关系数据库设计：分解与规范化方法

本章节详细介绍了数据库设计理论中的关键概念和方法，特别是针对关系数据库的逻辑设计。首先，设计关系模式时，理解函数依赖至关重要，这是规范化过程的基础。数据冗余和更新异常等问题的出现源于对数据的一致性和独立性的考虑。 第一部分，我们探讨了第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）以及Boyce-Codd范式（BC范式）的概念。1NF确保数据无重复属性，2NF则要求消除部分依赖，3NF进一步消除传递依赖，而BC范式则更加强调实体完整性。通过这些范式，我们可以评估关系模式的规范程度，减少数据不一致性。 接着，举例说明了如何处理SCD（学生课程成绩）关系模式的设计问题。SCD关系包含了多个属性和复杂的依赖关系，如学生与系别、系主任和课程之间的多对多关系。为了提高数据的独立性和减少冗余，该关系被分解为三个关系模式：学生关系S、选课关系SC和系关系D。这种分解方法遵循了3NF或BC范式，使得每个模式只包含一个主题，并且属性之间只存在决定性依赖。 分解后的关系模式解决了原始SCD模式中的问题，如数据冗余被降低，插入、删除和更新异常得以避免。例如，学生的基本信息存储在S中，选课信息在SC中，系的信息在D中，这样既保持了数据的清晰性，也提高了数据的一致性。 本章内容涵盖了数据库设计中的基础理论和实践技巧，强调了规范化过程的重要性，以及如何通过分解关系模式来解决实际应用中的问题。理解和掌握这些概念和方法对于有效管理大规模数据和设计高效数据库系统至关重要。