數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)9.1

1、數(shù)據(jù)庫設(shè)計（Database Design） 張祖平中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 信息與通信工程系 網(wǎng)絡(luò)評審系統(tǒng)工程研究所第一部分:數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)2010年春季1大綱要求 面向:計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)碩士/工程碩士研究生 講授學(xué)時:32 課外學(xué)時:64預(yù)修課程：結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計離散數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)軟件開發(fā)技術(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2010年春季2碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平教學(xué)目標(biāo)及要求本課程的教學(xué)目標(biāo)是：強(qiáng)化學(xué)生在進(jìn)行大型軟件系統(tǒng)開發(fā)中進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計的能力對數(shù)據(jù)庫的分析、設(shè)計、實現(xiàn)方法和過程有較全面的掌握培養(yǎng)大型系統(tǒng)項目管理員與數(shù)據(jù)庫理論研究與應(yīng)用人才。要求掌握：數(shù)據(jù)庫設(shè)計與優(yōu)化的理論基礎(chǔ)與基本方法了解數(shù)據(jù)庫

2、的最新進(jìn)展與最新理論與技術(shù)對數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論與數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)有較深的了解對大型系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫的設(shè)計有較好的理論與技術(shù)依據(jù)。2010年春季3碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平具體內(nèi)容：1、數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)。在介紹典型系統(tǒng)應(yīng)用模型、典型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用領(lǐng)域、典型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、典型數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具、典型數(shù)據(jù)模型及描述方法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)講述面向大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法與應(yīng)用，引出信息模型設(shè)計方法及信息模型設(shè)計所用的CASE工具。2、數(shù)據(jù)庫設(shè)計技術(shù)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法及數(shù)據(jù)庫分析與優(yōu)化的主要理論與技術(shù)，重點(diǎn)講述基于CASE工具的數(shù)據(jù)設(shè)計方法與數(shù)據(jù)模型表示技術(shù)。2010年春季4碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平具體內(nèi)容

3、：3、典型實例分析。分析多個有代表性的大型軟件項目的關(guān)鍵技術(shù)，基于具體實例，重點(diǎn)講述從信息需求到數(shù)據(jù)庫設(shè)計整個過程的實際解決方案與技術(shù)。4、基于新技術(shù)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計與應(yīng)用。主要講述數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，重點(diǎn)講述基于O-RDBMS的數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論、技術(shù)及應(yīng)用2010年春季5碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平教材及主要參考書教材: 康諾利（Connolly,T.M.） 等著，何玉潔 等譯 :數(shù)據(jù)庫設(shè)計教程（第二版）計算機(jī)科學(xué)叢書,機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1.Thomas Connolly and Carolyn Begg. Database solution (second edition): a st

4、ep by step guide to build database. 2004主要參考書:孫星明,張祖平等.數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用,中南大學(xué)出版社,2005.7 考核方式:考試2010年春季6碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平概論(Introduction)關(guān)系模型（Relational Model)關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)(Database design based on Relational Model)第一部分:數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)2010年春季71 概論(Introduction)1.1 典型系統(tǒng)應(yīng)用模型1.2 典型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用領(lǐng)域1.3 典型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.4 典型數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具1.5 典型數(shù)據(jù)模型及描述

5、方法2010年春季8典型應(yīng)用系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)圖1.1 典型系統(tǒng)應(yīng)用模型2010年春季9碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平全局共享數(shù)據(jù)管理軟件全局共享數(shù)據(jù)BOM編碼信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)綜合信息數(shù)據(jù)營銷管理數(shù)據(jù)經(jīng)營計劃財務(wù)管理辦公自動化人力資源銷售管理售后管理遠(yuǎn)程信息 ERPCAD/CAECAPPCAM PDM生產(chǎn)計劃采購管理庫存管理質(zhì)量管理生產(chǎn)信息設(shè)備管理典型應(yīng)用系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖2010年春季10碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平數(shù)據(jù)集成數(shù)據(jù)抽取,轉(zhuǎn)換和加載省中心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫DSS原始數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)倉庫層通用構(gòu)件層Web構(gòu)件層用戶界面層Web構(gòu)件Web構(gòu)件數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器Web服務(wù)器WEB瀏覽器

