关系数据库原理(关系的完整性和规范化)讲解
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目的
用于保证给定字段中数据的有效性,即保证数据 的取值在有效的范围内。
一、关系的完整性规则
3.参照完整性规则（引用完整性规则）
规则要求：
“不引用不存在的实体”。即：不允许在一个 关系中引用另一个关系中不存在的元组。
目的
用于确保相关联的表间的数据保持一致。
一、关系的完整性规则
1.实体完整性规则 2.域完整性规则(用户定义完整性规则)
3.参照完整性规则（引用完整性规则）
一、关系的完整性规则
1.概念、类型 2.完全函数依赖 3.部分函数依赖（局部依赖）
4.传递函数依赖
二、函数依赖
1. 概念和范式的类型 2.第一范式(1NF) 3.第二范式(2NF) 4.第三范式(3NF)
定义
如果属性Y函数依赖于复合属性X，且不与X的任 何子集函数相依赖，则称“Y完全函数依赖于X”。
示例
有如下的关系模式:
生产(工厂编号,产品编号,计划数量)
“工厂编号+产品编号” →“计划数量”，是完全函 数依赖。
二、函数依赖 3.部分函数依赖（局部依赖）
定义
对于一个函数依赖：X→Y，如果存在Z∈X（Z属 于X），且有Z→Y成立，则称“Y部分函数依赖于 X”。
函数依赖的定义
给定一个关系模式R，X和Y都是R的属性或属性组，对于X的每 个确定值在任何时刻Y只有一个确定的值与之对应，则称“X 函数决定Y”，或称为“Y函数依赖于X”，X称为决定因素， 记为：X→Y。
函数依赖的类型
完全函数依赖
部分函数依赖
传递函数依赖
二、函数依赖 2.完全函数依赖
三、关系的规范化 2.第一范式(1NF)
第一范式可能存在的问题：
数据冗余：如各位老师的信息重复。
插入异常：如果要插入刘老师的个人信息，但刘老师未开 课，会造成缺关键字“学号”、“课程号”。
03001
姓名 马力刚 王萍华 王平 张华 李萍
性别 男 女 男 男 女
年龄 21 20 21 22 19
系编号 01 02 03 04 05
一、关系的完整性规则
2.域完整性规则(用户定义完整性规则)
规则要求
由用户根据实际情况，定义表中属性的取值范 围
例如：性别只能是男和女、年龄不能为负值、成绩 在0—100之间等。
5.各范式间的关系
三、关系的规范化
分析 与 解答
四、综合应用
概述 与 结论
本课小结
一、关系的完整性规则
定义
是对关系的某种约束条件。
目的
用于保证关系数据库中数据的正确性和可靠性。
类型
是关系模型必须满足 的完整性约束条件。
实体完整性规则
参照完整性规则（引用完整性规则 ）
第1章 关系数据库原理
——关系的完整性和关系的规范化
复习
什么是关键字/码/键？
答：是能用来惟一标识元组的属性或属性组合。
什么是主关键字/主码/主键？
答：被指定为关键字的候选关键字，称为~。
ER图转化为关系模式的原则是什么？
答：（1）每个实体转换为一个关系。 （2）每个联系也转换成一个关系。 （3）有相同码的关系可以合并。
示例
有如下的关系模式
SCD(学号，姓名，课程号，成绩，系名，系主任) 主码为复合码：学号+课程号 “姓名、系名、系主任”与主码是部分函数依赖
二、函数依赖 4.传递函数依赖
定义
在关系模式中，如果X→Y(不能Y→X)，Y→Z，若 存在X→Z ，则称“Z传递依赖于X”。
示例
有如下的关系模式 SD（学号，姓名，系名，系主任）
复习
关系应具备什么性质？
答：（1）关系中每一个属性值都是不可分解的。 （2）关系中不允许出现相同的行。 （3）关系中不允许出现相同的列。 （4）关系中没有行序、没有列序。
第1章 关系数据库原理
——关系的完整性规则、规范化
教学内容
1. 关系的完整性规则
实体完整性、参照完整性、域完整性
2. 函数依赖
“学号→系名，系名→系主任”，则系主任传递依赖于学号。
三、关系的规范化
引
