数据库系统概论：数据依赖与关系模式分析

"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。