数据库理论复习：函数依赖与模式分解

"数据库复习资料，涵盖判别关系是否达到2NF、3NF、BCNF，模式分解，数据库系统概论，关系数据库，SQL，数据库安全性，数据库完整性，关系数据理论等内容。" 在数据库设计中，关系模型是常用的数据模型之一，它基于关系理论，其中2NF（第二范式）、3NF（第三范式）和BCNF（博科斯范式）是衡量关系数据库规范化程度的重要标准。以下是这些范式的详细解释： 1. **第二范式（2NF）**：2NF要求表中的每个非主属性完全依赖于键（即主键）。如果表中的任何非主属性只依赖于键的一部分，那么这个表就不满足2NF。解决方法通常是通过分解表来消除部分函数依赖。 2. **第三范式（3NF）**：在满足2NF的基础上，3NF要求非主属性不传递依赖于键。也就是说，任何非主属性不能通过键间接依赖于其他非主属性。实现3NF通常需要消除传递函数依赖。 3. **博科斯范式（BCNF）**：这是比3NF更严格的范式，要求对于任何非平凡的函数依赖X → Y，X必须包含超键。换句话说，如果Y不是X的组成部分，那么X就不能决定Y。BCNF的目标是消除所有非平凡的函数依赖于非超键的情况。 模式分解是将高阶范式转换为更低阶范式的过程，同时保持特定的性质，如无损连接性和保持函数依赖。以下是几种模式分解的方法： - **保持F分解，达到3NF**：这种分解旨在保持所有的函数依赖，但目标是确保每个关系都至少达到3NF。 - **保持F分解，且无损连接达到3NF**：这种分解不仅保持了函数依赖，而且在分解过程中不会丢失数据，即保持无损连接性。 - **无损分解，达到BCNF**：这种分解方法旨在通过无损连接的步骤将关系分解到BCNF。 数据库系统概论还包括对数据管理技术的历史回顾，数据模型的理解（如层次模型、网络模型和关系模型），数据库系统的三级模式结构（外模式、模式、内模式）和两级映像，以及数据库管理员的角色和职责。此外，关系代数是关系数据库查询的基础，包括集合运算和关系运算，而SQL是用于操作关系数据库的标准语言，包括DDL（数据定义语言）、DML（数据操纵语言）和DCL（数据控制语言）。 数据库安全性涉及到访问控制和权限管理，数据库完整性则关注数据的正确性和一致性，包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。触发器是实现数据库完整性的一种机制，它们在特定事件发生时自动执行。 最后，关系数据理论包括函数依赖的分析和计算，如Armstrong公理的运用，候选码的确定，以及函数依赖的最小覆盖等，这些都是进行数据库规范化设计的关键步骤。