2. 键(KEY)
键由一个或几个属性组成，在实际使用中，有下列几种键：
1) 超键(Super Key)：在关系中能惟一标识元组的属性集称为关系模式的超键。
2) 候选键(Candidate Key)：不含有多余属性的超键称为候选键。也就是在候选键中，若要再删

除属性，就不是键了。
3) 主键：(Primary Key)：用户选作元组标识的一个侯选键称为主键。一般，如不加说明，则键

是指主键。
3. 关系的定义和性质
我们可以用集合的观点定义关系。关系是一个元数为K(K>=1)的元组的集合。
把关系看成是一个集合，集合中的元素是元组，每个元组的属性个数应相同。在关系模型中，对

关系作了下列规范性限制：
1) 关系中每一个属性值都是不可分解的。
2) 关系中允许出现相同的元组（没有重复元组）
3) 由于关系是一个集合，因此不考虑元组间的顺序，即没有行序。
4) 元组中，属性在理论上也是无序的，但在使用时按习惯考虑列的顺序。
2.1.2数据库的设计理论
关系数据库的设计理论主要包括三个方面的内容：数据依赖、范式，模式设计方法。其中数据依

赖起着核心的作用。
1. 函数依赖（Functional dependency , FD）的定义
设R(U)是一个关系模式，U是R的属性集合，X和Y是U的子集。对于R(U)的任何一个可能的关系r，

如果r中不存在两个元组，它们在X上的属性值相同，而在Y上的属性值不同，则称“Y函数依赖于X

” ，记作X→Y。如果X→Y，并且对于X的任一真子集X ’，都有Y 不函数依赖于X ’，则称“Y完

全函数依赖于X” ，记作X f Y 。若X→Y，但Y不完全函数依赖于X，则称“Y部分函数依赖于X”

，记作X P Y 。如果X→Y，Y→Z，且Y≮ X， X不函数依赖于Y，则称“Z传递函数依赖于X”。
2.  范式
在对表的形式进行了规范化定义后，数据结构还有五种规范化定义，定名为规范化模式，称为范

式。在这五种范式中，一般只用前三种，对于常用系统就足够了。而且这五种范式是“向上兼容

”的，即满足第五范式的数据结构自动满足一、二、三、四范式，满足第四范式的数据结构自动

满足第一、二、三范式，……，依此类推。
第一范式(first normal form，简称1st NF)就是指在同一表中没有重复项出现，如果有则应将重

复项去掉。这个去掉重复项的过程就称之为规范化处理。在本文所讨论的开发方法里，1st NF实

际上是没有什么意义的。因为我们按规范化建立的指标体系和表的过程都自动保证了所有表都满

足1st NF。
第二范式(second normal form，简称 2nd NF)是指每个表必须有一个(而且仅一个)数据元素为主

关键字(primary key)，其它数据元素与主关键字一一对应。例如，在图l9.7中如果我们将合同号

定义为主关键字(其它数据元素中的记录数据都有可能重名，故不能作为主关键字)，故只要知道

了一个合同记录的合同号，就可以唯一地在同一行中找到该合同的任何一项具体信息。通常我们

称这种关系为函数依赖(functional depEndence)关系。即表中其它数据元素都依赖于主关键字，

或称该数据元素唯一地被主关键字所标识。
第三范式(third normal form，简称 3rd NF)就是指表中的所有数据元素不但要能够唯一地被主

关键字所标识，而且它们之间还必须相互独立，不存在其它的函数关系。也就是说对于一个满足

了 2nd NF的数据结构来说，表中有可能存在某些数据元素依赖于其它非关键宇数据元素的现象，

必须加以消除。
为防止数据库出现更新异常、插入异常、删除异常、数据冗余太大等现象，关系型数据库要尽量

按关系规范化要求进行数据库设计。下面以教务管理信息系统为例来进行分析。
3.  模式设计方法
一个好的模式设计方法应符合下列三条原则：
l 表达性：涉及到两个数据库模式的等价性问题，即数据等价和依赖等价，分别用无损联接和保

持函数依赖来衡量。
l 分离性：是指属性间的“独立关系”应该用不同的关系模式表达。独立联系是我们所考虑的“

基本信息单位”。实际上分离就是清除存储异常和数据冗余现象。如果能达到这个目的，就分离

。分离的基准就是一系列范式，分离与依赖等价有时是不可兼容的。
l 最小冗余性：要求在分解后的数据库能表达原来数据库的所有信息这个前提下实现。目的就是

节省存储空间，提高对关系的操作效率，清除不必要的冗余。但要注意，在实际使用中，并不一

定要达到最小宙余。因为有时带点冗余对于查询处理是有好处的。
关系模式的方法基本上可以分为分解与合成两大类。分解型算法要求输入一个
初始模式集和依赖集，而结果满足数据等价要求。对于合成型算法只要求输入初始依赖集，结果

满足依赖等要求。但它们依据的基本思想是共同的，即独立的联系独立表示。
§2.2　SQL语言介绍
SQL（Structured Query Language）即“结构式查询语言”。SQL虽然名为查询语
言，但实际上具有定义、查询、更新和控制等多种功能。由于它使用方便、功能丰富、语言简单

易学，很快得到应用和推广。从20世纪70年代末起，在推出的关系数据库系统产品ORACLE、SQL/

DS、DB2、SYBASE上实现了SQL语言。很快，SQL语言被整个计算机界认可。1987年6月，国际标准

化组织（ISO）采纳为国际标准。随后，ISO对标准进行

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