資料庫規範化大全

2021-07-10 22:03:23 字數 3446 閱讀 3657

er圖是一種關聯式資料庫邏輯設計的一種方法。

normalization(正規化): 是另一種 關係型資料庫的邏輯設計的方法。

normal forms(正規化):  1nf---> 2nf---->3nf---->bcnf---->4nf---->5nf

1.不好的資料庫會出現的問題:

a.修改異常(anomaly)    b.刪除異常           c.插入異常          d.資料冗餘(redendant data)

2.函式依賴:functional dependencies

對在r中的屬性  a->b 來說,函式依賴就是:一旦a的值確定了,那麼就一定能唯一確定b的值

(即使不知道b的確切值,但可以明確b只能取乙個值)

3.阿姆斯特朗公理:大寫字母表示屬性集

a.包含規則:若y屬於x,那麼x->y;

b.傳遞規則:若x->y,y->z,那麼x->z;

c.增廣規則:if x->y then xz-yz;

d.合併規則:if x->y,x->z,  then x-yz;

f.分解規則:if x->yz,  then x->y,x->z

4.closure(閉包):

r:    r 表示乙個關係(**),f 是函式依賴的集合(有這個的->),u表示屬性集合

閉包就是已經上面的乙個r,利用阿姆斯特朗公里,通過已知的f函式依賴,推導出所有的函式依賴關係f+

例子:對於關係模式r(abc),f=,求f+。

根據fd的定義,可推出f+=,共有43個fd。其中,φ表示空屬性集。

5.屬性集的閉包:closure of attributes

對f中所有x→a的a的集合稱為x的閉包,記為x+  .這個就是屬性集x的閉包

屬性集閉包就是屬性集x可以決定的屬性。 (通過函式依賴關係f推導)

應用:a.當x+包含r的所有屬性,則x是超鍵(超碼)

b.利用這個還可以驗證函式依賴:   驗證x->y是否是f可以推導出來的。若利用f,求x得閉包中,不包含y,那麼不是f推導出來的。

例: 對於關係模式r(abc),f=,求其候選鍵。

(1)      求屬性的閉包。

a+=abc,b+=b,c+=c。

(2)      求屬性集的閉包。

由bc→a,則(bc)+=abc,其餘屬性集閉包為屬性閉包的並集。

(3)      求其候選鍵。

顯然,r的候選鍵為a和bc。

6.函式依賴集的覆蓋cover

有函式依賴集f,g。若說f

覆蓋了g,那麼也就是說,g屬於f+;

若說,f和g等價,也就是說,f+ 與g+相同;

7.求最小的函式依賴集(

minamal fd集

)的步驟

fd:x->y

a. 對fd而言,右邊的化為單一屬性(利用分解定理)

b. 對每個fd而言,去掉左邊的冗餘屬性.(利用部分屬性可能就可以退出右邊了)

c.去掉多餘的函式依賴:有些依賴可以通過其他的推導出來

8.正則覆蓋:canonical cover  

---fd的左部不重複

在求最小的函式依賴的基礎上增加一步:合併函式依賴(利用合併規則)

9.superkey  超碼: 超碼中的屬性可以決定唯一的元組(一行記錄),但是可能包含多餘屬性

candidate key   :  最小的超碼,不存在多餘屬性

primary key:  候選碼中選為當主鍵的就是主碼

10.主屬性:出現在候選碼中的屬性

非主屬性:沒有出現在任何候選碼中的屬性

11.對於給定的關係r(a1,a2,…an)和函式依賴集f,可將其屬性分為4類:

l類  僅出現在函式依賴左部的屬性。

r 類  僅出現在函式依賴右部的屬性。

n 類  在函式依賴左右兩邊均未出現的屬性。

lr類  在函式依賴左右兩邊均出現的屬性。

若x(x∈r)是l類屬性,則x必為r的任一候選碼的成員。 

若x(x∈r)是n類屬性,則x必包含在r的任一候選碼中。 

若x(x∈r)是r類屬性,則x不在任何候選碼中。

12. 根據df求解候選碼的演算法:

1.正規化:

1nf:屬性不可分解,都是原子屬性

2nf:完全依賴(去除非主屬性對碼的部分依賴):就是說去除左邊的多餘屬性。

3nf:去除非主屬性對非主屬性的依賴  若a->b,  b為非主屬性,那麼a不是是非主屬性

bcnf:去除主屬性對主屬性的依賴

4nf:去除多值依賴

多值依賴:multivaluted dependency 2.

無損分解  lossless decompositions

設ρ=是關係模式r的乙個分解,f是r上成立的fd集,那麼分解ρ相對於f是無損分解的充分必要條件是:

r1∩r2->r1或r1∩r2->r2,即:

r1和r2的屬性集的交集,能夠在f中推導出r1或r2的屬性集3.

依賴保持 dependency preservation

設關係模式r具有屬性集u和函式依賴集f,ρ=(r1,...,rk)是r的乙個分解,ui是ri的屬性集,fi是f在ui的投映。

若f+=f1

∪f2∪..∪fk

,則稱分解ρ具函式依賴保持性.

4.函式依賴分類:

完全函式依賴

設x,y是關係r的兩個屬性集合,x』是x的真子集,存在x→y,但對每乙個x』都有x』!→y,則稱y完全函式依賴於x。

部分函式依賴

設x,y是關係r的兩個屬性集合,存在x→y,若x』是x的真子集,存在x』→y,則稱y部分函式依賴於x。

傳遞函式依賴

設x,y,z是關係r中互不相同的屬性集合,存在x→y(y !→x),y→z,則稱z傳遞函式依賴於x。

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