MySQL數(shù)據(jù)庫是開放性跨平臺的一種開源型關(guān)系數(shù)據(jù)庫，是將事物及其相關(guān)數(shù)據(jù)以二維表的形式進行相關(guān)數(shù)據(jù)信息描述，同時MySQL提供完整約束條件操作，從而保證數(shù)據(jù)安性。論文以高校科研管理平臺的相關(guān)數(shù)據(jù)信息為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，開發(fā)和研究相關(guān)數(shù)據(jù)表之間和數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。 

        1 引言 

        數(shù)據(jù)庫作為信息管理工具，已然成為當今數(shù)據(jù)信息管理的重要管理平臺。作為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫MySQL，由于其具有的開源性和跨平臺性已經(jīng)越來越多的被廣大用戶所使用。MySQL數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)多源化數(shù)據(jù)連接操作，包括網(wǎng)絡連接、ODBC連接等，同時MySQL還提供優(yōu)化查詢系統(tǒng)，通過改系統(tǒng)查詢操作可以提高查詢效率和查詢速度，從而提高用戶對數(shù)據(jù)信息的處理過程。本文以高?？蒲泄芾淼南嚓P(guān)數(shù)據(jù)信息作為數(shù)據(jù)，通過建立科研立項信息表、管理機構(gòu)信息表以及項目申請人信息表等多張表格，在MySQL數(shù)據(jù)庫的信息管理平臺上，進行相關(guān)表格中數(shù)據(jù)信息以及表與表之間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析。 

        2 3NF范式 

        2.1 3NF概述 

        數(shù)據(jù)冗余是在數(shù)據(jù)處理方面需要解決的重要內(nèi)容，數(shù)據(jù)冗余處理如何會直接影響最終數(shù)據(jù)處理結(jié)果。因此在設(shè)計數(shù)據(jù)庫時候，特別是在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程中，往往要提出不同規(guī)范即范式來規(guī)范數(shù)據(jù)操作，達到用戶所需的要求。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫主要提供六種范式，但其中常用的是第三范式――3NF，其以第二范式為基礎(chǔ)，消除函數(shù)間的依賴關(guān)系。 

        在3NF中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)遵循第二范式中提出的數(shù)據(jù)信息定位化原則，也就是說在數(shù)據(jù)規(guī)范化的過程中，采用第三范式進行數(shù)據(jù)規(guī)范時要以第二范式作為數(shù)據(jù)規(guī)范操作基礎(chǔ)，然后將第二范式得到的數(shù)據(jù)關(guān)系模式采用數(shù)據(jù)投影方式將數(shù)據(jù)關(guān)系進行分解，從而得到3NF范式關(guān)系模式集合，完成第三范式的數(shù)據(jù)規(guī)范化操作過程，達到較好的數(shù)據(jù)冗余處理結(jié)果。 

        2.2 3NF定義 

        在數(shù)據(jù)庫的研究過程中，針對計算機及其相關(guān)技術(shù)發(fā)展的不同階段，所給出有關(guān)第三范式的定義也是各不相同。在研究3NF前先給出有關(guān)第三范式傳遞函數(shù)的定義。 

        定義:如果X?Y，Y?Z，且Y?Z是非平凡函數(shù)依賴，但不成立Y?X和Z?Y，則稱Z傳遞函數(shù)依賴于X，記作X?Y?Z。 

        通過定義可以看出，在X、Y和Z三者之間存在相互依賴關(guān)系，也就是說假如存在一個關(guān)系集合R(u)所構(gòu)成的關(guān)系模式，其中關(guān)系X和關(guān)系Y之間存在著關(guān)系X決定關(guān)系Y，然后關(guān)系Y又決定關(guān)系Z，因此Y依賴與X，而Z依賴與Y。 

        2.3 投影分解過程及其算法 

        第二范式雖然規(guī)范化了數(shù)據(jù)表格的操作，但在數(shù)據(jù)冗余消除、刪除異常和插入異常等問題不能得到較好的解決，而第三范式卻能較好解決上述問題的出現(xiàn)，因此對于第三范式在進行解決的過程中除了要依賴與第二范式外，還要采用投影分解方式來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)表的分解過程，以達到第三范式對數(shù)據(jù)表的要求，具體投影分解步驟及其算法如下: 

        (1)設(shè)關(guān)系集合R及其最小函數(shù)依賴關(guān)系集合Rmin; 

        (2)求出R的最小函數(shù)依賴集Rmin; 

