数据库系统概论:数据依赖与关系模式分析

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"数据依赖对关系模式的影响续-数据库课件" 在理解数据依赖对关系模式的影响时,首先需要了解数据库系统的基础概念。数据库是一种结构化的数据集合,它存储并管理着各种类型的数据,如文字、图形、图像、声音等。数据库系统(DBS)是由数据库、数据库管理系统(DBMS)以及相关的硬件、软件和人员组成的整体,提供数据的存储、检索、更新和管理功能。 数据是数据库中存储的基本元素,是描述事物的符号记录。数据的语义是不可分割的,即数据本身的意义与其所代表的实际事物紧密相关。例如,"李明,男,1972,江苏,计算机系,1990"不仅包含了一系列字符,还包含了关于一个人的个人信息,如姓名、性别、出生日期、籍贯和入学信息。 数据库是这些数据的有序组织形式,它可以消除冗余,提高数据的一致性和完整性,同时支持多用户共享。以学生登记表为例,数据库中存储了学生的学号、姓名、年龄、性别和系名等信息,每个条目代表一个学生的详细记录,这些数据之间存在着关联。 数据依赖是数据库理论中的关键概念,它描述了数据之间的关联规则。在关系数据库中,常见的数据依赖包括函数依赖和多值依赖。函数依赖表示一个属性(或属性集)的值完全由另一个属性(或属性集)的值决定。例如,在学生登记表中,性别通常由姓名决定,因此"姓名→性别"是一个函数依赖。数据依赖对关系模式的影响在于它们决定了关系的键、候选键和范式划分,从而影响数据的完整性和查询效率。 关系模式是数据库设计的基础,它描述了数据的结构和数据间的依赖关系。在描述的学校数据库中,存在以下实体和关系: 1. 系(Department):一个系可以有多个学生,但每个学生只能属于一个系。 2. 学生(Student):一个学生可以选修多门课程,而每门课程可以被多个学生选修。 3. 课程(Course):每个学生在每门课程中有一个成绩。 通过分析这些关系,可以构建出适当的关系模式,比如"学生"表可以包含"学号"、"姓名"、"性别"、"出生年月"、"籍贯"等字段;"系"表包括"系名"和"主任";"选课"表则有"学号"、"课程编号"和"成绩"等字段。利用函数依赖,我们可以识别出这些表的关键字段,比如"学号"可能作为学生表的主键,"课程编号"和"学号"共同构成选课表的联合主键。 数据库设计的目标是通过满足一定的规范(如第一范式、第二范式、第三范式等)来消除冗余和保证数据一致性。数据依赖分析是这个过程中的重要步骤,它帮助我们理解数据间的关系,从而创建合适的关系模式,确保数据库的有效性和可靠性。在实际应用中,数据库设计不仅要考虑数据的逻辑结构,还要考虑物理存储、性能优化、并发控制和安全性等因素,以实现高效、稳定的数据管理和使用。