自考-關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論

關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論4.1數(shù)據(jù)依賴4.2范式4.3關(guān)系模式的規(guī)范化2/954.1數(shù)據(jù)依賴關(guān)系數(shù)據(jù)庫是以關(guān)系模型為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫，它利用關(guān)系描述現(xiàn)實世界。一個關(guān)系既可以用來描述一個實體及其屬性，也可用來描述實體間的一種聯(lián)系。關(guān)系模式是用來定義關(guān)系的，一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫包含一組關(guān)系，定義這組關(guān)系的關(guān)系模式的全體就構(gòu)成了該數(shù)據(jù)庫的模式。3/954.1.1關(guān)系模式中的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系模式是對關(guān)系的描述，為了能夠清楚地刻劃出一個關(guān)系，它需要由五部分組成，即應(yīng)該是一個五元組：

R(U,D,DOM,F)

其中：R－關(guān)系名U－屬性名集合

D－屬性組U中屬性所來自的域

DOM－屬性向域的映象集合

F－屬性間數(shù)據(jù)的關(guān)系集合4/95關(guān)系模式中的數(shù)據(jù)依賴—續(xù)一屬性間數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系集合F實際上就是描述關(guān)系的元組語義，限定組成關(guān)系的各個元組必須滿足的完整性約束條件。在實際當(dāng)中，這些約束或者通過對屬性取值范圍的限定，或者通過對屬性值間的相互關(guān)連（主要體現(xiàn)值的相等與否）反映出來，后者稱為數(shù)據(jù)依賴，它是數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計的關(guān)鍵。5/95關(guān)系模式中的數(shù)據(jù)依賴—續(xù)二關(guān)系是關(guān)系模式在某一時刻的狀態(tài)或內(nèi)容。關(guān)系模式是靜態(tài)的、穩(wěn)定的，關(guān)系是動態(tài)的，不同時刻關(guān)系模式中的關(guān)系可能會有所不同，但它們都必須滿足關(guān)系模式中數(shù)據(jù)依賴關(guān)系集合F所指定的完整性約束條件。6/95關(guān)系模式中的數(shù)據(jù)依賴—續(xù)三由于在關(guān)系模式R(U,D,DOM,F)中，影響數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計的主要是U和F，D的DOM對其影響不大，為了方便討論，將關(guān)系模式簡化為一個三元組：

R(U,F)當(dāng)且僅當(dāng)U上的一個關(guān)系r滿足F時，r稱為關(guān)系模式R(U,F)的一個關(guān)系。7/954.1.2數(shù)據(jù)依賴對關(guān)系模式的影響數(shù)據(jù)依賴是通過一個關(guān)系中屬性間值的相等與否體現(xiàn)出來的的數(shù)據(jù)間的相互關(guān)系。數(shù)據(jù)依賴的類型很多，其中最重要的是函數(shù)依賴（functionaldependency，簡記為FD）和多值依賴（multivalueddependency，簡記為MVD）。8/95數(shù)據(jù)依賴對關(guān)系模式的影響—續(xù)一函數(shù)依賴普遍地存在于現(xiàn)實生活中。例：學(xué)生關(guān)系中的學(xué)號（Sno）、姓名（Sname）、所有系（Sdept）等幾個屬性，其中：

Sno→SnameSno→SdeptSno函數(shù)決定Sname和Sdept；反之，Sname和Sdept函數(shù)依賴于Sno。9/95數(shù)據(jù)依賴對關(guān)系模式的影響—續(xù)二例：描述學(xué)校的數(shù)據(jù)庫學(xué)號（Sno）、所在系（Sdept）、系主任名（Mname）、課程名（Cname）和成績（Grade）。假設(shè)學(xué)校的數(shù)據(jù)庫模式由一個單一的關(guān)系模式student構(gòu)成，即：

student(Sno,Sdept,Mname,Cname,Grade)10/95數(shù)據(jù)依賴對關(guān)系模式的影響—續(xù)三例：描述學(xué)校的數(shù)據(jù)庫由常識可知：