6、本機(jī)操作系統(tǒng)HTML頁面DHTML頁面XML頁面本機(jī)應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)庫、其它數(shù)據(jù)DSS多維數(shù)據(jù)通用查詢構(gòu)件通用統(tǒng)計構(gòu)件通用分析構(gòu)件通用預(yù)警構(gòu)件通用預(yù)測構(gòu)件通用管理構(gòu)件數(shù)據(jù)分析與展現(xiàn)接口典型系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)2010年春季11碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平1.2典型應(yīng)用領(lǐng)域工礦企業(yè)生產(chǎn)與管理產(chǎn)、供、銷，人、財、物；OA，電子商務(wù)；MIS；MRPII；ERP；PDM；CIMS；CRM；政府機(jī)關(guān)、學(xué)校及其它事業(yè)單位的管理財務(wù)，人事，圖書管理；電子政務(wù)；OA商業(yè)單位管理購銷，財務(wù)，人事；商業(yè)MIS；電子商務(wù)；ERP；IT行業(yè)管理MIS；考勤管理；項目管理；資源管理；流程管理金融、證券、保險等的管理電信、郵

7、政、媒體傳播、娛樂等的管理2010年春季12碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平1. 3 典型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)-國外商業(yè)系統(tǒng)ORACLEV7.3.4,8.0.5,8.1.6,8i,9i,10g,11i,11gSYBASEV12.0,12.5SQL SERVERv7.0,2000,2003,2005DB2V9.1 INFORMIXINGRESVFPACCESSMySQLInterBase2010年春季13碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平1. 3 典型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)-國內(nèi)成熟系統(tǒng)1988年研制了我國第一個自主版權(quán)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)CRDS具有一定影響的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫軟件國信貝斯公司的i BASE人大金倉公司的King

8、baseES北京航天神舟軟件公司研制的OSCAR對象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 華中理工大學(xué)的DM系統(tǒng)東大阿爾派的OpenBASE2010年春季14碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平1. 3 典型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)-國內(nèi)成熟系統(tǒng)(2)i BASE數(shù)據(jù)庫的突破：(i internet,三星SDS采用)數(shù)據(jù)類型和存儲結(jié)構(gòu)上支持重復(fù)字段、子字段的處理，能根據(jù)數(shù)據(jù)對象分配存儲空間，實現(xiàn)自適應(yīng)變長存儲；在數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)模型和存儲結(jié)構(gòu)上，采用獨(dú)特的外掛文件方式支持多媒體數(shù)據(jù)管理和超大文本數(shù)據(jù)的管理，自帶全文檢索引擎，能實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)高效的全文查詢；在異構(gòu)系統(tǒng)的互聯(lián)互訪上，i BASE數(shù)據(jù)庫從根本上解決了不同硬件平臺、不同操作系統(tǒng)

9、、不同數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之間互聯(lián)互訪的技術(shù)難題，能實現(xiàn)對異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的快速訪問查詢；在安全級別上，i BASE數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)系統(tǒng)級、數(shù)據(jù)庫級、記錄級和字段級四級安全控制，達(dá)到國際安全標(biāo)準(zhǔn)B2級，從系統(tǒng)底層確保國家信息安全。2010年春季15碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平1. 3 典型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)-國內(nèi)成熟系統(tǒng)(3)1996年研制出DM2(英文為“Database Multimedia”的簡寫 ，中文為“達(dá)夢”),現(xiàn)在為DM3(華中2001,12,13通過鑒定)三權(quán)分立的安全機(jī)制，使安全級別達(dá)到B1級。 層次關(guān)系OO混合數(shù)據(jù)模型，和擴(kuò)展的數(shù)據(jù)類型使 DM2能自然而方便地處理空間數(shù)據(jù)。 擴(kuò)展的多媒體數(shù)據(jù)

10、類型使用DM2能一體化處理多媒體數(shù)據(jù)。2010年春季16碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平1. 3 典型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)-國內(nèi)成熟系統(tǒng)(4)2004年1月，達(dá)夢公司正式推出DM4DM4采用新的體系結(jié)構(gòu)，重新設(shè)計了數(shù)據(jù)存儲、并發(fā)控制、事務(wù)處理、查詢優(yōu)化和執(zhí)行等核心模塊。DM4是大型通用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件，在功能、性能上已經(jīng)趕上國外同類產(chǎn)品（如Oracle 9i、SQL Server 2000等），某些方面還具有優(yōu)勢。DM4更安全、更標(biāo)準(zhǔn)、更易用，具有低成本高性能和本地化優(yōu)勢，支持大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲管理，能滿足大中小型應(yīng)用需求（如典型的聯(lián)機(jī)事務(wù)處理、電子商務(wù)、電子政務(wù)等等）。2006年3月10日，達(dá)夢數(shù)據(jù)庫

