主键、候选键、超键、范式知识强化.doc

【范式相关知识强化】一、 明确概念范式有关的概念如下：1、 候选键：若一个属性集能惟一标识一个元组，又不含有多余属性，那么这个属性集称为候选键。n 注意1：候选键中有可能是一个属性，也有可能是多个属性。例如：（学号，姓名，性别）中 “学号”就可以作为一个候选键； 若班级同学不重名，“姓名”也可以作为一个候选键； “学号，姓名”不是候选键，因为“姓名”除去后，“学号”仍然可以标识一个元组，“姓名”就是一个多余属性。再例如：（学号，课程号，成绩）中“学号，课程号”才是候选键，两者缺一不可。n 注意2：有可能含有多个候选键。例如：（学号，姓名，籍贯，性别）中若班级同学均不同名，且籍贯不同，那么“学号”，“姓名”，“籍贯”就都可以唯一标识一个元组，且不含有多余属性，所以这里就有三个候选键。2、 主键：用户选作元组标识的一个候选键。例如（学号，姓名，籍贯，性别）例子中，“学号”，“姓名”，“籍贯”都可以唯一的标识一个元组，用户设计数据库时选择“学号”作为主键。n 注意：主键是候选键中的一个，根据用户设计数据库时的选择不同而定。练习：在SQL Server数据库中，有一个学生信息表如下所示，在该表中不能作为候选键的属性集合为（ ） （选择一项）学号 姓名 性别 年龄 系别 专业20020612 李辉 男 20 计算机 软件开发20060613 张明 男 18 计算机 软件开发20060614 王小玉 女 19 物理 力学20060615 李淑华 女 17 生物 动物学20060616 赵静 男 21 化学 食品化学20060617 赵静 女 20 生物 植物学A 学号B 学号，姓名C 年龄，系别D 姓名，性别E 姓名，专业【B】有学号就够了，姓名属性是多余的不能当做候选键。3、 主属性：包含在任一候选键中的属性称主属性。候选键有可能不止一个，每个候选键中也有可能不止一个属性，包含在任何一个候选键中的属性都是主属性。例如：在关系模式STJ（S，T，J）中，S表示学生，T表示教师，J表示课程。每一教师只教一门课。每门课由若干教师教，某一学生选定某门课，就确定了一个固定的教师。某个学生选修某个教师的课就确定了所选课的名称 ： (S，J)T，(S，T)J，TJ(S，J)和(S，T)都可以作为候选码S、T、J都是主属性 4、非主属性：非主属性的属性。二、 范式（1NF、2NF、3NF都假定只有一个候选键）1、 第一范式：数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值。例如：对于员工信息，不能将员工信息，如姓名、性别都放在一列中显示，也不能将其中的两列或多列在一列中显示；员工信息表的每一行只表示一个员工的信息，一个员工的信息在表中只出现一次。判定技巧：在任何一个关系数据库中，第一范式（1NF）是对关系模式的基本要求，不满足第一范式（1NF）的数据库就不是关系数据库。2、 第二范式：若关系模式R1NF，且每一非主属性完全函数依赖于R的码，则R2NF在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。要求实体的属性完全依赖于主关键字。完全依赖：不能存在仅依赖主关键字一部分的属性。例如：ABC，只有A和B在一起才能得出C，AB的任何一个真子集A或者B都不能得出C，这样才是完全依赖，否则就是部分依赖。再例如：R(A,B,C,D,E), A,B为主码，则有A,BC， A,BD， A,BE但C、D、E都不局部函数依赖于A,B即AC、 BC、 AD、 BD、 AE、 BE中任何一个均不成立判定技巧：如果的左边都只有一个属性，那么至少服从第二范式。例如：假定选课关系表为SelectCourse（学号，姓名，年龄，课程名称，成绩，学分），候选键为组合的（学号, 课程名称），存在如下决定关系：（学号，课程名称） （姓名，年龄，成绩，学分） 这个数据库表不满足第二范式，因为存在如下决定关系： （课程名称） （学分） （学号） （姓名, 年龄） 即存在组合关键字中的字段决定非关键字的情况。3、 第三范式：关系模式R(U,F)中，当且仅当R属于1NF，且R的每一个非主属性都不传递依赖于候选键时，R3NF传递依赖：若XY，YA，并且YX，A不是Y的子集，则称A传递依赖于X。例如：假定学生关系表为Student(学号, 姓名, 年龄, 所在学院, 学院地点, 学院电话)因为存在如下决定关系：(学号) (姓名, 年龄, 所在学院, 学院地点, 学院电话)这个数据库是符合2NF的，但是不符合3NF，因为存在如下决定关系： (学号) (所在学院) (学院地点, 学院电话) 即存在非主属性学院地点、学院电话对主属性学号的传递函数依赖。不满足3NF。4、第四范式2NF和3NF的定义都假设了R只有一个候选键，但一般情况下R可能有多个候选键，并且不同的候选键之间还可能相互重叠。3NF不能处理R的一般情况（多个候选键）。BCNF扩充了3NF，可以处理R有多个候选键的情形。R只有一个候选键时BCNF等价3NF。例如：在关系模式STJ（S，T，J）中，S表示学生，T表示教师，J表示课程。每一教师只教一门课。每门课由若干教师教，某一学生选定某门课，就确定了一个固定的教师。某个学生选修某个教师的课就确定了所选课的名称 ： (S，J)T，(S，T)J，TJ(S，J)和(S，T)都可以作为候选键S、T、J都是主属性（在这里要注意候选键和主属性的区别）STJ3NFSTJ不是BCNF因为TJ，T是决定属性集，T不是候选码再例如：R(S#,SNAME,STATUS,CITY)设Sname唯一S# Sname，S#Status，S# city，Sname S#，Sname city，SnameStatus, S#和Sname都是候选键，也是主属性，他们并没有传递依赖，是BCNF。判定技巧：法一：如果关系模式R的所有不平凡的、完全的函数依赖的决定因素（左边的属性集）都是候选码，则RBCNF。即的左边都是候选键（注意不是主属性）法二：如果一个关系模式达到了第三范式，并且它只有一个候选键，或者它的候选键都是单属性，那么就达到了BC范式。