数据库原理：关系模式的规范化设计与函数依赖

本资源主要探讨了数据库原理中的关系模式规范化设计，特别是主属性的部分依赖和传递依赖问题，以及如何通过规范化理论进行改进。内容涵盖了华东理工大学信息学院计算机系的数据库原理课程，强调了关系数据理论在数据库设计中的重要性，并列出了学习目标和关键知识点。 在关系数据库设计中，主属性J部分依赖于候选码(S,J)表示属性J的值完全由候选码S和J共同决定，而不仅仅是S或J单独决定。这可能导致数据冗余和更新异常，例如插入异常、删除异常和修改异常。主属性J的传递依赖是指J的值可以通过S和另一个非候选码属性T间接获取，这种情况可能引发数据一致性问题。 BCNF（Boyce-Codd范式）是一种高级的规范化形式，要求每一个非平凡的函数依赖的左部都是超键。在例子中，T是决定因素，但它不包含码S和J，因此不符合BCNF规则。为了改善这种状况，我们需要应用规范化理论，通过模式分解来消除不合适的函数依赖，以达到更高的范式，如3NF或BCNF，以减少数据冗余和提高数据完整性。 学习关系数据库设计时，应理解和掌握数据依赖的基本概念，包括函数依赖、多值依赖等。范式理论是规范化的基础，包括1NF（第一范式）、2NF（第二范式）、3NF（第三范式）、BCNF（Boyce-Codd范式）和4NF（第四范式）。每个范式都有特定的定义和消除的问题，例如1NF要求消除重复组，2NF要求消除部分依赖，3NF要求消除传递依赖，BCNF则要求所有非平凡依赖的左部为超键。 规范化的目的是减少数据冗余，防止插入、删除和更新异常，提高数据一致性。模式分解是实现规范化的一种方法，需要保证分解的无损连接性和函数依赖的保持。此外，求解最小函数依赖集和判断模式分解是否满足无损连接和函数依赖保持也是重要的技能。 在实际应用中，需要根据业务需求和应用语义，完整地写出关系模式的数据依赖集合，并能分析出关系模式所属的范式。这需要对数据依赖的公理系统有深入理解，例如 Armstrong 的推理规则。此外，掌握模式分解的算法，能够有效地进行数据库模式的优化。 总结来说，这个资源涵盖了数据库原理中的核心概念，包括关系模式的设计问题、函数依赖、候选键、范式理论以及模式分解，旨在帮助学习者建立坚实的关系数据库理论基础，提高数据库设计能力。