11、DM 5.0版本正式發(fā)布 ,穩(wěn)定性提高,現(xiàn)在是V5.62010年春季17碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平1. 4 典型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)工具開發(fā)工具語言技術(shù)商業(yè)DBS本身所帶開發(fā)工具如FORMSC，VC，C+VBPowerbuilder（簡PB)DelphiJAVA基于WEB開發(fā)的工具與技術(shù)如ASP/JSP與DBS的接口ODBC/JDBC平臺與構(gòu)架2010年春季18碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平1.5 典型數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型，分為2類（層）：概念模型，也稱信息模型邏輯模型，也稱數(shù)據(jù)模型典型模型：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、OO模型典型數(shù)據(jù)庫層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫

12、系統(tǒng)對象-關(guān)系（O-R）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)2010年春季19碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平1.5 數(shù)據(jù)模型描述方法E-R方法( Entity-Relationship Approach)IDEF方法，IDEF1X圖CASE工具2010年春季20碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平學(xué)號學(xué)生姓名性別出生年份入學(xué)時間系圖 學(xué)生實體及屬性供應(yīng)商供應(yīng)項目零件供應(yīng)量圖 聯(lián)系的屬性2010年春季21碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平倉庫倉庫號面積電話號項目項目號預(yù)算開工日期職工職工號姓名年齡職稱零件零件號名稱規(guī)格描述單價供應(yīng)商供應(yīng)商號姓名地址電話號帳號圖 實體及其屬性圖2010年春季22碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平

13、供應(yīng)商供應(yīng)項目零件供應(yīng)量mpn職工領(lǐng)導(dǎo)1n倉庫工作倉庫供應(yīng)量1nnm圖 實體及其聯(lián)系圖圖 顧客貸款聯(lián)系圖顧客身份證號碼姓名地址借貸m貸款貸款號金額n2010年春季23碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平借顧客身份證號碼姓名地址m貸款貸款號金額n付款付款帳號付款日期付款金額還貸屬于支行支行名地址資產(chǎn)貸存款存款號金額子集檢查帳戶存款帳戶透支額利率n1q1n1p雇員服務(wù)nm姓名電話部門號社保號領(lǐng)導(dǎo)1m圖 銀行系統(tǒng)E-R圖2010年春季24碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平供應(yīng)商供應(yīng)商號工作倉庫零件項目職工地址賬號電話號碼倉庫號姓名面積職稱姓名電話號預(yù)算年齡職工號供應(yīng)領(lǐng)導(dǎo)庫存開工日期項目號單價名稱描述規(guī)格零

14、件號供應(yīng)量庫存量nnpmm1n1n2010年春季25碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平E-R圖的擴(kuò)展-IDEF1X圖2010年春季26碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平2 關(guān)系模型Relational Model2.1 數(shù)據(jù)模型(Data Model)2.2 關(guān)系鍵（Key)2.3 關(guān)系完整性(Integrity)2.4 關(guān)系語言對應(yīng)教材上的第2章2010年春季272.1 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型表示實體間聯(lián)系的模型包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、完整性約束條件關(guān)系數(shù)據(jù)模型表、關(guān)系-數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)若干域的笛卡爾乘積的一個子集關(guān)系關(guān)系語言-數(shù)據(jù)操作語句及規(guī)則關(guān)系完整性-完整性約束條件三類完整性2010年春季28碩士、工程

15、碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平2.2 關(guān)系鍵（Key)超鍵、主鍵、侯選鍵、外鍵A superkey is a set of columns that has the uniqueness propertyA key( Candidate Key) is a minimal superkey: no subset of columns also has uniqueness property.Primary Key. A Primary Key of a table T is the candidate key chosen by the DBA to uniquely identify rows in

16、 T (usually used in references by other tables in Foreign Key)2010年春季29碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平2.3 關(guān)系完整性(Integrity)實體完整性主屬性不能為空參照完整性外鍵或者為空、或者取參照主鍵的某一個值用戶自定義特定值的約束空值業(yè)務(wù)規(guī)則First Normal Form. Cant have multi-valued fields. Unique rows.Access rows by content only2010年春季30碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平2.4 關(guān)系語言關(guān)系代數(shù)集合運(yùn)算、選擇、投影、聯(lián)接，

17、除關(guān)系演算元組演算、域演算（QBE）SQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)操作語言定義查詢操縱控制2010年春季31碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)Database design based on Relational Model3.1 屬性間的函數(shù)依賴3.2 范式3.3 模式分解對應(yīng)教材上的第6章 規(guī)范化2010年春季323.1 屬性間的函數(shù)依賴設(shè)R(U)是屬性集U上的關(guān)系模式，X,Y是U的子集。若對于R(U)的任意一個可能的關(guān)系r,r中不可能存在兩個元組在X上的屬性值相等，而在Y上的屬性值不等，則稱X函數(shù)確定Y或Y函數(shù)依賴X。記作X-Y 。術(shù)語和記號 ，但 則稱 是非平凡的函數(shù)依賴。

