文章目錄

• 一：概念回顧：關(guān)系模式
• 二：數(shù)據(jù)依賴
• 三：一個(gè)例子：不遵循關(guān)系數(shù)據(jù)理論導(dǎo)致的問題

一句話，研究關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論就是為了設(shè)計(jì)出合適的關(guān)系模式，也即合適、高效的表

一：概念回顧：關(guān)系模式

• 相關(guān)文章：（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論|王珊）第二章關(guān)系數(shù)據(jù)庫-第一節(jié)：關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其形式化定義

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關(guān)系模式：關(guān)系模式就是對(duì)關(guān)系的描述，可以表示為

$$R(U,D,DOM,F)$$

• $R$：關(guān)系名
• $U$：組成該關(guān)系的屬性名集合
• $D$：$U$中屬性所來自的域
• $DOM$：屬性向域的映像集合
• $F$：屬性間數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系集合（此部分屬于第六章：關(guān)系數(shù)據(jù)理論的內(nèi)容）

由于$D$、$DOM$與模式設(shè)計(jì)關(guān)系不大，所以在本章中把關(guān)系模式看作一個(gè)三元組

$$R<U,F>$$

• 并且僅當(dāng)$U$上的一個(gè)關(guān)系$r$滿足$F$時(shí)，$r$稱為關(guān)系模式$R<U,F>$的一個(gè)關(guān)系

二：數(shù)據(jù)依賴

數(shù)據(jù)依賴：數(shù)據(jù)依賴是一個(gè)關(guān)系內(nèi)部屬性與屬性之間的一種約束關(guān)系。 這種約束關(guān)系是通過屬性間值的相等與否體現(xiàn)出來的數(shù)據(jù)間相關(guān)聯(lián)系。它是現(xiàn)實(shí)世界屬性間相互聯(lián)系的抽象，是數(shù)據(jù)內(nèi)在的性質(zhì)，是語義的體現(xiàn)。主要有兩種類型的數(shù)據(jù)依賴

• 函數(shù)依賴（FD）：屬性間的這種依賴關(guān)系類似于數(shù)學(xué)中的函數(shù)y=f(x)，自變量x確定之后，相應(yīng)的函數(shù)值y也就唯一地確定了。比如描述一個(gè)學(xué)生的關(guān)系，可以有學(xué)號(hào)(Sno)、姓名(Sname)、 系名(Sdept) 等幾個(gè)屬性，由于一個(gè)學(xué)號(hào)只對(duì)應(yīng)一個(gè)學(xué)生，一個(gè)學(xué)生只在一個(gè)系學(xué)習(xí)。因而當(dāng)“學(xué)號(hào)”值確定之后，學(xué)生的姓名及所在系的值也就被唯一地確定了。記作Sno→Sname, Sno-> Sdept

• 多值依賴（MVD）：后面會(huì)說

三：一個(gè)例子：不遵循關(guān)系數(shù)據(jù)理論導(dǎo)致的問題

【例】建立一個(gè)描述學(xué)校教務(wù)的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫涉及的對(duì)象包括學(xué)生的學(xué)號(hào)
(Sno)、所在系(Sdept)、 系主任姓名(Mname)、課程號(hào)(Cno)和成績(Grade)。假設(shè)用一個(gè)單一的關(guān)系模式Student來表示，則該關(guān)系模式的屬性集合為

$$U=(Sno,Sdept,Mname,Cno,Grade)$$

根據(jù)現(xiàn)實(shí)世界我們所熟知的，會(huì)有以下事實(shí)

• 一個(gè)系有若干學(xué)生，但一個(gè)學(xué)生只屬于一個(gè)系
• 一個(gè)系只有一名(正職)負(fù)責(zé)人
• 一個(gè)學(xué)生可以選修多門課程，每門課程有若干學(xué)生選修
• 每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)每一門課程有一個(gè)成績

這樣的語義限制，將會(huì)導(dǎo)致屬性上的函數(shù)依賴

記作：

$$F=(Sno?>Sdept,Sdept?>Mname,(Sno,Cno)?>Grade)$$

下表是關(guān)系模式Student某一時(shí)刻的一個(gè)實(shí)例

我們說，這樣的關(guān)系模式是失敗的，因?yàn)樗嬖谝韵聠栴}

• 數(shù)據(jù)冗余：比如，每一個(gè)系的系主任姓名重復(fù)出現(xiàn)，重復(fù)次數(shù)與該系所有學(xué)生的所有課程成績出現(xiàn)次數(shù)相同，這將浪費(fèi)大量的存儲(chǔ)空間
• 更新異常：比如，某系更換系主任后，必須修改與該系學(xué)生有關(guān)的每一個(gè)元組
• 插入異常：如果一個(gè)系剛成立，尚無學(xué)生，則無法把這個(gè)系及其系主任的信息存入數(shù)據(jù)庫
• 刪除異常：如果某個(gè)系的學(xué)生全部畢業(yè)了，則在刪除該系學(xué)生信息的同時(shí)，這個(gè)系及其系主任的信息也丟掉了

而如何解決這些問題，就是下一節(jié)：規(guī)范化所要討論的內(nèi)容了

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的（数据库系统概论|王珊）第六章关系数据理论-第一节：为什么要研究关系数据理论的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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