关系数据库原理关系的完整性和规范化实用教案

1、复习(fx)什么是关键字/码/键？什么是主关键字/主码/主键？ER图转化为关系模式(msh)的原则是什么？答：是能用来(yn li)惟一标识元组的属性或属性组合。答：被指定为关键字的候选关键字，称为。答：（1）第1页/共28页第一页，共29页。复习(fx)关系(gun x)应具备什么性质？第2页/共28页第二页，共29页。第1章 关系数据库原理(yunl) 关系的完整性规则、规范化教学内容1.关系的完整性规则2.实体(sht)完整性、参照完整性、域完整性3.函数依赖4.完全函数依赖、部分函数依赖、传递函数依赖5.关系的规范化6.第一范式、第二范式、第三范式第3页/共28页第三页，共29页。第1

2、章 关系数据库原理 关系的完整性规则、规范化学习(xux)目标认知目标：理解关系的完整性规则了解函数依赖、关系规范化的含义理解三种(sn zhn)范式的定义能力目标:能判别关系的范式类别 (重点、难点)能进行范式的分解（重点、难点）第4页/共28页第四页，共29页。一、关系(gun x)的完整性规则定义(dngy)是对关系的某种约束条件。目的用于保证关系数据库中数据的正确性和可靠性。类型实体完整性规则参照完整性规则（引用完整性规则 ）域完整性规则（用户自定义(dngy)完整性规则）是关系模型必须满足的完整性约束条件。是关系模型必须满足的完整性约束条件。第5页/共28页第五页，共29页。一、关系

3、的完整性规则(guz)1.实体完整性规则(guz)规则要求(yoqi)：在任何关系的任何一个元组中，主键的值不能为空值、也不能取重复的值。目的：用于保证数据库表中的每一个元组都是惟一的。请思考：下面的关系是否违反实体完整性规则？学号姓名性别年龄系编号03001马力刚男210103102王萍华女200203223王平男2103张华男220403001李萍女1905第6页/共28页第六页，共29页。一、关系的完整性规则 2.域完整性规则(用户(yngh)定义完整性规则)规则要求由用户根据实际情况，定义表中属性的取值范围例如(lr)：性别只能是男和女、年龄不能为负值、成绩在0100之间等。目的用于保

4、证给定字段中数据的有效性,即保证数据的取值在有效的范围内。第7页/共28页第七页，共29页。一、关系的完整性规则(guz) 3.参照完整性规则(guz)（引用完整性规则(guz)）规则要求：“不引用不存在的实体”。即：不允许在一个关系中引用另一个关系中不存在的元组。目的用于确保(qubo)相关联的表间的数据保持一致。第8页/共28页第八页，共29页。一、关系(gun x)的完整性规则 3.参照完整性规则（引用完整性规则）学号姓名性别年龄系编号03001马力刚男210103102王萍华女20 03223王平男2105系编号系名系主任办公室电话01计算机龚小勇205600302通信谭中华20760

5、2503电子袁勇2106018第9页/共28页第九页，共29页。二、函数依赖1.概念(ginin)、类型 函数依赖 是指关系中各属性(shxng)或属性(shxng)组之间的相互依赖关系。它是关系规范化的理论基础。 函数依赖的定义 给定一个关系模式R，X和Y都是R的属性(shxng)或属性(shxng)组，对于X的每个确定值在任何时刻Y只有一个确定的值与之对应，则称“X函数决定Y”，或称为“Y函数依赖于X”，X称为决定因素，记为：XY。 函数依赖的类型 完全函数依赖 部分函数依赖 传递函数依赖第10页/共28页第十页，共29页。二、函数依赖(yli)2.完全函数依赖(yli)定义如果属性Y函数

6、(hnsh)依赖于复合属性X，且不与X的任何子集函数(hnsh)相依赖，则称“Y完全函数(hnsh)依赖于X”。 示例有如下的关系模式: 生产(工厂编号,产品编号,计划数量)“工厂编号+产品编号” “计划数量”，是完全函数(hnsh)依赖。第11页/共28页第十一页，共29页。二、函数依赖(yli)3.部分函数依赖(yli)（局部依赖(yli)）定义对于一个函数依赖：XY，如果存在ZX（Z属于(shy)X），且有ZY成立，则称“Y部分函数依赖于X”。 示例有如下的关系模式 SCD(学号，姓名，课程号，成绩，系名，系主任)主码为复合码：学号+课程号“姓名、系名、系主任”与主码是部分函数依赖第12

