4.规范化理论
4.1函数依赖
设R(U)是属性U上的一个关系模式，X和Y是U的子集，r是R的任一关系，如果对于r中的任意两个元组u，v，只要由u[Y] = v[Y]，则称X函数决定Y，或成Y函数依赖于X，记为X->Y。
4.2 价值与用途
非规范化的关系模式，可能存在的问题包括：数据冗余、更新异常、插入异常、删除异常。
4.3 键
超键和候选键的区别：超键可能存在冗余属性，候选键是一定没有冗余属性的。
候选键也是能够唯一标识元组的。
候选键与主键的区别：候选键可以有多个，主键只能有一个
外键：别的关系的主键。
4.4 求候选键
图示法
- 将关系模式的函数依赖关系用”有向图“的方式表示
- 找入度为0的属性，并以该属性集合为起点，尝试遍历有向图，若能正常遍历图中所有结点，则该属性集为关系模式的候选键
- 若入度为0的属性集不能遍历图中所有结点，则需要尝试性的将一些中间结点（既有入度，也有出度的结点）并入入度为0的属性集中，直至该集合能遍历图中所有结点，集合为候选键
A1 ABCD B
4.5 范式
- 主属性：包含在候选码中的属性，可以起到唯一标识的作用。
非主属性：不包含在任何一个候选码中的属性。
- 第一范式（1NF）：在关系模式R中，当且仅当所有域只包含原子值，即每个分量都是不可再分的数据项，则称R是第一范式。
- 第二范式（2NF）：当且仅当R是1NF，且每一个非主属性完全依赖主键（不存在部分依赖）时，则称R是第二范式
- 比如说，学号和课程号（两个主键）可以确定成绩和学分，这里面存在着课程号可以确定学分这个以来。
- 会发生数据冗余，更新异常，插入异常，删除异常。
- 解决方式：将课程号和学分提取出来作为一个新的关系。
- 第三范式（3NF）：当且仅当R是1NF，且R中没有非主属性传递依赖码时，则称R是第三范式。
- 单主键是不存在部分依赖的说法
- 如果存在数据冗余，更新异常，插入异常，删除异常这些问题，还是将存在的问题的直接提取出来形成新的范式
- BC范式（BCNF）：设R是一个关系模式，F是他的依赖集，R属于BCNF当且仅当其F中每个依赖的决定因素必定包含R的某个候选码。
- 例题：
- 如图可以看到SJ->T,ST->J。相当于遍历完所有的结点。这样话是满足第2，3范式的，因为没有部分依赖。
- 但是不满足BC范式，因为T->J，但是T不是候选码。
- 消除部分依赖，这个必须是在主键是多个属性的组合键这个场景下。
4.6 模式分解
- 第一种：经过多种转换，把拆分的表进行多种操作还原称原来的表。
- 第二种：
- 三个算式结果出来后，只要两个中间有一个是有依赖关系就证明是无损的。这种方法只能限制于分解称两个的，三个及三个以上该方法不适用。
5.并发控制
5.1 基本概念
- 事务：把多个操作封装起来，将多个操作看成一个整体进行操作
- 原子性、一致性、隔离性、持续性
- 并发产生的问题：丢失更新、不可重复读问题、“脏”数据的读出
- 封锁协议：要解决并发产生的问题这就引出了封锁协议。
- S封锁：共享锁，又称读锁，若事务T对数据对象A加上S锁，则事务T可以读A但不能修改A，其他事务只能再对A加S锁，而不能加X锁，直到T释放A上的S锁。这保证了其他事务可以读A，但在T释放A上的S锁之前不能对A做任何修改。
- X封锁：排他锁，又称写锁。若事务T对数据对象A加上X锁，事务T可以读A也可以修改A，其他事务不能再对A加任何锁，直到T释放A上的锁。这保证了其他事务在T释放A上的锁之前不能再读取和修改A。
- 一级封锁协议：事务T在修改数据R之前必须先对其加X锁，直到事务结束才释放。可防止丢失修改
- 二级封锁协议：一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前先对其加S锁，读完后即可释放S锁。可防止丢失修改，还可防止读“脏“数据
- 三级封锁协议：一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前先对其加S锁，直到事务结束才释放。可防止丢失修改、防止读”脏“数据与防止数据重复读。
- 两段锁协议：可串行化的。可能发生死锁。
- 死锁问题：预防法、死锁的接触法
示例：