(1)一個系有若干學(xué)生，但一個學(xué)生只屬于一個系；

(2)一個系只有一名主任；

(3)一個學(xué)生可以選修多門課程，每門課程有若干學(xué)生選修；

(4)每個學(xué)生所學(xué)的每門課程都有一個成績。11/95數(shù)據(jù)依賴對關(guān)系模式的影響—續(xù)四該關(guān)系模式的屬性集合為：

U={Sno,Sdept,Mname,Cname,Grade}從上述事實可以得到屬性組U上的一組函數(shù)依賴F為：

F={Sno→Sdept,Sdept→Mname,(Sno,Cname)→Grade}12/95數(shù)據(jù)依賴對關(guān)系模式的影響—續(xù)五13/95數(shù)據(jù)依賴對關(guān)系模式的影響—續(xù)六只考慮函數(shù)依賴這一數(shù)據(jù)依賴，學(xué)生關(guān)系模式student<U,F>存在以下問題：數(shù)據(jù)冗余太大；更新異常；插入異常；刪除異常。14/95數(shù)據(jù)依賴對關(guān)系模式的影響—續(xù)七一個關(guān)系模式之所以會產(chǎn)生上述問題，是由存在于模式中的某些數(shù)據(jù)依賴引起的。規(guī)范化理論正是用來改造關(guān)系模式，通過分解關(guān)系模式來消除其中不合適的數(shù)據(jù)依賴，以解決插入異常、刪除異常、更新異常和數(shù)據(jù)冗余問題。15/954.1.3相關(guān)概念1.函數(shù)依賴

【定義4.1】設(shè)R(U)是一個關(guān)系模式，U是R的屬性集合，X和Y是U的子集。對于R(U)的任意一個可能的關(guān)系r，如果r中不存在兩個元組，它們在X上的屬性值相同，而在Y上的屬性值不同，則稱“X函數(shù)確定Y”或“Y函數(shù)依賴于X”，記作X→Y。16/95函數(shù)依賴—續(xù)一對于函數(shù)依賴的幾點說明：(1)函數(shù)依賴不是指關(guān)系模式R的某個或某些關(guān)系實例滿足的約束條件，而是指R的所有關(guān)系實例均要滿足的約束條件。(2)函數(shù)依賴和別的數(shù)據(jù)之間的依賴關(guān)系一樣，是語義范疇的概念。我們只能根據(jù)數(shù)據(jù)的語義來確定函數(shù)依賴。例：姓名→年齡17/95函數(shù)依賴—續(xù)二對于函數(shù)依賴的幾點說明：(3)數(shù)據(jù)庫設(shè)計者可以對現(xiàn)實世界作強制的規(guī)定，例：“姓名→年齡”。這樣當(dāng)插入某個元組時這個元組上的屬性值必須滿足規(guī)定的函數(shù)依賴，若發(fā)現(xiàn)有同名人存在，則拒絕裝入該元組。18/95函數(shù)依賴—續(xù)三(4)若X→Y，則X稱為這個函數(shù)依賴的決定屬性集（Determinant）。(5)若X→Y，并且Y→X，則記為X←→Y。(6)若Y不函數(shù)依賴于X，則記為X→Y。\19/95相關(guān)概念—續(xù)二2.平凡函數(shù)依賴與非平凡函數(shù)依賴

【定義4.2】在關(guān)系模式R(U)中，對于U的子集X和Y，如果X→Y，但

YX，則X→Y是非平凡的函數(shù)依賴。若YX，則稱X→Y稱為平凡函數(shù)依賴。/20/95相關(guān)概念—續(xù)三3.完全函數(shù)依賴與部分函數(shù)依賴

【定義4.3】在關(guān)系模式R(U)中，如果X→Y，并且對于X的任何一個真子集X’，都有X’→Y，則稱Y完全函數(shù)依賴于X，記作XY。若X→Y，但Y不完全函數(shù)依賴于X，則稱Y部分函數(shù)依賴于X，記作XY。\21/95相關(guān)概念—續(xù)四4.傳遞函數(shù)依賴

【定義4.4】在關(guān)系模式R(U)中，如果X→Y，Y→Z，且YX，Y→X，則稱Z傳遞函數(shù)依賴于X。例：Sno→SdeptSdept→MnameSnoMname/\22/95相關(guān)概念—續(xù)五5.碼

