)系模式在1NF中 每一個(gè)非鍵屬性完全函數(shù)(hnsh)依賴于鍵 判斷方法：檢查每個(gè)非鍵屬性A所依賴的X（即XA），若X是候選鍵的一部分，違反2NF。第56頁(yè)/共63頁(yè)第五十六頁(yè)，共64頁(yè)。第三(d sn)范式 思考 如何證明3NF是2NF的子集?（或者，如何證明滿足3NF的條件也就一定滿足2NF的條件?） 要點(diǎn)：函數(shù)依賴(yli) X Y 是非傳遞的 X Y是完全的 反證：如果 X Y 是部分的 X X Y X Y是傳遞的，與前提矛盾第57頁(yè)/共63頁(yè)第五十七頁(yè)，共64頁(yè)。三種(sn zhn)范式的比較 結(jié)論 2NF保證了這樣的函數(shù)依賴：右邊非鍵屬性的情況下，左邊!=鍵（含鍵） B