Chapter7: Relational Database Design¶
1 Relational Database Design¶
1.1 Introduction¶
Example
Pitfalls of the “bad” relations - Information repetition (信息重复) - Insertion anomalies (插入异常) - Update difficulty (更新困难)
- 数据之间存在着隐含的函数约束关系，知道了 id 就可以决定其他元素。
- e.g. id -> name, salary, dept_name;
-
dept_name -> building, budget
-
产生冗余的原因是 dept_name 决定了部分属性，但他却不是这个表的
primary key.好的关系：只有candidate key能决定其他属性。 拆表后要有重叠的属性，否则无法拼接回去。这里的公共属性必须是分拆出一个关系模式的 primary key, 这是无损（没有信息损失）连接。
lossy decomposition
employee(ID,name,street,city,salary)->employee1(ID,name) and employee2(name,street,city,salary)
??? example "examples of lossless-join decomposition"
1.1.1 Lossless-join Decomposition¶
1.2 Goal-Devise a theory for the following¶
2 Functional Dependencies¶
2.1 Closure(闭包)¶
2.1.1 Closure of a Set of Functional Dependencies¶
additional rules
Example
2.1.2 Closure of Attribute Sets¶
Example
2.1.3 Uses of Attribute Closure¶
use of attribute closure
2.2 Canonical Cover(正则覆盖)¶
a canonical cover of F is a “minimal” set of functional dependencies equivalent to F, having no redundant dependencies or redundant parts of dependencies.F的正则覆盖是等价于F的函数依赖的“最小”集，没有冗余依赖或冗余部分的依赖。
Example
Computing a Canonical Cover
Exercise 2
2.3 Boyce-Codd Normal FormAZSX¶
2.3.1 Decomposing a Schema into BCNF¶
Exercise 3
2.3.2 Dependency Preservation¶
example1
example2
BCNF and Dependency Preservation
2.4 Third Normal Form¶
motivation
- 在某些情况下，BCNF不保留依赖关系，有效检查更新上的FD违反是很重要的
- 解决方案：定义一个较弱的范式，称为第三范式（3NF） 允许一些冗余 但是可以在不计算连接的情况下检查单个关系的功能依赖。总是有一个无损连接、保持依赖关系的3NF分解。
任何一个非平凡函数依赖，如果左边不是一个 super key, 那么右边必须包含在一个 candidate key 里面。
Example
Tip
Goals of Normalization
设R是一个函数依赖集F的关系格式。判断关系方案R是否处于“良好”形式。在关系方案R不是“好”形式的情况下，将其分解为关系方案{R1， R2，…， Rn}使得每个关系方案都是良好的形式（即，BCNF或3NF） 分解是一个无损连接分解 最好是保持依赖关系的分解。
E-R Modeling and Normal Forms
这里的无损分解，先指定一个路径，考虑每两个关系直接是否无损(公共属性是否为其中一个关系的 key)