【定義4.5】設(shè)K為關(guān)系模式R(U,F)中的屬性或?qū)傩越M合。若KU，則K稱為R的一個候選碼（CandidateKey）。若關(guān)系模式有多個候選碼，則選定其中的一個作為主碼（PrimaryKey）。23/95相關(guān)概念—續(xù)六5.碼

【定義4.6】關(guān)系模式R中屬性或?qū)傩越MX并非R的碼，但X是另一個關(guān)系模式的碼，則稱X是R的外部碼（ForeignKey），也稱外碼。例：關(guān)系模式R(城市,街道,郵編)

{城市,街道}→{郵編}，{郵編}→{城市}

候選鍵是？24/954.2范式關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系必須滿足一定的規(guī)范化要求，對于不同的規(guī)范化程序可用范式來衡量。范式是符合某一種級別的關(guān)系模式的集合，是衡量關(guān)系模式規(guī)范化程度的標準，達到范式的關(guān)系才是規(guī)范化的。25/95范式—續(xù)一目前主要有六種范式：第一范式、第二范式、第三范式、BC范式、第四范式和第五范式。各種范式之間存在聯(lián)系：

范式：NormalForm26/95范式—續(xù)二通常把某一關(guān)系模式R為第n范式簡記為R∈nNF。在所有范式中，最重要的是3NF和BCNF，它們是進行規(guī)范化的主要目標。一個低一級范式的關(guān)系模式，通過模式分解可以轉(zhuǎn)換為若干個高一級模式的關(guān)系模式的集合，這個過程稱為規(guī)范化。27/954.2.1第一范式【定義4.7】如果一個關(guān)系模式R的所有屬性都是不可分的基本數(shù)據(jù)項，則R∈1NF。第一范式是對關(guān)系模式的一個最起碼的要求，不滿足第一范式的數(shù)據(jù)庫模式不能稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫。28/95第一范式—續(xù)一滿足第一范式的關(guān)系模式不一定是一個好的關(guān)系模式，例：

SLC(Sno,Sdept,Sloc,Cno,Grade)

函數(shù)依賴有：

(Sno,Cno)Grade,Sno→Sdept,(Sno,Cno)Grade,Sno→Sloc,(Sno,Cno)Sloc,Sdept→Sloc29/95第一范式—續(xù)二30/95第一范式—續(xù)三SLC關(guān)系存在以下4個問題：(1)插入異常：如果要插入一個學(xué)生信息Sno=99102，Sdept=IS，Sloc=N，但還因為沒有選課信息，所以無法插入。（(Sno,Cno)是主碼，不允許為空。）應(yīng)插入的信息無法插入31/95第一范式—續(xù)四SLC關(guān)系存在以下4個問題：(2)刪除異常：學(xué)號為99022的學(xué)生只選修了3號課程，如果現(xiàn)在他不選修3號課程，則該元組整個被刪除，從而刪除了99022的其他信息。不應(yīng)刪除的信息被刪除了32/95第一范式—續(xù)五SLC關(guān)系存在以下4個問題：(3)數(shù)據(jù)冗余度大：如果一個學(xué)生選修了多門課程，那么他的Sdept和Sloc值就要重復(fù)存儲多次。33/95第一范式—續(xù)六SLC關(guān)系存在以下4個問題：(4)修改復(fù)雜：如果一個學(xué)生轉(zhuǎn)系，除了修改Sdept外，還要修改Sloc的值。如果該學(xué)生選修了多門課程，那么這些元組中的所有Sdept和Sloc值都需要修改。因此，SLC不是一個好的關(guān)系模式34/954.2.2第二范式SLC出現(xiàn)上述問題的原因是Sdept、Sloc對碼的部分函數(shù)依賴。為了消除這些部分函數(shù)依賴，可以采用投影分解法，把SLC分解為兩個關(guān)系模式：

