关系模式设计基础精选PPT.ppt
( 4.5 )《关系模式设计基础精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《关系模式设计基础精选PPT.ppt（57页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、关系模式设计基础第1页，此课件共57页哦属性之间的联系描述应当具有某种属性之间的联系描述应当具有某种“内在内在”性质，不能只根据属性之间的某些外在性质，不能只根据属性之间的某些外在关联表征，随意将一些属性放在一起组成关联表征，随意将一些属性放在一起组成一个关系模式，这样将可能引发一系列问一个关系模式，这样将可能引发一系列问题，其中最突出的就是数据冗余以及由此题，其中最突出的就是数据冗余以及由此带来的操作异常。也就是说，如果数据模带来的操作异常。也就是说，如果数据模式设计不当，就会出现数据冗余；有了数式设计不当，就会出现数据冗余；有了数据冗余，就可能产生操作异常。据冗余，就可能产生操作异常。第第
2、5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.1 模式设计与数据冗余模式设计与数据冗余 5.1模式设计与数据冗余模式设计与数据冗余第2页，此课件共57页哦数据冗余（数据冗余（Data Redundancy）是指同一）是指同一数据在一个或者多个数据文件中重复存储。数据在一个或者多个数据文件中重复存储。系统中如果出现数据冗余，不仅会大量占系统中如果出现数据冗余，不仅会大量占用消耗系统资源，造成不必要开销，更严用消耗系统资源，造成不必要开销，更严重的是会带来各种数据操作异常，对数据重的是会带来各种数据操作异常，对数据库性能正常发挥造成极大影响。库性能正常发挥造成极大影响。第第5章章 关系模式设计基
3、础：关系模式设计基础：5.1 模式设计与数据冗余模式设计与数据冗余 5.1.1数据冗余与操作异常数据冗余与操作异常第3页，此课件共57页哦从数据结构的角度考察，如果对多个文件之从数据结构的角度考察，如果对多个文件之间和同一个文件中数据之间的联系考虑不间和同一个文件中数据之间的联系考虑不周或者处理不当，就有可能导致数据冗余。周或者处理不当，就有可能导致数据冗余。这里有两个层面上的问题：这里有两个层面上的问题：多个文件之间的联系。多个文件之间的联系。同一个文件中数据之间的联系。同一个文件中数据之间的联系。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.1 模式设计与数据冗余模式设计与数据冗余
4、5.1.2 数据冗余产生原因数据冗余产生原因第4页，此课件共57页哦关系数据库较好地处理了文件层面的联系，但并不意味着数据层面上的联系可以自动解决。恰恰相反，此时，第二个层面上问题反而会凸现出来。在关系数据库中，同一关系模式中各个属性子集之间的依赖关系，通常称为数据依赖（Data Independence）。关系系统当中数据冗余产生的重要原因就在于对数据依赖处理不当，也就是在于关系模式本身的结构设计可能存在缺陷。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.1 模式设计与数据冗余模式设计与数据冗余 5.1.2 数据冗余产生原因数据冗余产生原因第5页，此课件共57页哦关系数据库中数据依赖的
5、考虑来源于关系结构本身。在关系模式中，各个属性一般说来是有关联的，但是这些关联有着不同的表现形式。一部分属性的取值能够决定这个关系表中所有其它属性的取值，也就是部分属性构成的子集合与关系的整个属性集合的关联。事实上，一个关系可以有一个或者多个候选键，其中一个可以选为主键。主键的值唯一确定其它属性的值，它是一个元组存在的标识，也是各个元组相互区别的标识。既然作为“标识”，其取值就必须“确定无疑”，所以候选键的值不可重复出现，也不能全部或者部分设为空值。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.1 模式设计与数据冗余模式设计与数据冗余 5.1.2 数据冗余产生原因数据冗余产生原因第6页，
6、此课件共57页哦 一部分属性的取值决定表中其它若干属性的取值，也就是一些部分属性组成的子集合与另一些部分属性组成的子集合的关联。这种数据关联可以看作是关系结构中“候选键”问题的推广，而通常所讲的“数据依赖”主要是指这种意义下的问题。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.1 模式设计与数据冗余模式设计与数据冗余 5.1.2 数据冗余产生原因数据冗余产生原因第7页，此课件共57页哦解决关系数据库冗余问题的基本方案就是分析研究属性之间的联系，按照每个关系中属性间满足某种内在语义条件，以及相应运算当中表现出来某些特定要求，也就是按照属性间联系所处的规范等级来构造关系模式。由此产生的一整套
