数据库中直接函数依赖和传递函数依赖的区别

一、函数依赖概念

函数依赖是从数学角度来定义的，在关系中用来刻画关系各属性之间相互制约而又相互依赖的情况。函数依赖普遍存在于现实生活中，比如，描述一个学生的关系，可以有学号、姓名、所在系等多个属性，由于一个学号对应一个且仅一个学生，一个学生就读于一个确定的系，因而当“学号”属性的值确定之后，“姓名”及“所在系”的值也就唯一地确定了， 此时， 就可以称“姓名”和“所在系”函数依赖于“学号”，或者说“学号”函数决定“姓名”和“所在系”，记作：学号→姓名、学号→所在系。下面对函数依赖给出确切的定义。

定义：设U{A1，A2，…，An}是属性集合，R（U）是U上的一个关系，x、y是U的子集。若对于R（U）下的任何一个可能的关系， 均有x的一个值对应于y的唯一具体值，称y函数依赖于x，记作x→y。 其中x称为决定因素。进而若再有y→x，则称x与y相互依赖，记作x←→y。例如表1．2所示“系”关系中：如果系名值是唯一的，即各系名均不相同，那么有函数依赖集：

系代码→系名，系代码→系地址，系代码→系电话，系代码→系专业设置。

系名→系代码，系名→系地址，系名→系电话，系名→系专业设置。

可见，系名与系代码相互依赖，记作系名←→系代码。

函数依赖中还可细分为多种函数依赖，分别介绍如下：

二、部分函数依赖

设R（U）是属性集U上的关系，x、y是U的子集，x’是x的真子集，若x→y且x’→y，则称y部分依赖x，记作X→PY。显然，当且仅当x为复合属性组时，才有可能出现部分函数依赖。

例如表1.6中， 显然有课程号→课程名，课程号→开课教研室代码。从另一角度看，只要课程号一定，同时课程名确定，开课教研室也就唯一确定，因此课程号+课程名→开课教研室代码。 但它与前述课程号→开课教研室代码是不同的，因为｛课程号，课程名｝存在真子集：“课程号”，课程号→开课教研室代码，我们把课程号十课程名→开课教研室代码称为“开课教研室代码”部分函数依赖于课程号+课程名。

三、完全函数依赖

设R（U）是属性集U上的关系，x、y是U的子集，x’是x的真子集。若对于R（U）的任何一个可能的关系，有x→y但x’→y，则称y完全函数依赖于x，记作X→FY。

所谓完全依赖是说明在依赖关系的决定项（即依赖关系的左项）中没有多余属性，有多余属性就是部分依赖。

例如设关系模式R，R＝R（学号，姓名，班号，课程号，成绩），易知：

“（学号，班号，课程号）→成绩”是R的一个部分依赖关系。 因此有决定项的真子集（学号，课程号），使得“（学号，课程号）→成绩”成立，且“学号→成绩”或“课程号→成绩”成立，“（学号，课程号）→ 成绩”是R的一个完全依赖关系。

四、传递函数依赖

设R（U）是属性集U上的关系，x、y、z是U的子集，在R（U）中，若x→y，但y→x，若y→z，则x→z，称z传递函数依赖于x，记作X→TZ。

例如在一个学校中，每门课均是某一位老师教，但有些老师可教多门课，则有关系“教学”如表3．1所示。

由以上关系不难分析，课程名→职工号、职工号→课程名，但职工号和其他属性的函数关系中都是决定因素，即职工号→老师名、职工号→职称，在这种情况下，老师名、职称传递函数依赖于课程名。

表3．1 教学表

课程名

职工号

老师名

性别

出生日期

职称

英语

T1

张平

男

55．6．3

教授

数学

T2

王文

女

62．10．5

副教授

C语言

T3

李迎

女

62．10．5

副教授

数据库

T2

王文

女

62．10．5

副教授

下面进一步举例说明。

例如设车间考核职工完成生产定额关系为W：

W（日期，工号，姓名，工种，定额，超额，车间，车间主任）

请画出该关系中存在的所有类型的函数依赖。

解答：因每个职工每个月超额情况不同，而定额一般很少变动，因此为了识别不同职工以及同一职工不同月份超额情况，选定“日期”与“工号”两者组合作为主关键字。为了直观醒目，可以在关系框架中的主关键字下方划一横线。

用箭头标出各属性的依赖情况，如图3.3所示：

图3.3 关系中各属性的依赖情况

图中表明:“超额”完全函数依赖于主关键字;“姓名”、“工种”和“车间”仅依赖于关键字中的“工号”；因“定额”依赖于“工种”，故“定额”传递函数依赖于“工号”；因“车间主任”函数依赖于“车间”，因而“车间主任”传递函数依赖于“工号”。

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