在关系数据库的设计过程中，对于同一个问题，选 用不同的关系模式，其性能的优劣是大不相同的， 为了区分关系模式的优劣，人们常常把关系模式分 为各种不同等级的范式。
三、关系的规范化 1. 概念和范式的类型
类型
第一范式(1NF)
完全函数依赖、部分函数依赖、传递函数依 赖
3. 关系的规范化
第一范式、第二范式、第三范式
第1章 关系数据库原理
——关系的完整性规则、规范化
学习目标
认知目标：
理解关系的完整性规则 了解函数依赖、关系规范化的含义 理解三种范式的定义
能力目标:
能判别关系的范式类别 (重点、难来自百度文库) 能进行范式的分解（重点、难点）
01
03102 王萍华 女
20
03223 王平
男
21
05
说明
从表的“系编号（外键）”的取值只能为两种情况： 若取非空值，则它必须是主表中存在的值。 取空值(null)。表明尚未给学生分配专业。Null不等于0或空字符串。
二、函数依赖 1.概念、类型
函数依赖
是指关系中各属性或属性组之间的相互依赖关系。它是关系 规范化的理论基础。
域完整性规则（用户自定义完整性规则）
一、关系的完整性规则
1.实体完整性规则 规则要求：
在任何关系的任何一个元组中，主键的值不能为空 值、也不能取重复的值。
目的：用于保证数据库表中的每一个元组都是惟 一的。
请思考：下面的关系是否违反实体完整性规则？
学号 03001 03102 03223
3.参照完整性规则（引用完整性规则）
请思考：下面两个关系是否违反参照完整性规则？
系表（主表）
学生表（从表）
系编号 系名 系主任 办公室 电话
01 计算机 龚小勇 205 6003
02
通信 谭中华 207 6025
03
电子 袁 勇 210 6018
学号 姓名 性别 年龄 系编号
03001 马力刚 男
21
低
第二范式(2NF)
第三范式(3NF)……
高
关系规范化的概念
将低级范式转换为若干个高级范式过程。
三、关系的规范化 2.第一范式(1NF)
定义
如果关系模式R的所有属性的值域中第一个值都是不可再 分解值，则称R是属于1NF模式。
第一范式是对关系的最低要求。
示例:判断哪一张表是1NF？
用于保证给定字段中数据的有效性,即保证数据 的取值在有效的范围内。
一、关系的完整性规则
3.参照完整性规则（引用完整性规则）
规则要求：
“不引用不存在的实体”。即：不允许在一个 关系中引用另一个关系中不存在的元组。
目的
用于确保相关联的表间的数据保持一致。
一、关系的完整性规则
1.实体完整性规则 2.域完整性规则(用户定义完整性规则)
3.参照完整性规则（引用完整性规则）
一、关系的完整性规则
1.概念、类型 2.完全函数依赖 3.部分函数依赖（局部依赖）
4.传递函数依赖
二、函数依赖
1. 概念和范式的类型 2.第一范式(1NF) 3.第二范式(2NF) 4.第三范式(3NF)
定义
如果属性Y函数依赖于复合属性X，且不与X的任 何子集函数相依赖，则称“Y完全函数依赖于X”。
示例
有如下的关系模式:
生产(工厂编号,产品编号,计划数量)
“工厂编号+产品编号” →“计划数量”，是完全函 数依赖。
二、函数依赖 3.部分函数依赖（局部依赖）
定义
对于一个函数依赖：X→Y，如果存在Z∈X（Z属 于X），且有Z→Y成立，则称“Y部分函数依赖于 X”。
函数依赖的定义
给定一个关系模式R，X和Y都是R的属性或属性组，对于X的每 个确定值在任何时刻Y只有一个确定的值与之对应，则称“X 函数决定Y”，或称为“Y函数依赖于X”，X称为决定因素， 记为：X→Y。
函数依赖的类型
完全函数依赖
部分函数依赖
传递函数依赖
二、函数依赖 2.完全函数依赖
三、关系的规范化 2.第一范式(1NF)
第一范式可能存在的问题：
数据冗余：如各位老师的信息重复。
插入异常：如果要插入刘老师的个人信息，但刘老师未开 课，会造成缺关键字“学号”、“课程号”。
03001
姓名 马力刚 王萍华 王平 张华 李萍
性别 男 女 男 男 女
年龄 21 20 21 22 19
系编号 01 02 03 04 05
