3.1　關系數據庫設計理論

關系數據庫是以關系模型為基礎的數據庫，它利用關系來描述現實世界。關系具有概念單一性的特點，一個關系既可以描述一個實體，也可以描述實體之間的聯系。一個關系模型包括一組關系模式，而各個關系模式之間并不是完全孤立的，只有它們之間相互關聯才能構成一個模型。這些關系模式的全體定義構成關系數據庫模式。

數據庫設計是一個復雜的過程。數據庫設計的一個最基本的問題是如何建立一個好的數據庫模式，即給出一組數據，如何構造一個適合于它們的數據模式，使數據庫系統無論是在數據存儲方面，還是在數據操作方面都有較好的性能。利用關系數據庫設計理論則可以解決這個問題。

關系數據庫設計理論是數據庫語義學的重要內容，借助于近代數學工具，它提出了一整套嚴密的理論和實用算法，巧妙地把抽象的數學理論和具體的實際問題結合起來，對現實世界存在數據依賴關系進行關系模式的規范化處理，從而得到一個好的數據庫設計。規范化的關系模式至少可以避免許多不希望的異常。但是，找出所有的數據依賴關系并不是一件容易的事，而且純粹根據存在的數據依賴進行關系規范化所得到的數據庫設計也不一定是最優的，因為其并沒有考慮關系的實際大小和對關系要進行哪些操作。

但是，關系數據庫設計理論還是有它的實用價值的。首先，關系數據庫設計理論為我們提供了分析和判別一個好的數據庫設計的標準。其次，從E-R模型轉化得到的關系模式可再用關系規范化理論進行優化。最后，由于將E-R模型轉換所得到的關系模型有時很煩瑣，而關系數據庫設計理論可以指導我們合并關系模式以精簡設計。所以，當前流行的關系數據庫設計方法是先得到現實世界的E-R模型，然后轉化成關系模式，再進行關系模式的規范化。

關系數據庫設計理論主要包括三方面的內容，即函數依賴、范式和模式設計方法。下面主要討論函數依賴和關系模式的規范化（即范式）。