ORACLE数据依赖及范式

Posted 2022-12-11 swust_wjy

一、数据依赖

1.什么是数据依赖？
  一个关系中的属性相互之间存在联系，称之为数据依赖。
数据依赖可分为函数依赖和多值依赖两种。

1.1函数依赖

定义：设R(U)是属性集U上的一个关系模式，X,Y是U的子集，若对关系模式R(U)的任何一个当前关系，不可能有两个元组在属性集X上的值相同而在属性集Y上的值不同，则称X函数决定Y或Y函数依赖于X，
    记作X  ->  Y。称X为决定因素。

举例：如果X -> Y，但Y ⊈ X，则称其为非平凡的函数依赖，否则称为平凡的函数依赖。
（S#，Sname）-> Sname是平凡的函数依赖

1.1.1传递函数依赖：

在R(U)中，如果X->Y，Y -> Z，且Y ⊈ X，Y -/-> X，则称Z对X传递函数依赖。

如果Y->X则不存在传递函数依赖

传递函数依赖有时会引发异常，需要破坏掉传递函数依赖

1.1.2部分函数依赖

如果AB->C,B->C,则C对AB部分函数依赖，即只需要主码的一部分即可推出函数式右边的。

部分函数依赖引发异常

二、码

候选码：
主码：若R(U , F)有多个候选码，则可以从中选定一个作为R的主码。
主属性：包含在每一个候选码中的属性，称作主属性。
全码：关系模式的码由整个属性组构成。如SCP（S#，C#，P#）

三、范式

定义：

范式就是符合某一种级别的关系模式的集合。

范式表达了关系的不同数据依赖程度。

关系中范式的级别越高越好，通常3范式已经可以达到我们的目标，因为范式级别越高，关系越多。

1NF即1范式

定义：关系中每一个分量不可再分，是最小的分量。关系模式中的所有域为简单域，其元素不可再分，即属性不能再分，是属性项而不是属性组。

2NF

定义：消除了部分依赖的范式

每个非主属性完全依赖于码（消除非主属性对码的部分依赖）

3NF

定义：消除了传递依赖的范式，消除了非主属性对码的传递依赖。

BCNF（改进的第三范式）

定义：在第三范式的基础上，对于每个函数依赖，在函数依赖的左边都包含了主码。

四、模式分解

模式分解要保持函数的依赖，分解要具有无损连接性。

分解算法一

例1.

R（CTHRSG）
    F=C ->T，HT  ->R，HR ->C，HS  ->R，
    CS ->G

1、每个函数依赖形成一个关系
2、码相同的关系合并
3、如果分解后的某关系R1，是另一关系R2的子集，则消去R1.

F=C ->T，HT ->R，HR ->C，HS ->R，CS ->G
R1(CT),R2(HTR)，R3(HRC)，R4(HSR)，R5(CSG)

分解算法二

例2.R（CTHRSG）
F=C ->T，HT ->R，HR ->C，HS ->R,CS ->G

分解方法 
1 在合成法的基础上增加关系R(X),X是原关系的码
2 如果新增加的关系R已经包含在其他关系中，则消去R

F=C ->T，HT ->R，HR ->C，HS ->R，CS ->G
R1(CT),R2(HTR)，R3(HRC)，R4(HSR)，R5(CSG)
R6(HS)

HS为码，因为R4(HSR)中已经包含了HS两项属性，故不需要R6
最终分解结果：
R1(CT),R2(HTR)，R3(HRC)，R4(HSR)，R5(CSG)

五、最小函数依赖集

定义：如果函数依赖集F满足下列条件，则称F为一个极小函数依赖集。亦称为最小依赖集或最小覆盖。

(1) F中任一函数依赖的右部仅含有一个属性。
(2) F中可以被间接推出来的去掉