数据库理论与实践:函数依赖与关系模式分析
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更新于2024-08-11
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"计算机相关思考与练习题"
计算机科学的基础之一是关系数据库理论,这涉及到数据库的设计、管理和维护。本练习题旨在检验对这一领域的理解,包括数据规范化、关系的运算以及关系完整性的概念。
1. 第一式(1NF):
第一式(1NF,First Normal Form)是指数据库表中的每一列都是不可再分的基本数据项,也就是说,每个属性都是原子的,不存在多值属性。题目中提到的"每个属性都是不可再分的",意味着关系符合第一式。
2. 关系的运算:
- 交(Intersection):两个关系中都存在的记录组成的集合。
- 并(Union):两个关系中所有记录组成的集合。
- 差(Difference):在第一个关系中出现,但在第二个关系中不出现的记录组成的集合。
- 笛卡尔积(Cartesian Product):两个关系中所有记录的逐行组合。
3. 函数依赖与主键:
函数依赖描述了一对或多对一的属性关系,如在问题2中,"职工号→职工名"表示职工号唯一决定职工名。主键是能唯一标识记录的一组属性,如"(职工号,项目号)"是关系模式R的主键,因为它联合起来可以唯一确定一条记录。
4. 第二式(2NF):
第二式(2NF,Second Normal Form)是在第一式的基础上,消除了部分函数依赖。题目中提到的关系模式未达到第二式,因为可能存在数据冗余,比如职工号和项目号的组合决定工资,但职工号单独不能决定工资,所以存在部分函数依赖。
5. 第三式(3NF):
第三式(3NF,Third Normal Form)要求消除非主属性对候选键的传递依赖。为了解决上述问题,关系模式被分解为三个关系,消除了传递依赖,达到3NF:
- 职工关系:只包含(职工号,职工名)
- 项目关系:只包含(项目号,项目名)
- 职工选择项目关系:包含(职工号,项目号,工资)
6. 关系完整性:
- 实体完整性:确保每个表的主键字段值都是唯一的,不允许为空。
- 参照完整性:关联表之间的引用必须有效,即外键的值要么是另一个表的主键值,要么为空。
- 用户定义的完整性:根据应用需求设置的特定约束,如检查约束、唯一性约束等。
7. SQLServer中关系完整性的实现:
SQLServer通过以下几种约束来确保数据完整性:
- Primary Key约束:定义主键,确保实体完整性。
- ForeignKey约束:定义外键,保证参照完整性。
- Default约束:为字段提供默认值。
- Unique约束:确保字段值的唯一性。
保证关系完整性对于防止数据不一致、减少冗余和提高数据库性能至关重要。在实际应用中,正确设计和实施这些完整性规则是数据库管理的基础。
2023-07-06 上传
2021-07-01 上传
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