18、，但 則稱 是平凡的函數(shù)依賴2010年春季33碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平Example求ABC函數(shù)依賴關(guān)系FDs of RABCa1b1c1a2b1c1a3b3c3a4b4c5a5b4c5a6b2c3a7b2c3R2010年春季34碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平FDIF ,then X be called determinant(決定因素)IF , ，then be marked IF Y is not Functional Dependencies on X， then be marked DEF2 在R（U）中，如果 ，并且對于X的任何一個真子集X，都有 ，則稱Y對X完全函數(shù)依賴。

19、記作： 若 ，但Y不完全函數(shù)依賴于X，則稱Y對X部分函數(shù)依賴，記作： 2010年春季35碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平FDs DEF 在R(U)中，如果 ， ， ， ，則稱Z對X傳遞函數(shù)依賴。key (碼)定義 設(shè)K為R中的屬性或?qū)傩越M，若 ,則K為R的候選碼。 2010年春季36碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平3.2 范式（第6章，P67）1NF、2NF、3NF、BCNF1NF屬性不能再分2NF1 定義 若 ，且每一個非主屬性完全函數(shù)依賴于碼，則 。 2 例 SC(學(xué)號,姓名,年齡,課程號,課程名,學(xué)分,成績) 函數(shù)依賴有：F=學(xué)號-姓名,學(xué)號-年齡,課程號-課程名,課程號-學(xué)分,(學(xué)號,

20、課程號) -成績2NF?2010年春季37碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平BCNF1 定義 關(guān)系模式 ， 則 。 即：關(guān)系模式中，若每一個決定因素都包含碼，則該關(guān)系模式屬于BCNF。 2 性質(zhì)所有非主屬性對每一個碼都是完全函數(shù)依賴所有的主屬性對每一個不包含它的碼，也是完全函數(shù)依賴沒有任何屬性完全函數(shù)依賴于非碼的任何一組屬性2010年春季38碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平3NF定義:如果R為1NF,且每個非主屬性都是非傳遞依賴于碼的,則R為3NFSD學(xué)號,姓名,年齡,系號,系名,系主任,電話SC(學(xué)號,姓名,年齡,課程號,課程名,學(xué)分,成績)3NF?問題(冗余,異常)解決(分解)S(學(xué)號,姓名

21、,年齡,系號)D(系號,系名,系主任,電話)2010年春季39碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平2NF與3NFR為3NF,則R一定為2NFR不為2NF,則R一定不為3NF證明:部分依賴包含傳遞依賴2010年春季40碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平BCNF與3NF關(guān)系若 ，則 ；若 ，則R未必屬于BCNF3 例1 關(guān)系模式STJ(S,T,J)，S:學(xué)生，J:教室，T:老師 存在的函數(shù)依賴： 因此(S,J),(S,T)都是候選碼,沒有非主屬性,不存在非主屬性對碼部分依賴和傳遞依賴。所以： 又因為TJ,而T非碼，所以：2010年春季41碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平NF Procedure1NF消除

22、非主屬性對碼的部分依賴2NF消除非主屬性對碼的傳遞依賴3NF消除主屬性對碼的部分與傳遞依賴BCNF消除非平凡且非碼的多值依賴4NF2010年春季42碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平Def. Armstrongs Axioms.From the following small set of basic rules of implication among FDs, we can derive all others that are true.1 Inclusion rule:if Y X, then X - Y2 Transitivity rule:if X - Y and Y - Z, the

23、n X - Z3 Augmentation rule:if X - Y, then X Z - Y Z(LEAVE UP: Note X Z for sets is the same as X UNION Z.)2010年春季43碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平Some implications of Armstrongs Axioms (1)Union Rule:If X - Y and X - Z then X - Y Z(2)Decomposition Rule:If X - Y Z then X - Y and X - Z(3)Pseudotransitivity Rule:If X

24、- Y and W Y - Z then X W - Z(4)Accumulation Rule:If X - Y Z and Z - B W then X - Y Z B2010年春季44碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平Proof of implications1 Union Rule:If X - Y and X - Z, then X - Y Z.Proof: We have (a) X - Y and (b) X - Z. By Armstrongs Augmentation rule and (a), we have (c) X X - X Y. But X X is X UNION

