关系数据库规范详解：函数依赖与键码

"关系数据库规范，这是教师授课的PPT资料，用于学习和参考，重点关注函数依赖、数据库规范以及键码的概念。" 关系数据库规范是数据库设计中的一个重要概念，它确保了数据的一致性和完整性。在关系数据库中，数据是以表格的形式存储的，每个表格称为一个关系。规范化的数据库可以有效地减少数据冗余，提高数据操作的效率，防止数据不一致性和插入异常。 函数依赖是描述关系中属性间依赖关系的基本工具。如果在关系R中，对于任意两个具有相同属性A1, A2,...,An的元组，它们在属性B上的取值也相同，我们说A1, A2,...,An函数决定B，记作A1A2...An→B。非平凡依赖是指决定属性集A不包含被决定属性B。完全非平凡依赖则是指B中没有任何一个属性出现在A中。 函数依赖的处理有几条重要规则： 1. **分解规则**：一个函数依赖A1A2...An→B1B2...Bm可以分解为一组单一属性决定单个属性的依赖，即A1A2...An→Bi (i=1,2,...m)。 2. **合并规则**：一组函数依赖A1A2...An→Bi (i=1,2,...m)可以合并为一个依赖A1A2...An→B1B2...Bm。 3. **平凡依赖规则**：如果B是A的子集，那么A1A2...An→B1B2...Bm可以简化为A1A2...An→C1C2...Ck，其中C是B的子集且C中的属性不在A中。 4. **增长规则**：若A1A2...An→B1B2...Bm成立，那么对于任何属性集C1C2...Ck，A1A2...AnC1C2...Ck→B1B2...BmC1C2...Ck也成立。 5. **传递规则**：如果A1A2...An→B1B2...Bm和B1B2...Bm→C1C2...Ck同时成立，那么A1A2...An→C1C2...Ck也是成立的。例如，在关系Movie中，title和year函数决定studioName，而studioName函数决定studioAddr，通过传递规则，我们可以得出title和year也能函数决定studioAddr。 键码（Key）是关系中能够唯一标识一个元组的属性或属性组合，它是关系的主键。如果一个属性集合{A1,A2,...,Ak}能唯一确定关系中的每一个元组，且不存在更小的属性集合具有此性质，那么{A1,A2,...,Ak}就是关系的键码。键码的选择对数据库的性能和设计有着重要影响，因为它决定了数据的访问方式和存储效率。 规范化是数据库设计的一个关键步骤，它通常包括一系列的过程，如第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF），以及更高层次的BCNF（巴斯-科德范式）等，旨在消除冗余和提高数据独立性。通过这些规范，可以构建出高效、稳定、易于维护的关系数据库系统。