"关系数据库规范化理论及异常处理"

关系数据库理论主要涉及数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常等问题。对于关系模式的存储异常问题，通过举例说明，我们可以了解到关系模式中存在的问题。例如，关系模式SCD中的数据冗余导致了更新异常和插入异常。为了解决这些问题，规范化理论被提出，包括1NF、2NF和3NF等范式。在讨论规范化方法是否唯一时，我们发现不同的规范化方法存在异同之处。而规范化可能会产生负面作用，例如导致数据冗余的消除可能导致查询性能下降。 函数依赖是关系数据库理论中的重要概念。函数依赖是指一个属性的值在给定其他属性的值时，能够唯一确定该属性的值。平凡函数依赖与非平凡函数依赖描述了函数依赖的特点。完全函数依赖与部分函数依赖描述了依赖关系的程度。传递函数依赖是指一个属性依赖于其他属性间接依赖的情况。函数依赖的公理系统Armstrong公理系统包括自反律、增广律和传递律等规则，这些规则可以用于推导函数依赖集的闭包。Armstrong公理系统是有效且完备的。 规范化理论可以通过1NF、2NF和3NF等范式来进行关系模式的规范化。1NF要求关系模式中的每个属性都是原子的，不可再分。2NF要求关系模式中的非主属性完全依赖于候选码，而不是依赖于候选码的一部分。3NF要求关系模式中的非主属性不依赖于其他非主属性，即消除了传递依赖的情况。规范化方法并不唯一，不同的规范化方法可以得到不同的结果。然而，规范化可能会产生负面作用，例如在BCNF规范化中可能引入多值依赖。 多值依赖是另一个重要的概念，它描述了一个或多个属性对于关系模式中的其他属性的多重取值情况。多值依赖与函数依赖之间存在着一定的区别。通过例子WSC(W, S, C)，我们可以了解到多值依赖的性质。为了解决多值依赖问题，4NF提出了具有更高规范化程度的要求。 本章还讨论了模式的分解问题。模式的分解是指将一个关系模式分解为多个子模式的过程。在模式的分解过程中，需要考虑信息的丢失与保留、关联性与分离性等问题。 综上所述，关系数据库理论提供了规范化方法来解决关系模式中的问题，例如数据冗余和依赖异常。函数依赖和多值依赖是关系数据库理论中的重要概念。规范化方法可以通过1NF、2NF、3NF和4NF等范式来进行关系模式的规范化。然而，规范化可能会导致负面作用。模式的分解是关系数据库设计过程中需要考虑的问题之一。关系数据库理论为数据库逻辑设计提供了理论依据。