7、页/共28页第十二页，共29页。二、函数(hnsh)依赖4.传递函数(hnsh)依赖定义在关系模式中，如果XY(不能YX)，YZ，若存在XZ ，则称“Z传递(chund)依赖于X”。示例有如下的关系模式 SD（学号，姓名，系名，系主任）“学号系名，系名系主任”，则系主任传递(chund)依赖于学号。第13页/共28页第十三页，共29页。三、关系(gun x)的规范化 引 在关系数据库的设计过程中，对于同一个问题，选用不同的关系模式，其性能(xngnng)的优劣是大不相同的，为了区分关系模式的优劣，人们常常把关系模式分为各种不同等级的范式。第14页/共28页第十四页，共29页。三、关系的规范化1

8、. 概念和范式(fn sh)的类型 类型 第一(dy)范式(1NF) 第二范式(2NF) 第三范式(3NF) 关系规范化的概念 将低级范式转换为若干个高级范式过程。低 高第15页/共28页第十五页，共29页。三、关系(gun x)的规范化2.第一范式(1NF)定义如果关系模式R的所有属性的值域中第一个值都是不可再分解值，则称R是属于1NF模式。第一范式(fn sh)是对关系的最低要求。示例:判断哪一张表是1NF？第16页/共28页第十六页，共29页。三、关系的规范化2.第一(dy)范式(1NF)第17页/共28页第十七页，共29页。三、关系的规范化3.第二(d r)范式(2NF)定义如果关系模

9、式R为第一(dy)范式，且R中每个非主属性完全函数依赖于R的主码(复合码)，则称R为2NF模式。示例下列关系模式是1NF，是否是2NF？为什么？SCD（学号，姓名，课程号，成绩，系名，系主任）主码为复合码：学号+课程号解决方法：消除部分函数依赖。第18页/共28页第十八页，共29页。三、关系的规范化3.第二(d r)范式(2NF)分解为2NF的方法：把关系模式中对主码完全函数依赖的非主属性与决定它们的主码放在一个关系模式中。把对主码部分函数依赖的非主属性和决定它们的主属性放在一个关系模式中。检查分解后的新模式，如果仍不是2NF，则继续按照前面的方法进行分解，直到达到要求。关系模式SCD的分解结

10、果如下：SC（学号，课程号，成绩(chngj)）SD（学号，姓名，系名，系主任）第19页/共28页第十九页，共29页。三、关系的规范化4.第三(d sn)范式(3NF)定义如果关系模式R为第二范式，且R中每个非主属性都不传递函数依赖于R的某个候选码，则称R为3NF模式。示例下列关系模式是2NF，是否为3NF？为什么？SD（学号，姓名，系名，系主任）解决方法：消除(xioch)传递函数依赖。第20页/共28页第二十页，共29页。三、关系(gun x)的规范化4.第三范式(3NF)分解为3NF的方法：把直接对主码函数依赖的非主属性与决定它们的主码放在一个关系模式中。把造成传递函数依赖的决定因素连同

11、被它们决定的属性放在一个关系模式中。检查分解后的新模式，如果不是3NF，则继续按照(nzho)前面的方法进行分解，直到达到要求。关系模式SD的分解结果如下：SD（学号，姓名，系名）SD（系名，系主任）第21页/共28页第二十一页，共29页。三、关系(gun x)的规范化5.各范式间的关系(gun x)各范式各范式(fn sh)(fn sh)之间的关系之间的关系 第22页/共28页第二十二页，共29页。四、综合(zngh)应用第23页/共28页第二十三页，共29页。四、综合(zngh)应用第24页/共28页第二十四页，共29页。四、综合(zngh)应用第25页/共28页第二十五页，共29页。本课

12、小结(xioji)1.关系的完整性规则2.实体完整性/参照完整性/域完整性3.范式的类型4.1NF、2NF、3NF5.各范式间的关系:6.1NF中的每个属性值是不可再分的，它是关系模式的最低要求(yoqi)。7.消除1NF中的部分函数依赖，可转换为2NF。8.消除2NF中的传递函数依赖，可转换为3NF。第26页/共28页第二十六页，共29页。课余(ky)作业布置课外练习教材(jioci)P25：9补充：设关系模式SCT(学号，课程号，成绩，教师名，教师地址)。如果规定：(1)每个学生每学一门课程只有一个成绩；(2)每门课只有一个教师任教；(3)每个教师只有一个地址（无同名教师）。写出关系模式SCT的基本函数依赖集。找出关系模式SCT的候选码。试把SCT分解成2NF模式集，并说明理由。试把SCT分解成3NF模式集，并说明理由。第27页/共28页第二十七页，共29页。谢谢您的观看(gunkn)！第28页/共28页第二十八页，共29页。NoImage内容(nirng)总结复习。什么是关键字/码/键。什么是主关键字/主码/