SC(Sno,Cno,Grade)SL(Sno,Sdept,Sloc)消除非主屬性對碼的部分函數(shù)依賴35/95第二范式—續(xù)一36/95第二范式—續(xù)二2NF就是不允許關(guān)系模式的屬性之間有這樣的函數(shù)依賴X→Y，其中X是碼的真子集，Y是非主屬性。碼只包含一個屬性的關(guān)系模式如果屬于1NF，那么它一定屬于2NF。因為它不可能存在非主屬性對碼的部分函數(shù)依賴。37/95第二范式—續(xù)三2NF并不能完全消除關(guān)系模式中的各種異常情況和數(shù)據(jù)冗余。例如：SL(Sno,Sdept,Sloc)是2NF，其中有下列函數(shù)依賴：

Sno→SdeptSdept→SlocSno→Sloc傳遞函數(shù)依賴38/95第二范式—續(xù)四SL(Sno,Sdept,Sloc)中存在非主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴，依然存在各種問題：(1)插入異常：剛建的系無學(xué)生，無法插入系的信息。(2)刪除異常：如果刪除某個系的全部學(xué)生信息，將會同時刪除系信息。39/95第二范式—續(xù)五SL(Sno,Sdept,Sloc)中存在非主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴，依然存在各種問題：(3)數(shù)據(jù)冗余度大：同一個系的住處信息將多次存放。(4)修改復(fù)雜：某個系學(xué)生全部換住處時，所有相關(guān)學(xué)生信息都要修改。40/954.2.3第三范式SL出現(xiàn)上述問題的原因是Sloc傳遞函數(shù)依賴于Sno。為了消除該傳遞函數(shù)依賴，可以采用投影分解法，把SL分解為兩個關(guān)系模式：

SD(Sno,Sdept)DL(Sdept,Sloc)消除非主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴41/95第三范式—續(xù)一【定義4.8】如果關(guān)系模式R(U,F)中不存在候選碼X、屬性組Y以及非主屬性Z（ZY），使得X→Y，Y→X和Y→Z成立，則R∈3NF?？梢宰C明，若R∈3NF，則R∈2NF。/\42/95第三范式—續(xù)二部分依賴傳遞依賴不傳遞依賴不部分依賴3NF模式2NF模式如果R是3NF模式，那么R也是2NF模式。43/95第三范式—續(xù)三將一個2NF關(guān)系分解為多個3NF的關(guān)系后，并不能完全消除關(guān)系模式中的各種異常情況和數(shù)據(jù)冗余。例：關(guān)系模式STJ(S,T,J)中S表示學(xué)生，T表示教師，J表示課程。若每、一教師只教一門課，每門課由若干教師教，某一學(xué)生選定某門課，就確定了固定的教師。44/95第三范式—續(xù)四函數(shù)依賴為：

(S,J)→T(S,T)→JT→J候選碼為：(S,J)或(S,T)。STJ關(guān)系模式中沒有非主屬性對碼的傳遞或部分函數(shù)依賴，所以STJ∈3NF。45/95第三范式—續(xù)五3NF的STJ關(guān)系模式也存在一些問題：插入異常；刪除異常；數(shù)據(jù)冗余度大；修改復(fù)雜。46/954.2.4BC范式STJ出現(xiàn)上述問題的原因在于主屬性對碼的傳遞依賴。解決這一問題仍然可以采用投影分解法，將STJ分解為兩個關(guān)系模式：