一、关系的完整性规则
2.域完整性规则(用户定义完整性规则)
规则要求
由用户根据实际情况，定义表中属性的取值范 围
例如：性别只能是男和女、年龄不能为负值、成绩 在0—100之间等。
5.各范式间的关系
三、关系的规范化
分析 与 解答
四、综合应用
概述 与 结论
本课小结
一、关系的完整性规则
定义
是对关系的某种约束条件。
目的
用于保证关系数据库中数据的正确性和可靠性。
类型
是关系模型必须满足 的完整性约束条件。
实体完整性规则
参照完整性规则（引用完整性规则 ）
第1章 关系数据库原理
——关系的完整性和关系的规范化
复习
什么是关键字/码/键？
答：是能用来惟一标识元组的属性或属性组合。
什么是主关键字/主码/主键？
答：被指定为关键字的候选关键字，称为~。
ER图转化为关系模式的原则是什么？
答：（1）每个实体转换为一个关系。 （2）每个联系也转换成一个关系。 （3）有相同码的关系可以合并。
示例
有如下的关系模式
SCD(学号，姓名，课程号，成绩，系名，系主任) 主码为复合码：学号+课程号 “姓名、系名、系主任”与主码是部分函数依赖
二、函数依赖 4.传递函数依赖
定义
在关系模式中，如果X→Y(不能Y→X)，Y→Z，若 存在X→Z ，则称“Z传递依赖于X”。
示例
有如下的关系模式 SD（学号，姓名，系名，系主任）
复习
关系应具备什么性质？
答：（1）关系中每一个属性值都是不可分解的。 （2）关系中不允许出现相同的行。 （3）关系中不允许出现相同的列。 （4）关系中没有行序、没有列序。
第1章 关系数据库原理
——关系的完整性规则、规范化
教学内容
1. 关系的完整性规则
实体完整性、参照完整性、域完整性
2. 函数依赖
“学号→系名，系名→系主任”，则系主任传递依赖于学号。
三、关系的规范化
引
在关系数据库的设计过程中，对于同一个问题，选 用不同的关系模式，其性能的优劣是大不相同的， 为了区分关系模式的优劣，人们常常把关系模式分 为各种不同等级的范式。
三、关系的规范化 1. 概念和范式的类型
类型
第一范式(1NF)
完全函数依赖、部分函数依赖、传递函数依 赖
3. 关系的规范化
第一范式、第二范式、第三范式
第1章 关系数据库原理
——关系的完整性规则、规范化
学习目标
认知目标：
理解关系的完整性规则 了解函数依赖、关系规范化的含义 理解三种范式的定义
能力目标:
能判别关系的范式类别 (重点、难来自百度文库) 能进行范式的分解（重点、难点）
01
03102 王萍华 女
20
03223 王平
男
21
05
说明
从表的“系编号（外键）”的取值只能为两种情况： 若取非空值，则它必须是主表中存在的值。 取空值(null)。表明尚未给学生分配专业。Null不等于0或空字符串。
二、函数依赖 1.概念、类型
函数依赖
是指关系中各属性或属性组之间的相互依赖关系。它是关系 规范化的理论基础。
域完整性规则（用户自定义完整性规则）
一、关系的完整性规则
1.实体完整性规则 规则要求：
在任何关系的任何一个元组中，主键的值不能为空 值、也不能取重复的值。
目的：用于保证数据库表中的每一个元组都是惟 一的。
请思考：下面的关系是否违反实体完整性规则？
学号 03001 03102 03223
3.参照完整性规则（引用完整性规则）
请思考：下面两个关系是否违反参照完整性规则？
系表（主表）
学生表（从表）
系编号 系名 系主任 办公室 电话
01 计算机 龚小勇 205 6003
02
通信 谭中华 207 6025
03
电子 袁 勇 210 6018
学号 姓名 性别 年龄 系编号
03001 马力刚 男
21
低
第二范式(2NF)
第三范式(3NF)……
高
关系规范化的概念
将低级范式转换为若干个高级范式过程。
三、关系的规范化 2.第一范式(1NF)
定义
如果关系模式R的所有属性的值域中第一个值都是不可再 分解值，则称R是属于1NF模式。
第一范式是对关系的最低要求。
示例:判断哪一张表是1NF？