7、有关理论称之为关系模式规范化理论或关系模式设计理论。在数据管理中，数据冗余一直是影响系统性能的重大问题，规范化理论就成为关系数据库模式设计中的核心部分。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.1 模式设计与数据冗余模式设计与数据冗余 5.1.3 解决问题思路解决问题思路第8页，此课件共57页哦1 基基本本概概念念 设R（U）是属性集U上的关系模式，X和Y分别是U的属性子集。r是R（U）中任意给定的一个关系实例。若对于r中任意两个元组s和t，当sX=tX时，就有sY=tY，则称属性子集X函函数数决决定定属性子集Y或者称Y函数依赖函数依赖X。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基
8、础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2 函数依赖函数依赖5.2.1 函数依赖及相关概念（函数依赖及相关概念（1）第9页，此课件共57页哦当Y函数依赖于X时，则记为XY。如果XY，也称X为决定因素（Determinant factor），Y为依赖因素（Dependent factor）。当Y不函数依赖于X，则记为XY如果XY，且YX，则记为XY。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2.1 函数依赖及相关概念（函数依赖及相关概念（2）第10页，此课件共57页哦2.函数依赖三种类型函数依赖三种类型（1）平凡与非平凡函数依赖）平凡与非平凡函数依赖如果XY，但Y不
9、是X的子集，则称XY是非平凡函数依赖，否则称为平凡函数依赖。按照函数依赖的定义，当Y是X的子集时，Y“自然”是函数依赖于X的，这里“依赖”不反映任何新的语义。通常意义下的函数依赖一般都是指非平凡依赖。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2.1 函数依赖及相关概念（函数依赖及相关概念（3）第11页，此课件共57页哦（2）部分与完全函数依赖）部分与完全函数依赖如果如果XY，但对于，但对于X中的任意一个真子集中的任意一个真子集X，都有，都有Y不依赖于不依赖于X，则称，则称Y完全依赖于完全依赖于X。当当Y完全依赖于完全依赖于X时，记为时，记为X Y。如果如果X
10、Y，但，但Y不完全函数依赖于不完全函数依赖于X，则称，则称Y对对X部分函数依赖，记为部分函数依赖，记为 X Y。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2.1 函数依赖及相关概念（函数依赖及相关概念（4）第12页，此课件共57页哦（3）传递与直接函数依赖）传递与直接函数依赖设有两个非平凡函数依赖设有两个非平凡函数依赖XY和和YZ，并且，并且X不函数不函数依赖于依赖于Y，则称，则称Z传递函数（传递函数（Transitive Functional Dependency）依赖于）依赖于X。在上述定义中，在上述定义中，X不函数依赖于不函数依赖于Y意味着意味着X与与
11、Y不是一一对不是一一对应；否则应；否则Z就是直接函数依赖于就是直接函数依赖于X，而不是传递函数依，而不是传递函数依赖于赖于X了。了。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2.1 函数依赖及相关概念（函数依赖及相关概念（5）第13页，此课件共57页哦3.键的形式化定义键的形式化定义（1）超键）超键 设有关系模式设有关系模式R（U），），K是是R（U）中的属性子集，如果）中的属性子集，如果KU，则称，则称K为为R的超键的超键（2）候选键）候选键 设有关系模式设有关系模式R（U），），K是是R（U）中的属性子集，如果）中的属性子集，如果K U，则，则称称K为为
12、R的候选键的候选键 第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2.1 函数依赖及相关概念（函数依赖及相关概念（6）第14页，此课件共57页哦（3）主键）主键 一个关系模式一个关系模式R的候选键可以有的候选键可以有多个。如果在其中选定一个，则称该候选多个。如果在其中选定一个，则称该候选键为主键。键为主键。（4）外键）外键 设设U属性子集属性子集k不是关系模式不是关系模式R的的候选键，但是另一个关系模式候选键，但是另一个关系模式S的候选键，的候选键，则称则称k是是R的外键。的外键。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2.
