第6章关系数据理论1.ppt

【第6章关系数据理论】主要探讨的是关系数据库设计的核心理论——规范化理论。关系数据库是现代数据管理的重要工具，设计一个高效、稳定的关系数据库对于系统的性能至关重要。规范化理论提供了指导数据库设计的理论基础，帮助避免数据冗余、插入异常、删除异常和更新异常等问题。 在设计关系数据库时，首先需要确定适当的关系模式，即决定数据库应包含哪些关系，并明确每个关系应包含的属性。关系模式的设计直接影响到数据库的性能和数据的一致性。关系数据库的规范化理论由E.F.Codd提出，经过不断的发展和完善，形成了包括函数依赖、范式和模式设计等主要内容的理论体系。 函数依赖是规范化理论的核心，它描述了属性间的数据依赖关系。例如，在SCD关系模式中，学生学号（SNO）和课程号（CNO）共同决定了成绩（SCORE），这种依赖关系就是函数依赖。函数依赖的掌握是理解后续范式的基础。 范式是衡量关系模式规范化程度的标准，常见的有第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）和BC范式（Boyce-Codd范式）。1NF要求每个属性不可再分；2NF是在1NF基础上，消除部分函数依赖；3NF进一步确保非主属性不依赖于其他非主属性；BC范式是更高层次的规范化，用于处理多值依赖。 关系模式存在的异常问题，如数据冗余，可能导致存储空间浪费和数据更新异常，进而引发一致性问题。例如，SCD关系模式中包含了学生、课程和系主任的信息，虽然方便，但容易导致上述异常。为解决这些问题，可以对关系模式进行分解，如将SCD分解为学生关系S、选课关系SC和系关系D，每个关系只包含其核心属性，从而减少异常。 规范化过程是数据库设计中的关键步骤，它通过分解高复杂度的关系模式，达到减少冗余、提高数据一致性的目的。通过应用函数依赖和范式理论，我们可以更科学地构造出合理的关系模型，保证数据库的稳定性和高效性。在实际应用中，设计师需要根据业务需求和数据特性灵活运用规范化理论，找到最佳的数据库设计方案。