25、 X = X, so (c) can be rewritten (d) X - X Y. Now by (b) and augmentation, we have (e) X Y - Y Z. And by (d) and (e) and transitivity, we have X - Y Z, the desired result. 2 & 4 Proved in text.2010年春季45碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平ExampleFind a MINIMAL set of FDs(1) A - B,(2) C - B,(3) D - A B C(4) A C - D(3) D -

26、 A C Table Trow #1234ABCDa1b1c1d1a1b1c2d2a2b1c1d3a2b1c3d42010年春季46碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平Def Closure of a set of FDs.閉包Given a set F of FDs on attributes of a table T, we define the CLOSURE of F, symbolized by F+, to be the set of all FDs implied by F. Ex. 6.6.5 F = A - B, B - C, C - D, D - E, E - F, F - G

27、, G - H From F, we can add trivial dependencies A - A, B - B, etc., and by transitivity and union get A - A B, A - A B C, . . .2010年春季47碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平Def. FD Set Cover.A set F of FDs on a table T is said to COVER another set G of FDs on T if the set G can be derived by implication rules from the s

28、et F, i.e., if G F+. If F covers G and G covers F, we say the two sets of FDs are equivalent, F G.Ex. F = B - C D, A D - E, B - A and G = B - C D E, B - A B C, A D - E.F covers G? G covers F? G F?2010年春季48碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平Def. Closure of a set of attributes.Given a set X of attributes in a table T an

29、d a set F of FDs on T, we define the CLOSURE of the set X (under F), denoted by X+, as the largest set of attributes Y such that X - Y is in F+. In Example 6. A + =? D + =?2010年春季49碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平Algorithm 6.6.12. Set Closure Pg. 341-42Algorithm to determine X+, the closure of a given set of attrib

30、utes X, under a given set F of FDs.I = 0; X0 = X;REPEAT I = I + 1; XI = XI-1; FOR ALL Z - W in F IF Z XI THEN XI = XI W; END FOR UNTIL XI = XI-1; RETURN X+ = XI; In Example.4. A + =? D + =?AC + =?2010年春季50碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平Example we were given the set F of FDs:F = B - C D, A D - E, B - A B+ = ?X0=BX1

31、=BCDAX2=BCDAEB+ =ABCDEB is Key of R?How to find the all key of RG = B - C D E, B - A B C, A D - E Key?2010年春季51碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計什么是好的數(shù)據(jù)庫設(shè)計體現(xiàn)客觀世界的信息無過度的冗余無插入異常無更新復(fù)雜無刪除異常2010年春季52碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平范式優(yōu)化分解A1,A2,An = B1,B2,BnC1,C2,Cn分解的要求無損連接BCB或BCC保持依賴范式要求BC2010年春季53碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平分解到高層范式（基于FD）找出

32、一個不符合范式要求的FD（XY），并使其右端的屬性盡可能地多（求出X+）創(chuàng)建新的模式，包含上述FD的所有（左右）屬性（X+的所有屬性）創(chuàng)建另一模式，包含前述FD中的決定因素及剩余的所有屬性(U-X+)X)反復(fù)13，直至符合范式要求2010年春季54碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平思考題11. 設(shè)學(xué)校環(huán)境如下: 一個系有若干個專業(yè),每個專業(yè)一年只招一個班,每個班有若干名學(xué)生.一個系的學(xué)生住在同一個宿舍區(qū),每個學(xué)生可以參加幾個學(xué)會,一個學(xué)會有若干學(xué)生.現(xiàn)在要建立關(guān)于系、學(xué)生、班機(jī)、學(xué)會的數(shù)據(jù)庫，關(guān)系模式為：班（班號，專業(yè)名，系名，人數(shù)，入學(xué)年份）學(xué)生（學(xué)號，姓名，出生日期，系名，班號，宿舍區(qū)）系（系號，系名，辦公室，系人數(shù)）學(xué)會（學(xué)會名，成立時間，地點(diǎn)，會員數(shù)）學(xué)生參加各學(xué)會要注明入會年份2010年春季55碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平問題1(1) 請寫出每個關(guān)系模式的函數(shù)依賴,分析是否存在部分依賴,是否存在傳遞依賴.(2) 找出各個關(guān)系的候選碼以及外部碼.2010年春季56碩士、工程碩士數(shù)據(jù)庫設(shè)計-張祖平思考題22. 有教師任課關(guān)系模式TDCTDC(T#,TNAME,TITLE,ADDR,D#,DNAME,LOC,C#,CNAME,LEVEL,CREDIT);其中屬性分別表示教師編號、教師姓名、職稱、教師地址、系、系名