SQL Server数据库设计和高级查询的规范化与性能关系

假设某建筑公司需要设计数据库，以支持其多个工程项目的管理。每个工程项目都包括工程号、工程名称、以及相关施工人员信息。公司员工包括多名职工，每位职工有唯一的职工号、姓名、性别以及职务（如工程师或技术员）。工资支付根据工时和不同职务的小时工资率进行计算，例如技术员和工程师的小时工资率可能不同。公司定期生成工资报表，详见图-1。

关系数据库规范化理论涉及到如何设计数据库结构以减少数据冗余和提高数据存储效率。以学生信息管理系统为例，通过将学生、导师和课程等数据分解和整合，使得每位学生只有一个指导教师，同时可以选择多门课程，从而达到第三范式的规范化要求。

规范化小结（续） 关系模式规范化的基本步骤 1NF：确保关系中每个属性值都是不可再分的基本数据项。 2NF：消除非主属性对码的部分函数依赖，避免非主属性仅依赖于部分主键。确保决定属性对非码属性的完全依赖。 3NF：消除非主属性对码的传递函数依赖。只要存在依赖关系，任何非主属性不能依赖于其他非主属性。 BCNF：消除主属性对码的部分和传递函数依赖，使得每个确定关系模式的主键和候选键的属性集都满足最简要求。 4NF：消除非平凡且非函数依赖的多值依赖，确保每个关系模式的多值依赖只来源于主键。

在关系数据库设计的第二讲中，我们探讨了数据库的基本结构和规范化过程。讨论了实体-联系模型在数据库设计中的重要性。

关系模式规范化的基本思想是逐步消除数据依赖中不合适的部分，使模式中的各关系达到某种程度的“分离”。采用“一事一地”的设计原则，确保每个关系描述一个独立的概念、实体或实体间的联系。规范化的核心在于概念的单一化，使数据库结构更为清晰和高效。

对于关系数据库规范化理论中的S-L-C表，首先将其分解为三张表：S-L（包括Sno，Sdept，Sloc等字段）、C（包括Cno等字段）、S-C（包括Sno，Cno，Grade等字段）。然后，将依赖于这些主键的属性放置到相应的表中，如在S-L表中加入Sdept和Sloc字段，在C表中保留Cno字段，在S-C表中保留Grade字段。最后，去掉只由主键的子集构成的表，最终实现表的分解为：S-L（包括Sno，Sdept，Sloc字段）、S-C（包括Sno，Cno，Grade字段）。

对于非候选码的每个决定因子，删除表中所有依赖于它的属性；创建新表，包含原表中所有依赖于该决定因子的属性；将决定因子设为新表的主码。以S-L分解后的关系模式为例：S-D（Sno, Sdept）和S-L（Sdept, Sloc）。

在数据库管理中，SQL规范化是至关重要的。它按照严格的逻辑要求，将不同的数据项组织在一起，形成结构化的信息，从而提高数据管理的效率和可靠性。不同数据库系统如DB2和SQLSERVER都需要严格的SQL规范化，以确保数据操作的一致性和可维护性。

多表联结查询 是数据库操作中的核心部分，特别是在 DB2 和 SQL Server 中，掌握不同的联结方式能够提高查询效率。这里我们将对几种常用的联结方式进行分类和说明。 1. 内联结 (INNER JOIN) 内联结 会返回两个表中匹配的数据行，是最常用的联结方式。 2. 外联结 外联结分为三类：- 左外联结 (LEFT JOIN)：返回左表的所有数据行，以及与右表匹配的数据行。- 右外联结 (RIGHT JOIN)：返回右表的所有数据行，以及与左表匹配的数据行。- 完整外联结 (FULL JOIN)：返回两个表中的所有数据行，不论是否有匹配。 3. 交叉联结 (CROSS JOIN) 交叉联结 将两表的每一行组合，生成笛卡尔积，用于生成大量数据组合。