ST(S,T)TJ(T,J)消除主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴47/95BC范式—續(xù)一【定義4.9】設(shè)關(guān)系模式R(U,F)∈1NF，如果對R的每個函數(shù)依賴X→Y，若YX，則X必含有候選碼，那么R∈BCNF。換句話說，在關(guān)系模式R(U,F)中，如果每一個決定屬性集都包含候選碼，則R∈BCNF。/48/95BC范式—續(xù)二BCNF(BoyceCoddNormalForm)是由Boyce和Codd提出的。如果一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的所有關(guān)系模式都屬于BCNF，那么在函數(shù)依賴范疇內(nèi)，它已實現(xiàn)了模式的徹底分解，達到了最高的規(guī)范化程度，消除了插入異常和刪除異常。49/954.2.5多值依賴與第四范式如果僅考慮函數(shù)依賴這一種數(shù)據(jù)依賴，屬于BCNF的關(guān)系模式已經(jīng)很完美了。但如果考慮其他數(shù)據(jù)依賴，如多值依賴，屬于BCNF的關(guān)系模式仍存在問題，不能算作是一個完美的關(guān)系模式。50/95多值依賴與第四范式—續(xù)一例：關(guān)系模式Teach(C,T,B)，其中C表示課程，T表示教師，B表示參考書。51/95多值依賴與第四范式—續(xù)二課程C教師T參考書B數(shù)學(xué)張軍數(shù)學(xué)分析數(shù)學(xué)張軍高等代數(shù)數(shù)學(xué)張軍微分方程數(shù)學(xué)李斯數(shù)學(xué)分析數(shù)學(xué)李斯高等代數(shù)數(shù)學(xué)李斯微分方程物理王平普通物理學(xué)物理王平光學(xué)原理物理何強普通物理學(xué)物理何強光學(xué)原理物理陳明普通物理學(xué)物理陳明光學(xué)原理………………52/95多值依賴與第四范式—續(xù)三Teach具有唯一候選碼(C,T,B)，即全碼，因而Teach∈BCNF。但Teach模式中存在一些問題：數(shù)據(jù)冗余度大；增加操作復(fù)雜；刪除操作復(fù)雜；修改操作復(fù)雜。53/95多值依賴與第四范式—續(xù)四BCNF的關(guān)系模式Teach之所以會產(chǎn)生上述問題，是因為參考書的取值和教師的取值是彼此獨立毫無關(guān)系的，它們的取值只取決于課程名。也就是說，關(guān)系模式Teach中存在一種稱之為多值依賴的數(shù)據(jù)依賴。54/95多值依賴【定義4.10】設(shè)R(U)是一個屬性的一個關(guān)系模式，X、Y和Z是U的子集，并且Z=U-X-Y，多值依賴X→→Y成立當(dāng)且僅當(dāng)對R的任一關(guān)系r，r在(X,Z)上的每個值對應(yīng)一組Y的值，這組值僅僅決定于X值而與Z值無關(guān)。若X→→Y，而Z=Φ，則稱X→→Y為平凡的多值依賴，否則稱X→→Y為非平凡的多值依賴。55/95多值依賴—續(xù)一例：在Teach關(guān)系中，每個(C,B)上的值對應(yīng)一組T值，而這種對應(yīng)與B無關(guān)。（C,B）T(物理,光學(xué)原理){李勇,王軍}(物理,普通物理學(xué)){李勇,王軍}

C→→T56/95多值依賴—續(xù)二【定義4.11】在關(guān)系模式R(U)的任一關(guān)系r中，如果對于任意兩個元組t,s有t[X]=s[X]，就必存在元組w,v∈r(w和v可以與s和t相同)，使得w[X]=v[X]=t[X]而w[Y]=t[Y]，w[Z]=s[Z]，v[Y]=s[Y]，v[Z]=t[Z]，即交換s,t元組的Y值所得的兩個新元組必在r中，則稱Y多值依賴于X，記為X→→Y。57/95多值依賴的性質(zhì)(1)多值依賴具有對稱性。即若X→→Y，則X→→Z，其中Z=U-X-Y。(2)多值依賴具有傳遞性。即若X→→Y，Y→→Z，則X→→Y→→Z。(3)函數(shù)依賴可以看作是多值依賴的特殊情況。即若X→Y，則X→→Y。58/95多值依賴的性質(zhì)—續(xù)一(4)若X→→Y，X→→Z，則X→→YZ(5)若X→→Y，X→→Z，則X→→Y∩Z(6)若X→→Y，X→→Z，則X→→Y-Z，

