数据库原理：关系模型与规范化设计

"数据库原理.doc" 是一份关于数据库基础理论的文档，主要涵盖了集合与关系、数据模型、关系数据库模型以及关系模式的规范化设计理论等内容。 文档首先介绍了集合与关系的概念，包括集合的基本概念如元素的唯一性，集合的运算如并、交、差和笛卡尔积等，接着讲解了等价关系、同余关系和部分序关系，这些都是在数据库设计中理解数据间关联的基础。接着，文档深入到数据结构的部分，提纲挈领地概述了几种典型的数据结构，这对于理解数据库内部操作机制至关重要。 进入第二章，文档详细阐述了数据模型的概览，区分了模型的三个层次：概念层、逻辑层和物理层。特别是概念数据模型，通过实体-联系（E-R）模型来表示，包括E-R模型的基本概念和图示方法。文档还列举了四种常见的逻辑数据模型：层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型，其中关系模型是目前最广泛使用的。 第三章集中讨论了关系数据库模型，定义了关系模型的基本概念，并详细介绍了关系代数和关系演算，这是SQL语言的基础。关系代数包括传统集合运算和专门的关系运算，而关系演算分为元组关系演算和域关系演算，讨论了它们的安全限制。此外，还讲解了查询优化的重要性，包括查询优化的一般策略和步骤，帮助提高数据库的性能。 最后，文档探讨了关系模式的规范化设计理论，这是确保数据库设计合理性和减少数据冗余的关键。从问题的提出，即关系模式可能存在的异常，到函数依赖的定义，再到不同范式的概念，如第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）以及BC范式（BCNF）。文档还涉及了多值依赖和第四范式（4NF），并详细讲述了关系模式分解的特性，如无损连接、保持函数依赖的分解，以及如何进行有效的模式分解以达到更高的范式。 这份文档是学习数据库原理的全面参考资料，涵盖了从基础概念到高级设计理论的各个层面，对于理解数据库的工作原理和设计方法非常有帮助。