[科普中国]-泛关系假设

泛关系假设

传统的数据依赖有两个基本假设：泛关系假设(the universal relation assumption)和在关系中不能使用空值。

所谓泛关系假设就是表示所描述的数据的全体能用一个关系来表述。因此，把单一的关系模式称之为泛关系模式，其当前值称之为泛实例；那么所分解了的关系模式称之为数据库模式，其当前值称之为数据实例。

在实际使用中，常常是采用数据库模式，其存储信息也是存储在数据库实例中的，以便达到消除存储冗余、消除更新导致异常的目的。根据关系模型数据库理论中值域·元组·投影等定义和函数依赖(Functional Dependency记为FD)关系形式化定义以及满足，来形式地描述带标志的空值 。1

泛关系模式设有关系模式R(U)，属性集为U，R1、···、Rk都是U的子集，并且有R1∪R2∪…∪RK=U。关系模式R1、···、Rk的集合用ρ表示， 。这里我们把R(U)称为泛关系模式，称为数据库模式。用代替R的过程称为关系模式的分解，是关系模式的一个分解。R对应的当前值称为泛关系。数据库模式ρ对应的当前值称为数据库实例，它是由数据库模式中的每一个关系模式的当前值组成的。2数据库中每一个关系都是全部属性构成的关系的投影，此时由全部属性构成的关系称为泛关系。3

泛关系模型的目的在于获得完全的存取路径独立性。为了使泛关系模型能够较好地工作，要求数据库满足一些基本假设。

泛关系理论允许把现实问题的所有属性组成一个泛关系模式R(U)来加以分析，数据库模式中的每一个关系都是全部属性所构成的泛关系的投影，用户对数据库的操作在泛关系上进行。这实质上隐含了一个假设，即脱离具体的关系来讨论属性是有意义的。泛关系理论成为自底向上(Bottom-Up)的关系数据库规范化设计方法的理论依据。

泛关系概念作为关系数据库理论的一个重要分支已逐渐发展起来。起初，它作为关系数据库设计理论中关系模式的设计工具而被引入。近年来，人们开始认识到它在数据模型方而的作用，提出了泛关系模型和泛关系数据库。

泛关系模式的规范化处理衡量关系模式好坏的标准是模式的范式(NormalForm)，范式的种类与数据依赖有直接的联系，规范化的基本思想是逐步消除数据依赖中不合适的部分，消除各类操作异常，减少数据的冗余。4

泛关系模式的规范化处理通过对模式的分解来实现。一般地，关系模式R相对于函数依赖集F分解成数据库模式：{Rl，R2，⋯ ，Rk}，应具有三个特性：①是BCNF模式集或3NF模式集，②无损连接分解，③保持函数依赖集F。其中①使分解后的关系模式概念趋向单一，以清除冗余和操作异常，②和③可以用来衡量模式分解前后关系模式是否保持数据等价及语义等价。1