DBMS中的函数依赖：定义、类型和示例

函数依赖用箭头“→”表示。X 对 Y 的函数依赖表示为 X → Y。让我们通过示例在 DBMS 中理解函数依赖。

示例

员工编号	员工姓名	薪资	城市
1	达纳	50000	旧金山
2	弗朗西斯	38000	伦敦
3	安德鲁	25000	东京

在此示例中，如果我们知道员工编号的值，我们就可以获得员工姓名、城市、薪水等。通过此，我们可以说城市、员工姓名和薪水在功能上依赖于员工编号。

关键术语

以下是数据库中函数依赖的一些关键术语

关键术语	描述
公理	公理是一组用于推导关系数据库上所有函数依赖的推理规则。
分解	这是一条规则，它表明如果你有一个表似乎包含两个由相同主键确定的实体，那么你应该考虑将它们分解成两个不同的表。
依赖项	它显示在函数依赖图的右侧。
决定因素	它显示在函数依赖图的左侧。
联合	它表明，如果两个表是分开的，并且主键相同，您应该考虑将它们放在一起

函数依赖规则

以下是数据库中函数依赖的三个最重要的规则

• 自反规则 –. 如果 X 是一个属性集，Y 是 X 的子集，那么 X 具有 Y 的值。
• 增广规则：当 x -> y 成立时，c 是属性集，则 ac -> bc 也成立。也就是说，添加不改变基本依赖项的属性。
• 传递规则：此规则与代数中的传递规则非常相似，如果 x -> y 成立且 y -> z 成立，则 x -> z 也成立。X -> y 称为函数式，它决定了 y。

DBMS 中的多值依赖

当一个表中存在多个独立的多值属性时，就会发生多值依赖。多值依赖是关系中两个属性集之间的完整约束。它要求关系中存在某些元组。考虑以下多值依赖示例以供理解。

示例

汽车型号	制造年份	颜色
H001	2017	金属色
H001	2017	绿色
H005	2018	金属色
H005	2018	蓝色
H010	2015	金属色
H033	2012	灰色

在此示例中，制造年份和颜色彼此独立，但依赖于汽车型号。在此示例中，这两个列被认为多值依赖于汽车型号。

这种依赖可以这样表示

car_model -> maf_year

car_model-> colour

DBMS 中的平凡函数依赖

平凡依赖是属性集，当属性集包含在该属性中时，称为平凡。

因此，如果 Y 是 X 的子集，则 X -> Y 是平凡函数依赖。让我们通过平凡函数依赖示例来理解。

例如

员工 ID	员工姓名
AS555	哈利
AS811	乔治
AS999	凯文

考虑这个有两个列 Emp_id 和 Emp_name 的表。

{Emp_id, Emp_name} -> Emp_id 是平凡函数依赖，因为 Emp_id 是 {Emp_id,Emp_name} 的子集。

DBMS 中的非平凡函数依赖

函数依赖也称为非平凡依赖，当 A->B 成立且 B 不是 A 的子集时发生。在关系中，如果属性 B 不是属性 A 的子集，则它被认为是平凡依赖。

公司	首席执行官	年龄
微软	萨蒂亚·纳德拉	51
Google	桑达尔·皮查伊	46
Apple	蒂姆·库克	57

示例

(公司} -> {首席执行官} (如果我们知道公司，我们就知道首席执行官的名字)

但是首席执行官不是公司的子集，因此它是非平凡函数依赖。

DBMS 中的传递依赖

传递依赖是一种函数依赖，当“t”由两个函数依赖间接形成时发生。让我们通过以下传递依赖示例来理解。

示例

公司	首席执行官	年龄
微软	萨蒂亚·纳德拉	51
Google	桑达尔·皮查伊	46
阿里巴巴	马云	54

{公司} -> {首席执行官} (如果我们知道公司，我们就知道其首席执行官的名字)

{首席执行官} -> {年龄} 如果我们知道首席执行官，我们就知道年龄

因此，根据传递依赖的规则

{公司} -> {年龄} 应该成立，这是有道理的，因为如果我们知道公司名称，我们就可以知道他的年龄。

注意：您需要记住，传递依赖只能在具有三个或更多属性的关系中发生。

什么是范式化？

范式化是组织数据库中数据的一种方法，有助于避免数据冗余、插入、更新和删除异常。它是基于不同函数依赖和主键分析关系模式的过程。

范式化是关系数据库理论固有的。它可能导致数据库中复制相同数据，这可能导致创建额外的表。

函数依赖的优点

• 函数依赖避免了数据冗余。因此，在 数据库 的多个位置不会重复相同的数据
• 它有助于您维护数据库中数据的质量
• 它有助于您定义数据库的含义和约束
• 它有助于您识别不良设计
• 它有助于您查找有关数据库设计的事实

摘要

• 函数依赖是指一个属性在 DBMS 系统 中确定另一个属性。
• 公理、分解、依赖项、决定因素、并集是函数依赖的关键术语
• 函数依赖的四种类型是：1）多值 2）平凡 3）非平凡 4）传递
• 当一个表中存在多个独立的多值属性时，就会发生多值依赖
• 平凡依赖是指属性集，当属性集包含在该属性中时，称为平凡
• 当 A->B 成立且 B 不是 A 的子集时，就会发生非平凡依赖
• 传递是函数依赖的一种类型，当它由两个函数依赖间接形成时发生
• 范式化是组织数据库中数据的一种方法，有助于避免数据冗余