基于泛关系的关系数据库设计

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1、上海交通大学硕士学位论文基于泛关系的关系数据库设计姓名：李晨申请学位级别：硕士专业：计算机应用指导教师：张忠能20060101摘　要自从20世纪70年代E.F.Codd提出数据库关系模型以来，数据库技术得到了长足的发展，其应用也愈加广泛。关系数据库理论作为当今各种数据库技术的理论基础，对很多新兴技术有指导意义。一方面多种技术与关系数据库技术的结合出现了面向对象数据库等数据库新技术，另一方面多种应用与数据库技术的融合出现了时态数据库、空间数据库等数据库的多种应用。在很多计算机科学理论研究中应用关系数据库相关知识的同时，

2、在实际应用中关系数据库设计的好坏对整个系统的成败也有至关重要的作用。关系数据库模式设计好坏的重要评价标准是其是否规范化及其规范化程度。规范化程度高的关系数据库模式不但可以保持数据库数据一致性、消除属性冗余和操作异常，而且对简化和优化应用层的设计有很大的帮助。但遗憾的是，关系规范化理论相对复杂和抽象，书本上的算法也过于粗泛，有些算法在执行效率上十分低下。本文的目的和成果之一即是在系统分析模式分解理论和算法的基础上，对分解算法进行细化，使算法由人工变为机器自动执行，从而大大减轻数据库设计人员的工作负担，对关系规范化设计的

3、推广也有很大的作用。在细化的同时针对分解算法自身的特点进行了效率上的改进，从而使其更加高效和简便。另一方面，既范式理论之后，数据库模式的无环特性的研究为关系数据库的进一步优化开辟了新的道路。无环特性和范式理论是从两个不同的侧面和角度对数据库模式做出的评价，许多规范化理论不能解决和涉及的问题可以从无环特性的研究中找到答案。无环特性的研究主要借助超图和线图的理论，并以图论工具作为研究的手段。本文在提出泛关系查询二义性问题的基础上，结合关系数据库模式的无环特性，对二义性问题的成因和判别、解决方法进行了深入的分析，指出了γ环

4、与二义性的等价关系，并同样给出了机器可执行的高效的数据库模式的环的判别算法。关键词：关系数据库，模式分解，范式，超图，环ABSTRACTSince20thcentury70'sE.F.Coddfoundouttherelationalmodelofdatabase,thedatabasetechnologyhasdevelopedalot.Databaseapplicationhasbecomingmoreandmoreabroad.Therelational-databasetheoryhasbecometheba

5、seofmanykindsofdatabasetechnologiesanditisverysignificanttomanyemergingtechnologies.Ontheonehandmanynewdatabasetechnologiesjustlikeobject-orienteddatabaseareappearingwhichbasedontheunionofdatabasetechnologiesandotherkindsoftechnologies.Ontheotherhandmanynewdata

6、baseapplicationsjustliketensedatabaseandspatialdatabaseareappearingwhichbasedontheunionofdatabasetechnologiesandmanykindsofapplications.Whilerelational-databaseknowledgeiswidelyusedincomputersciencesfundamentalresearch,thequalityofrelational-databasedesigningis

7、veryimpotenttotheentireapplicationsystem.Whethertherelational-databaseisnormalizationornotandthedegreeofnormalizationisthestandardofarelational-databasemodel.Therelational-databaseofhighnormalizationdegreecannotonlymaintaintheuniformityofdatabasedata,eliminatet

8、heredundancyofattributesandtheoperationerror,butalsohelptooptimizethedesigningofapplicationlevel.Butnormalizationtheoryiscomplexandabstractandthealgorithmsintextbooksaretoor