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数据库系统基于冗余的数据库设计方法 数据库系统基于冗余的数据库设计方法作者：李森林来源：《科技经济市场》2008年第02期 ????????摘要：《数据库原理》课程教学过程中的现状与存在的理论与实际脱节，尤其教材中关于数据库设计规范化理论和实例与软件开发中实际数据库设计相差巨大，通过总结多年的教学经验和多年在软件公司的开发实践经验，本文就数据库理论和应用实践结合方法进行了探讨，提出了基于反规范冗余技术的数据库设计方法，并就教学中普遍使用的学生选课小系统进行了剖析，进行了动态化设计，在教学中付诸实践取得较好的效果。 ????????关键词：数据库原理；冗余；动态 ???????? ????????1、引言 ???????? ????????数据库技术是计算机科学技术发展的重要内容，是构成信息系统的重要基础。数据库技术起源于实际应用，它的强大生命力在于应用，因此该课程的特点是理论性和实践性都很强。但《数据库原理》课程教学过程中的现状与存在的理论与实际脱节，尤其教材中关于数据库设计的理论与实例与软件开发中实际数据库设计相差很大，通过总结多年的教学经验和多年在软件公司的开发实践经验，本文就数据库理论和应用实践结合方法进行了探讨，提出了基于冗余技术的数据库设计方法，对于提高学生的数据库知识应用实践能力有很大提高。 ????????数据库及其应用的性能和调优都是建立在良好的数据库设计的基础上，数据库的数据是一切操作的基础，数据库设计的好坏是否符合实际用户需求是关键。但在数据库教学过程中，发现几乎所有的数据库原理教材，对于数据库的设计更多的是强调数据库设计的规范化。我们知道规范化的数据库可以减少数据冗余，节约存储空间，相应逻辑和物理的I/O次数减少，同时加快了增、删、改的速度，但是在实际的软件开发中往往需要保留一定的冗余，才更能满足适合用户的需求和数据库后期的维护扩展。 ???????? ????????2、数据库设计 ???????? 数据库系统基于冗余的数据库设计方法全文共6页，当前为第1页。????????2.1规范化理论 数据库系统基于冗余的数据库设计方法全文共6页，当前为第1页。 ????????数据库设计规范化理论是研究如何将一个不好的关系模式转化为好的关系模式的理论，规范化理论是围绕范式而建立的。规范化理论认为，一个关系数据库中所有的关系，都应满足一定的规范(约束条件)。规范化理论把关系应满足的规范要求分为几级，满足最低要求的一级叫做第一范式(1NF)，在第一范式的基础上提出了第二范式(2NF)，在第二范式的基础上又提出了第三范式(3NF)，以后又提出了BCNF范式，4NF，5NF。范式的等级越高，应满足的约束集条件也越严格。规范的每一级别都依赖于它的前一级别。下面只介绍数据库设计过程中一般满足的3NF范式。 ???????? ????????3NF的规则是满足1NF，且每个非主属性都不传递依赖于候选键。 ???????? ????????例：下面的“课程教师”表，不符合3NF。 ????????class_techar(Cno, TName, TAddr) ????????其中：Cno 为课程号，TName为任课教师姓名，TAddr为任课教师地址。因为非主码列TAddr 依赖于另一非主码列TName,所以它不符合3NF。 ????????其解决办法也是把它分解成“课程”表和“教师”表，则它们就都满足3NF了。 ????????class(Cno, TName) ????????teacher(TName, TAddr) ????????从关系模型的角度来看，表满足3NF最符合标准，这样的设计容易维护。一个完全规范化的设计并不总能生成最优的性能，因此通常是先按照3NF设计，如果有性能问题，通过反规范来解决。 ????????2.2反规范理论 ????????数据库设计过程中。有时为了提高某些查询或应用的性能而破坏规范规则，即反规范。在进行反规范操作之前，要充分考虑数据的存取需求、常用表的大小、一些特殊的计算数据的物理存储位置等。常用的反规范技术有增加冗余列、增加派生列、重新组表和分割表。要使设计的数据库表结构有一定的可扩展性、灵活性和动态特性。使得数据库系统能够满足未来功能升级所需要的数据，必须在设计过程中充分考虑使用反规范的冗余技术。 数据库系统基于冗余的数据库设计方法全文共6页，当前为第2页。???????? 数据库系统基于冗余的数据库设计方法全文共6页，当前为第2页。 ????????3、学生选课 ???????? ????????3.1规范化关系模型 ????????在数据库原理教学中，普遍使用的学生选课ER图如图1所示： ????????图1所示的ER图转换成关系模式的三个具体关系是： ????????S