13、1 函数依赖及相关概念（函数依赖及相关概念（7）第15页，此课件共57页哦为了表述简洁和推理方便，在本章的以下部为了表述简洁和推理方便，在本章的以下部分，对有关记号使用做如下约定：分，对有关记号使用做如下约定：如果声明如果声明X、Y等是属性子集，则将等是属性子集，则将X Y简记为简记为XY。如果声明如果声明A、B等是属性，则将集合等是属性，则将集合A，B简记为简记为AB。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2.2 函数依赖集闭包（函数依赖集闭包（1）第16页，此课件共57页哦 如果声明如果声明X是属性集，是属性集，A是属性，则将是属性，则将X A简记为
14、简记为XA或或AX。以上是针对两个对象的情形，对于多个对象以上是针对两个对象的情形，对于多个对象也做类似约定。也做类似约定。关系模式简记为三元组关系模式简记为三元组R（U，F），其中），其中U为模式的属性集合，为模式的属性集合，F为模式给定的函数为模式给定的函数依赖集合。依赖集合。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2.2 函数依赖集闭包（函数依赖集闭包（2）第17页，此课件共57页哦函函数数依依赖赖集集合合F的的逻逻辑辑蕴蕴含含 设设有有关关系系模模式式R（U，F），又又设设X和和Y是是属属性性集集合合U的的两两个个子子集集，如如果果对对于于R中中每
15、每个个满满足足F的的关关系系r也也满满足足XY，则则称称F逻逻辑辑蕴蕴含含XY，记记为为F XY。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2.2 函数依赖集闭包（函数依赖集闭包（3）第18页，此课件共57页哦函数依赖集合函数依赖集合F的闭包的闭包 设设F是函数依赖集合，是函数依赖集合，被被F逻辑蕴含的函数依赖的全体构成的集合，逻辑蕴含的函数依赖的全体构成的集合，称为函数依赖集称为函数依赖集F的闭包（的闭包（Closure），记），记为为F+，即，即F+=XY|F XY 在一般情况下，成立在一般情况下，成立F F+。如果有。如果有F=F+，则称，则称F是函数
16、依赖的完备集合。是函数依赖的完备集合。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2.2 函数依赖集闭包（函数依赖集闭包（4）第19页，此课件共57页哦为为了了建建立立基基于于函函数数依依赖赖的的语语法法系系统统，从从而而求求得得 已已 知知 函函 数数 依依 赖赖 集集 合合 F的的 闭闭 包包 F+，W.W.Armstrong于于1974年年提提出出了了一一套套推推导导规规则则。使使用用这这套套规规则则，可可以以由由已已有有的的函函数数依依赖赖逻逻辑辑推推导导出出新新的的函函数数依依赖赖。后后来来又又经经过过不不断断完完善善，形形成成了了著著名名的的“Ar
17、mstrong公公理理系系统统”，为为关关系系模模式式设设计计提提供供了了一一个个有有效并且完备的理论基础。效并且完备的理论基础。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2.3 Armstrong公理系统（公理系统（1）第20页，此课件共57页哦（1）基本公理）基本公理Armstrong公理系统有公理系统有3条基本公理：条基本公理：A1（自反律，（自反律，reflexivity）：如果）：如果Y X U，则，则XY在在R上成立。上成立。A2（增广律，（增广律，augmentation）：如果）：如果XY在在R上成上成立，且立，且ZU，则，则XZYZ。A3（
18、传递律，（传递律，Transitivity）：如果）：如果XY和和YZ在在上成立，则上成立，则XZ在在R上也成立。上也成立。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2.3 Armstrong公理系统（公理系统（2）第21页，此课件共57页哦（2）推理规则）推理规则A4（合并性规则（合并性规则 union）：）：XY，XZ XYZ。A5（分解性规则（分解性规则 decomposition）：）：XY，ZY XZ。A6（拟传递性规则（拟传递性规则 pseudotransivity）：）：XY，WYZ W XZ。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5
19、.2 函数依赖函数依赖 5.2.3 Armstrong公理系统（公理系统（3）第22页，此课件共57页哦A7（复合性规则（复合性规则 composition rule）：）：XY，WZ WXYZ。A8（通用一致性规则（通用一致性规则 general unification rule）：）：XY，WZX（W-Y）YZ。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2.3 Armstrong公理系统（公理系统（4）第23页，此课件共57页哦设设F和和G是关系模式是关系模式R上的两个函数依赖集，上的两个函数依赖集，如果所有为如果所有为F所蕴含的函数依赖都为所蕴含的函数
20、依赖都为G所蕴所蕴含，即含，即F+是是G+的子集：的子集：F+G+，则称，则称G是是F的覆盖。的覆盖。如果如果G是是F的函数覆盖，同时的函数覆盖，同时F又是又是G的函数的函数覆盖，即覆盖，即F+=G+，则称，则称F和和G是相互等价的是相互等价的函数依赖集。函数依赖集。第第5章章 关系模式设计基础：关系模式设计基础：5.2 函数依赖函数依赖 5.2.4最小函数依赖集最小函数依赖集Fmin：覆盖（：覆盖（1）第24页，此课件共57页哦当当G是是F的覆盖时，只要实现了的覆盖时，只要实现了G中的函数中的函数依赖，就自动实现了依赖，就自动实现了F中的函数依赖。中的函数依赖。当当F和和G等价时，只要实现了
- 配套讲稿：
如PPT文件的首页显示word图标，表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制：
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片，仅作为作品整体效果示例展示，禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词：
- 关系 模式 设计 基础 精选 PPT
淘文阁 - 分享文档赚钱的网站所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
限制150内