关系数据库设计理论：传递律与函数依赖

"本文主要介绍了关系数据库设计理论中的传递律，以及如何利用规范化理论解决数据库设计中的问题。" 在关系数据库设计中，传递律（Transitivity）是函数依赖的一个重要特性。若存在两个属性集合X和Y，以及另一个属性集合Z，如果X能够决定Y（即X→Y），同时Y能够决定Z（即Y→Z），那么根据传递律，X应当也能直接决定Z（即X→Z）。这一点可以通过数学归纳的方式进行证明。例如，如果学生编号（sno）可以决定专业部门（sdept），而专业部门（sdept）可以决定部门名称（dname），那么根据传递律，学生编号（sno）可以直接决定部门名称（dname）。 关系数据库设计的目标是创建高效、无冗余且一致性的数据模式。在实际应用中，不恰当的设计会导致数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。例如，一个名为WAE的关系模式，包含了仓库号、所在区域、区域主管、设备号和数量等属性。这样的设计可能导致如下问题： 1. 数据冗余：同一区域信息可能在多个仓库记录中重复存储，占用大量存储空间。 2. 更新异常：若要更新区域主管，可能需要修改所有包含该区域主管的仓库记录，增加更新成本，还可能导致数据不一致。 3. 插入异常：例如，如果某个新仓库尚未分配区域主管，按照WAE模式，该仓库的信息无法插入数据库。 4. 删除异常：删除一个仓库记录时，可能会意外删除与之相关的设备信息，导致数据丢失。 为了解决这些问题，我们可以利用规范化理论。规范化是一种通过分解关系模式来消除不合适的数据依赖的方法，从而减少冗余和异常。在上述WAE例子中，通过分解为三个独立的关系模式：W（仓库号，所在区域）、A（区域，区域主管）和WE（仓库号，设备号，数量），可以有效避免上述异常。 函数依赖是规范化理论的基础。它描述了属性间的一种依赖关系，即一个属性集合X可以唯一确定另一个属性集合Y。例如，仓库号可以唯一确定所在区域，区域可以唯一确定区域主管，而（仓库号，设备号）组合可以唯一确定设备的数量。函数依赖有助于识别和消除不必要的数据冗余，从而提高数据库的结构合理性。 传递律是函数依赖的重要性质，它在数据库设计中起着关键作用，帮助我们理解属性之间的关系并优化数据模式。规范化理论提供了一套方法，通过分解关系模式来解决数据库设计中出现的各种异常，以确保数据的一致性和完整性。