X→→Y-Z59/95多值依賴的性質(zhì)—續(xù)二(7)多值依賴的有效性與屬性集的范圍有關(guān)。即若X→→Y在U上成立，則在W上(XYWU)上一定成立；但X→→Y在W上(WU)成立，在U上并不一定成立。60/95多值依賴的性質(zhì)—續(xù)三(8)若多值依賴X→→Y在R(U)上成立，對于Y’Y，并不一定有X→→Y’成立。但是如果函數(shù)依賴X→→Y’在R上成立，則對于任何Y’Y均有X→→Y成立。61/95第四范式【定義4.12】關(guān)系模式R(U,F)∈1NF，如果對于R的每個非平凡多值依賴X→→Y（YX），X都含有候選碼，則R∈4NF。4NF就是限制關(guān)系模式的屬性之間不允許有非平凡且非函數(shù)依賴的多值依賴，所允許的非平凡多值依賴實際上是函數(shù)依賴。\62/954.3關(guān)系模式的規(guī)范化一個低一級范式的關(guān)系模式，通過模式分解可以轉(zhuǎn)換為若干個高一級范式的關(guān)系模式集合，這種過程就叫關(guān)系模式的規(guī)范化。63/95關(guān)系模式的規(guī)范化—續(xù)一關(guān)系模式規(guī)范化時一般應(yīng)遵循的原則(1)關(guān)系模式進行無損連接分解。關(guān)系模式分解過程中數(shù)據(jù)不能丟失或增加，必須把全局關(guān)系模式中的所有數(shù)據(jù)無損地分解到各個子關(guān)系模式中，以保證數(shù)據(jù)的完整性。64/95關(guān)系模式的規(guī)范化—續(xù)二關(guān)系模式規(guī)范化時一般應(yīng)遵循的原則(2)合理選擇規(guī)范化程度?？紤]到存取效率，低級模式造成的冗余度很大，既浪費了存儲空間，又影響了數(shù)據(jù)的一致性；考慮到查詢效率，低級范式比高級范式好，連接運算的代價較小。65/95關(guān)系模式的規(guī)范化—續(xù)三關(guān)系模式規(guī)范化時一般應(yīng)遵循的原則(3)正確性與可實現(xiàn)性原則。66/954.3.1關(guān)系模式規(guī)范化的步驟規(guī)范化程序過低的關(guān)系不一定能夠很好地描述現(xiàn)實世界，可能會存在插入異常、刪除異常、修改復(fù)雜、數(shù)據(jù)冗余等問題，解決方法就是對其進行規(guī)范化，轉(zhuǎn)換成高級的范式。67/95關(guān)系模式規(guī)范化的步驟—續(xù)一68/95關(guān)系模式規(guī)范化的步驟—續(xù)二(1)對1NF關(guān)系進行投影，消除原關(guān)系中非主屬性對碼的部分函數(shù)依賴，將1NF關(guān)系轉(zhuǎn)換為若干個2NF關(guān)系。(2)對2NF關(guān)系進行投影，消除原關(guān)系中非主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴，從而產(chǎn)生一組3NF關(guān)系。69/95關(guān)系模式規(guī)范化的步驟—續(xù)三(3)對3NF關(guān)系進行投影，消除原關(guān)系中主屬性對碼的部分函數(shù)依賴和傳遞函數(shù)依賴，得到一組BCNF。以上三步也可以合并為一步：對原關(guān)系進行投影，消除決定屬性不是候選碼的任何函數(shù)依賴。70/95關(guān)系模式規(guī)范化的步驟—續(xù)四(4)對BCNF關(guān)系進行投影，消除原關(guān)系中非平凡且非函數(shù)依賴的多值依賴，從而產(chǎn)生一組4NF關(guān)系。(5)對4NF關(guān)系進行投影，消除原關(guān)系中不是由候選碼所蘊含的連接依賴，即可得到一組5NF關(guān)系。

5NF是最終范式。71/954.3.2關(guān)系模式的分解關(guān)系模式的規(guī)范化過程是通過對關(guān)系模式的分解來實現(xiàn)的。把低一級的關(guān)系模式分解為若干個高一級的關(guān)系模式的方法并不是唯一的。在這些分解方法中，只有能夠保證分解后的關(guān)系模式與原關(guān)系模式等價的方法才有意義。72/95關(guān)系模式的分解—續(xù)一關(guān)系模式分解的三個定義：分解具有“無損連接性”；分解要“保持函數(shù)依賴”；分解既要“保持函數(shù)依賴”，又要具有“無損連接性”。73/95關(guān)系模式的分解—續(xù)二例：對于關(guān)系模式SL(Sno,Sdept,Sloc)，SL中有下列函數(shù)依賴：