        (3)如果R中的關(guān)系集合等于函數(shù)依賴集合Rmin，則說明關(guān)系集合R?3NF范式，結(jié)束第三范式分解過程;如果在Rmin的屬性集合中不存在，但在R屬性集合中存在的屬性關(guān)系，則將相應屬性從R中刪除，從而構(gòu)成一個新關(guān)系模式集合，將過程轉(zhuǎn)向(2);如果存在某個函數(shù)依賴關(guān)系，即Rmin中依賴與R的所有屬性關(guān)系，關(guān)系集合R將不能分解;但如果Rmin中存在有X依賴與Y的關(guān)系，則分解之后的關(guān)系包中應該應包含{X?Y}的關(guān)系集合，若有X?Y1，X?Y2，X?Y3......X?Yn都屬于Rmin中的關(guān)系集合，則分解之后的關(guān)系集合包應該包含{X?Y1，Y2，Y3......Yn}。 

        通過上面對第三范式的投影分解算法及其步驟描述過程來看，當?shù)?5)步中如果存在X不是非主屬性，則Y對任意鍵值多存在函數(shù)傳遞依賴關(guān)系X?Y?Z，因此關(guān)系集合R是3NF。否則不存在函數(shù)傳遞依賴關(guān)系，則不存在第三范式，需要進行上述步驟。 

        3 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計 

        3.1 數(shù)據(jù)表設(shè)計 

        數(shù)據(jù)表格的建立是完成數(shù)據(jù)信息存儲和信息處理的重要過程，根據(jù)高?？蒲行畔⒐芾砥脚_建設(shè)以及完成對數(shù)據(jù)信息處理需要，建立相關(guān)數(shù)據(jù)表，用戶信息表、申請教師信息表、申請學院信息表等。通過對高?？蒲行畔⒐芾硇枨蠓治鏊玫降慕Y(jié)果可以規(guī)劃出有關(guān)數(shù)據(jù)表，本文以院系及專業(yè)為例進行第三范式的投影分解過程來進行第三范式的研究。在院系及專業(yè)方面所涉及到的數(shù)據(jù)主要是學院編號、學院名稱、專業(yè)編號及專業(yè)名稱等，因此得到的數(shù)據(jù)如表1所示。 

        根據(jù)表1的描述可以看出，在該表中學院ID是作為該表中的主鍵，也就是說在該表中學院ID是完成該表數(shù)據(jù)索引的唯一鍵值，學院名稱、專業(yè)ID和專業(yè)名只是作為非規(guī)范化數(shù)據(jù)信息，因此如果在完成數(shù)據(jù)信息插入、刪除、修改等工作會出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息操作錯誤，而在數(shù)據(jù)冗余方面也沒達到較好的數(shù)據(jù)冗余處理，在使用該表來完成數(shù)據(jù)信息操作會出現(xiàn)較高的數(shù)據(jù)冗余，所以在用戶管理上存在不便，同時在DBMS中的管理中也存在缺陷。 

        3.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作 

        為了減少數(shù)據(jù)冗余和有關(guān)插入、刪除等誤操作，對表1進行數(shù)據(jù)規(guī)范化處理。根據(jù)第三范式――3NF定義及其算法的描述，對表1進行投影操作，完成對數(shù)據(jù)信息分解和分化，以達到數(shù)據(jù)表格簡化，實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化目的。在整個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化操作過程中主要采用3NF范式的投影過程，將表1完成結(jié)構(gòu)化和規(guī)范化，方便數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)保存等過程。根據(jù)3NF范式的要求，得到表2和表3。 

        表2主要作用是完成對申請教師所在學院信息的數(shù)據(jù)存儲，根據(jù)高?？蒲泄芾硇畔⑵脚_設(shè)計的需要，將該表中的字段名collegeid設(shè)計為主鍵，是各個申請教師所在學院信息的區(qū)別表述。 

        表3主要作用是完成申請教師專業(yè)信息存儲和處理，在設(shè)計該表過程中需要將dptid設(shè)置為該表關(guān)鍵字，即專業(yè)的唯一性。同時，在該表中以collegeid作為外鍵以達到表2和表1之間的依賴關(guān)系，完成第三范式的投影操作過程。 

        4 結(jié)束語 

        通過本文以高?？蒲泄芾砥脚_中所涉及到數(shù)據(jù)表1的數(shù)據(jù)處理過程，以及采用第三范式完成對表2和表3的投影分解，可以看出3NF在對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)處理過程中降低數(shù)據(jù)冗余，使得數(shù)據(jù)更加完整和簡捷。同時，對第三范式的使用，使得改系統(tǒng)在使用過程不會出現(xiàn)插入異常、刪除異常等操作導致信息在讀取上的錯誤信息。