關(guān)系數(shù)據(jù)理論的學(xué)習(xí)方法研究

摘 要：本文對(duì)“數(shù)據(jù)庫原理”課程的關(guān)系數(shù)據(jù)理論學(xué)習(xí)方法進(jìn)行研究，首先闡述了該知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)目的和學(xué)習(xí)內(nèi)容，其次分別介紹了各子知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)要素和學(xué)習(xí)方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫；關(guān)系數(shù)據(jù)理論；學(xué)習(xí)方法

關(guān)系數(shù)據(jù)理論是“數(shù)據(jù)庫原理”課程的教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)，由于其內(nèi)容涉及的概念、定義、定理、推理較多，學(xué)生在學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容時(shí)，由于不能很好地把握學(xué)習(xí)方法，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低、學(xué)習(xí)效果差的狀況。本文對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)理論部分知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行研究，以提高學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)的掌握能力和實(shí)際運(yùn)用能力。

1 學(xué)習(xí)目的與學(xué)習(xí)內(nèi)容

如何構(gòu)造一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫模式是關(guān)系數(shù)據(jù)理論研究的實(shí)際應(yīng)用背景，學(xué)生學(xué)習(xí)了該部分知識(shí)后，不僅應(yīng)能夠?qū)?shù)據(jù)庫模式的優(yōu)劣進(jìn)行判斷，而且能夠設(shè)計(jì)建立良好的數(shù)據(jù)庫模式，以使得在關(guān)系操作過程中盡可能避免或較少地產(chǎn)生異常。

關(guān)系數(shù)據(jù)理論的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容包括：規(guī)范化理論、數(shù)據(jù)依賴公理系統(tǒng)和模式分解。規(guī)范化理論部分，主要掌握依賴關(guān)系及范式的定義及概念；數(shù)據(jù)依賴公理系統(tǒng)部分，主要掌握基本公理、推理、覆蓋及閉包，并熟練應(yīng)用推導(dǎo)；模式分解部分，要求能夠針對(duì)具體問題，運(yùn)用所學(xué)理論進(jìn)行模式分解。

2 學(xué)習(xí)方法

基于上述學(xué)習(xí)內(nèi)容的劃分，下面分別研究分析每部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)方法。

2.1 規(guī)范化理論學(xué)習(xí)

所謂規(guī)范化即是要逐步消除數(shù)據(jù)庫模式中不合適的數(shù)據(jù)依賴，它表達(dá)了數(shù)據(jù)庫模式中各關(guān)系模式達(dá)到某種程度的分離[1]。這種分離過程，即規(guī)范化過程是通過模式分解來實(shí)現(xiàn)的，把低一級(jí)的關(guān)系模式分解為若干個(gè)高一級(jí)的關(guān)系模式[2]。學(xué)習(xí)規(guī)范化理論時(shí)，學(xué)生重點(diǎn)學(xué)習(xí)兩種依賴關(guān)系和六個(gè)等級(jí)的范式，弄清依賴關(guān)系與范式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，理解記憶這些定義的內(nèi)涵。例如，完全函數(shù)依賴和部分函數(shù)依賴是與第二范式的定義有關(guān)聯(lián)的，學(xué)習(xí)時(shí)要注意將兩者聯(lián)系起來。為輔助概念的理解，在學(xué)習(xí)過程中，還可以建立一到兩個(gè)與自身相關(guān)的易于理解的實(shí)例。如學(xué)習(xí)完全函數(shù)依賴、部分函數(shù)依賴及第二范式時(shí)，可構(gòu)造關(guān)系模式A（學(xué)號(hào)，系編號(hào)，系住所，課程號(hào)，成績(jī)），B（學(xué)號(hào)，系編號(hào)，系住所）和C（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)），模式A中含有非主屬性對(duì)碼的部分函數(shù)依賴關(guān)系，因此模式A不屬于第二范式，模式B和模式C中所有非主屬性對(duì)碼都是完全函數(shù)依賴關(guān)系，因此模式B和模式C屬于第二范式。

2.2 數(shù)據(jù)依賴公理系統(tǒng)學(xué)習(xí)

數(shù)據(jù)依賴公理系統(tǒng)是模式分解算法的理論基礎(chǔ)[2]，其中的Armstrong公理系統(tǒng)是一個(gè)學(xué)習(xí)重點(diǎn)。學(xué)生學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)，首先應(yīng)熟練掌握Armstrong公理系統(tǒng)的六條推理規(guī)則。其次，學(xué)生應(yīng)理解兩個(gè)概念：閉包和覆蓋。求閉包的作用在于確定關(guān)系模式的候選碼，以便對(duì)其中的函數(shù)依賴以及范式的級(jí)別進(jìn)行判斷；覆蓋表示函數(shù)依賴集的等價(jià)，這里學(xué)生應(yīng)掌握最小覆蓋的構(gòu)造方法，也就是說，給定一個(gè)函數(shù)依賴集，都能找到與其等價(jià)的一個(gè)最小的函數(shù)依賴集。求閉包和最小覆蓋有兩個(gè)成熟的算法，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)，可以考慮用一門高級(jí)語言來實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)算法，不但使枯燥的理論學(xué)習(xí)更加生動(dòng)活潑，鍛煉自己的編程能力，還能夠加深對(duì)算法的理解和記憶。

2.3 模式分解學(xué)習(xí)

模式分解是提高關(guān)系模式規(guī)范化程度的主要途徑，分解后的模式應(yīng)與分解前的模式等價(jià)，有三種不同的等價(jià)定義：1）分解具有“無損連接性”；2）分解要“保持函數(shù)依賴”；3）分解既要“保持函數(shù)依賴”又要具有“無損連接性”。學(xué)習(xí)時(shí)，首先要理解無損和保持函數(shù)依賴的涵義及判定方法，其次需要掌握模式分解的方法。模式分解的方法主要分為兩大類，第一類稱為投影分解法，這種方法有一套類似的方案，適用于模式的逐級(jí)規(guī)范化，即將一個(gè)滿足第N范式的關(guān)系模式分解為若干個(gè)滿足第N+1范式的關(guān)系模式；第二類稱為模式分解算法，其適用于特定范式級(jí)別特定等價(jià)定義的分解，例如將模式分解為第三范式既有無損連接性又保持函數(shù)依賴的分解算法。這部分內(nèi)容屬于知識(shí)的綜合運(yùn)用部分，學(xué)生應(yīng)該多做多練，在大量的實(shí)戰(zhàn)練習(xí)中更好將知識(shí)融會(huì)貫通。

3 結(jié)論

本文從規(guī)范化理論、數(shù)據(jù)依賴公理系統(tǒng)和模式分解三個(gè)方面的內(nèi)容闡述了關(guān)系數(shù)據(jù)理論的學(xué)習(xí)要點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法，以期望對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容時(shí)有所幫助，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握能力和綜合運(yùn)用能力。

[參考文獻(xiàn)]

[1]呂鳴，王萍，劉建斌.關(guān)系數(shù)據(jù)理論的教學(xué)實(shí)踐探索.中國(guó)電子教育， 2012，3：69-72.

[2]王珊，薩師煊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第四版）.高等教育出版社，北京.