Sno→SdeptSdept→SlocSno→Sloc

此關(guān)系模式的主碼是什么？最高屬于第幾范式？為什么？74/95關(guān)系模式的分解—續(xù)三由于SL∈2NF，該關(guān)系模式存在很多問題，因此需要分解該關(guān)系模式，使其成為更高范式的關(guān)系模式。分解方法有很多種。假設(shè)該關(guān)系模式的一個關(guān)系為：SnoSdeptSloc99001CSA99002ISB99003MAC99004ISB99005PHB75/95關(guān)系模式的分解—續(xù)四第一種分解方法將SL分解為以下3個關(guān)系模式：

SN(Sno)SD(Sdept)SO(Sloc)Sno9900199002990039900499005SdeptCSISMAPHSDSNSlocABCSO不可取76/95關(guān)系模式的分解—續(xù)五第二種分解方法將SL分解為以下兩個關(guān)系模式：

NL(Sno,Sloc)DL(Sdept,Sloc)SnoSloc99001A99002B99003C99004B99005BSdeptSlocCSAISBMACPHB77/95關(guān)系模式的分解—續(xù)六第二種分解方法SnoSlocSdept99001ACS99002BIS99002BPH99003CMA99004BIS99004BPH99005BIS99005BPHNLDL多余元組不可取損失連接78/95關(guān)系模式的分解—續(xù)七第三種分解方法將SL分解為以下兩個關(guān)系模式：

ND(Sno,Sdept)NL(Sno,Sloc)SnoSdept99001CS99002IS99003MA99004IS99005PHSnoSloc99001A99002B99003C99004B99005B79/95關(guān)系模式的分解—續(xù)八第三種分解方法NDNLSnoSdeptSloc99001CSA99002ISB99003MAC99004ISB99005PHB無損連接80/95無損連接設(shè)關(guān)系模式R(U,F)被分解為若干個關(guān)系模式R1(U1,F1),R2(U2,F2),…,Rn(Un,Fn)（其中U=U1∪U2∪…∪Un，且不存在UiUj，F(xiàn)為F在Ui上的投影），若R與R1,R2,…,Rn自然連接的結(jié)果相等，則稱關(guān)系模式R的這個分解具有無損連接性。只有具有無損連接性的分解才能夠保證不丟失信息。81/95關(guān)系模式的分解—續(xù)九第三種分解方法將SL分解為以下兩個關(guān)系模式：

ND(Sno,Sdept)NL(Sno,Sloc)SnoSdept99001CS99002IS99003MA99004IS99005PHSnoSloc99001A99002B99003C99004B99005B丟失函數(shù)依賴：Sdept→Sloc不可取82/95保持函數(shù)依賴設(shè)關(guān)系模式R(U,F)被分解為若干個關(guān)系模式R1(U1,F1),R2(U2,F2),…,Rn(Un,Fn)（其中U=U1∪U2∪…∪Un，且不存在UiUj，F(xiàn)為F在Ui上的投影），若F所邏輯蘊含的函數(shù)依賴一定也由分解得到的某個關(guān)系模式中的函數(shù)依賴Fi所邏輯蘊含，則稱關(guān)系模式R的這個分解是保持函數(shù)依賴的。83/95關(guān)系模式的分解—續(xù)十第四種分解方法將SL分解為以下兩個關(guān)系模式：

ND(Sno,Sdept)DL(Sdept,Sloc)SnoSdept99001CS99002IS99003MA99004IS99005PHSdeptSlocCSAISBMACPHB是否無損分解？

是否保持函數(shù)依賴？√√84/95關(guān)系模式的分解—續(xù)十一判斷對關(guān)系模式的一個分解是否與原關(guān)系模式等價可以有三種不同的標準分解具有無損連接性；分解要保持函數(shù)依賴；分解既要保持函數(shù)依賴，又要具有無損連接性。85/95關(guān)系模式的分解—續(xù)十二規(guī)范化理論提供了一套完整的模式分解算法，按照這套算法可以做到：

(1)若要求分解具有無損連接性，那么模式分解一定能夠達到4NF。

(2)若要求分解保持函數(shù)依賴，那么模式一定能夠達到3NF，但不一定能夠達到BCNF。86/95關(guān)系模式的分